單軌跡車輛包括自行車、摩托車等,由于其機(jī)動(dòng)靈活性和環(huán)保性,被廣泛應(yīng)用于交通、競(jìng)賽以及軍事等方面。相較四輪的乘用車和商用車來說,盡管單軌跡車輛承載著最危險(xiǎn)的道路用戶,但其操縱穩(wěn)定性并沒有得到充分的研究。本文建立了單軌跡車輛人-車動(dòng)力學(xué)模型,從車輛固有特性的角度分析了車輛穩(wěn)態(tài)直行和穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)時(shí)的穩(wěn)定性問題。具體進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究:首先,基于齊次坐標(biāo)矩陣建立了包含大側(cè)傾角“魔術(shù)公式”輪胎的11自由度非線性單軌跡車輛動(dòng)力學(xué)模型,為了求解車輛的穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng),建立了基于預(yù)瞄跟隨理論的駕駛員模型。利用增廣法結(jié)合Baumgarte穩(wěn)定化方法將所建立的人-車模型轉(zhuǎn)化為狀態(tài)空間形式進(jìn)行了求解,通過與商業(yè)化軟件Bikesim的仿真對(duì)比,驗(yàn)證了本文所建立DOF11-Bike人-車模型的正確有效性。其次,將單軌跡車輛的直線運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性問題轉(zhuǎn)化為平衡穩(wěn)定性問題,從而求得了系統(tǒng)線性化的擾動(dòng)方程。通過繪制根軌跡,得到了車輛轉(zhuǎn)向搖晃、傾覆、迂回穿行等重要模態(tài),并根據(jù)Lyapunov一次近似理論得出:在本文采用的車輛參數(shù)下,車輛能夠在9m/s-67m/s的理論速度下保持直線行駛的穩(wěn)定性;在過低或過高車速下,受擾車輛會(huì)有不同...

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-4軌跡跟隨控

22能使單軌跡車輛沿預(yù)設(shè)軌跡行駛。算法在車輛前方路面設(shè)置一個(gè)預(yù)瞄點(diǎn)，并設(shè)置一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)位于預(yù)設(shè)軌跡上，控制算法通過兩點(diǎn)之間的側(cè)向誤差計(jì)算所需的轉(zhuǎn)向力矩，以消除側(cè)向誤差。如圖2-4所示，該算法將預(yù)瞄點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)的側(cè)向誤差進(jìn)行比例反饋計(jì)算得到目標(biāo)側(cè)傾角，則將車輛的軌跡跟隨控制轉(zhuǎn)化為了側(cè)傾....

圖2-9Bikesim中的人-車動(dòng)力學(xué)模型

28(b)軌跡跟隨目標(biāo)側(cè)傾角計(jì)算(c)側(cè)傾角控制圖2-8Simulink中的DOF11-Bike人-車動(dòng)力學(xué)模型將Bikesim軟件在Simulink中建立聯(lián)合仿真模型，如圖2-9所示。該模型中僅有駕駛員控制部分由Simulink模塊建立，且與DOF11-Bike中的保持一致。轉(zhuǎn)....

圖2-8Simulink中的DOF11-Bike人-車動(dòng)力學(xué)模型

28(b)軌跡跟隨目標(biāo)側(cè)傾角計(jì)算(c)側(cè)傾角控制圖2-8Simulink中的DOF11-Bike人-車動(dòng)力學(xué)模型將Bikesim軟件在Simulink中建立聯(lián)合仿真模型，如圖2-9所示。該模型中僅有駕駛員控制部分由Simulink模塊建立，且與DOF11-Bike中的保持一致。轉(zhuǎn)....

圖3-5單軌跡車輛直線穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)根軌跡（三角形表示5m/s時(shí)的特征根，正方形表示75m/s時(shí)的特征根）

44圖3-5單軌跡車輛直線穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)根軌跡（三角形表示5m/s時(shí)的特征根，正方形表示75m/s時(shí)的特征根）圖3-5顯示了在直線穩(wěn)態(tài)行駛中，單軌跡車輛有幾個(gè)重要模態(tài)。通過分析根軌跡的走勢(shì)、圓頻率和阻尼比，并參考現(xiàn)有論文發(fā)表的術(shù)語來區(qū)分模態(tài)和對(duì)其命名。命名方法是由Koenen提出的，盡....

本文編號(hào)：3905076