基于4WS汽車操穩(wěn)系統(tǒng)分岔、混沌特性研究.pdf

1、四輪轉(zhuǎn)向（Four-wheel Steering）技術(shù)作為汽車新技術(shù)，可以改善汽車高速行駛穩(wěn)定性，提高汽車低速轉(zhuǎn)向靈敏性。以四輪轉(zhuǎn)向汽車橫向動力學(xué)特性作為本文的研究內(nèi)容，從非線性動力學(xué)的角度探索汽車轉(zhuǎn)向失穩(wěn)機(jī)理，從而為汽車操縱系統(tǒng)的穩(wěn)定性控制提供更為可靠、精確的理論支持和依據(jù)。
　　為了研究四輪轉(zhuǎn)向汽車的橫向失穩(wěn)機(jī)理，本文從非線性動力學(xué)角度出發(fā)，首先建立了4WS汽車二自由度汽車模型，選用魔術(shù)公式來描述輪胎的力學(xué)特性，忽略轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的

2、影響，前輪轉(zhuǎn)角以正弦曲線形式作為輸入激勵(lì)，基于4WS汽車2-DOF系統(tǒng)微分方程，基于Matlab/Simulink仿真軟件建立非線性系統(tǒng)數(shù)學(xué)仿真模型，運(yùn)用四階Runge-Kutta法對本文建立的仿真系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算與仿真，得出質(zhì)心側(cè)偏角隨前輪轉(zhuǎn)角頻率變化的全局分岔圖，運(yùn)用‘克隆’法計(jì)算Lyapunove指數(shù)，分析了系統(tǒng)由穩(wěn)定的周期運(yùn)動走向混沌的過程，從非線性角度揭示了系統(tǒng)失穩(wěn)的機(jī)理。
　　考慮車身側(cè)傾和平面運(yùn)動的耦合，建立了4WS汽車

3、三自由度汽車模型，選用考慮輪荷轉(zhuǎn)移的平方公式來描述輪胎的力學(xué)特性，運(yùn)用中心流形理論對系統(tǒng)進(jìn)行降維，判定系統(tǒng)是否發(fā)生鞍-結(jié)分岔，并研究對開路面這種極限工況下系統(tǒng)由鞍-結(jié)分岔走向失穩(wěn)的過程，驗(yàn)證4WS較于傳統(tǒng)的2WS可以改善系統(tǒng)極限工況下的穩(wěn)定性。
　　為了計(jì)算分析系統(tǒng)穩(wěn)定區(qū)域和分岔特性，考慮車身側(cè)傾運(yùn)動和汽車平面運(yùn)動之間的耦合關(guān)系，建立的4WS汽車動力學(xué)方程，分析不同人-車-路參數(shù)對系統(tǒng)穩(wěn)定區(qū)域和分岔特性的影響。
　　總之，本