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时间:2019-11-25
《车辆两自由度操纵稳定性simulink模型及分析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、线性二自由度车辆操纵模型建模中假设1、假设车辆行驶在平然路面,即无垂向路面不平度输入,因而可以忽略与行驶动力学相关的垂向力影响以及耦合作用。2、假设悬架系统在内的车辆结构是刚性的。3、忽略转向系统的影响,直接以前轮转角作为输入。4、忽略了空气动力。5、车辆仅受到平衡状态附近的小扰动,即前轮输入转角足够小,从而保证车辆运动方程为线性。6、车辆前进速度不变,而且前进速度远大于侧向速度。7、定汽车ay≤0.4g,轮胎侧偏特性处于线性范围。两轮汽车模型及车辆坐标系在上述假设下,汽车被简化为只有侧向和横摆两个自由度
2、的“自行车模型”。微分方程推导分析时,令车辆坐标系原点与汽车质心重合。首先确定汽车质心的(绝对)加速度在车辆坐标系中的分量。ox与oy为车辆坐标系的横轴和纵轴。质心速度v1于时刻t在x轴上的分量为u,在y轴上的分量为v。由于汽车转向行驶时伴有平移和转动,在t+△t时刻,车辆坐标系中质心速度的大小与方向均发生变化,而车辆坐标系中的纵轴和横轴亦发生变化,所以沿x轴速度分量变化为:考虑到Δθ很小并忽略二阶微量,上式变成:Δu-vΔθ除以Δt并取极限,便是汽车质心绝对加速度在车辆坐标系ox和oy上的分量为:因此我
3、们可以得出两自由度的基本操纵模型的运动方程由于假设侧片刚度在线性区域,所以Fy=-Cαα(公式2)在单轨模型中,前轮的侧向速度为vf=v+ar后轮的侧向速度为vr=v-br当α很小的时候,可以认为tanα≈α所以:最后将公式2和公式3代入公式1可得系统微分方程为:将转向输入δf作为系统的输入放在方程右边,并以状态空间方程的形式来表示,则可得到系统的运动方程为:转化为标准的状态空间方程为:转化为标准的状态空间方程为:利用simulink进行仿真以状态方程建立的的仿真图仿真数据采用别克1949车型坐车仿真参数
4、仿真结果横摆角速度根轨迹变化
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