极限工况下汽车动态稳定性因数模型与分析

动力学稳定性控制(dynamics stability control,DSC)系统可以提高汽车的稳定性。DSC控制逻辑中名义横摆角速度的选取直接和汽车稳定性因数相关。考虑到动力学稳定性控制干预的极限工况下,汽车大联合滑移、大横向加速度特征,需要对汽车动态稳定性因数进行分析,进而设计出能够融合汽车动态转向特性的综合稳定性因数,作为DSC控制器的关键控制参量。该文对某轿车利用ADAMS软件动力学仿真以及实车测试方法,并结合整车动力学参数对转向特性进行分析,得到综合稳定性因数。在此基础上通过极限工况移线试验验证其有效性。

基于λ/4波片的标度因数稳定性分析

针对实际应用中由于光纤电流互感器λ/4波片误差容限较小导致标度因数不稳定的问题,提出了一种标度因数补偿的新方法,该补偿方法大大提高了波片的误差容限,从而有效地提高了光纤电流互感器的标度因数稳定性。通过理论分析,给出了λ/4 波片的理论模型,分析了要得到 0.2%及 0.01%的标度因数精度所要求的波片的对轴角度误差和相位延迟误差容限。应用峰值分割法对波片误差容限进行了补偿,结果表明,同补偿前的数据相比,当标度因数精度分别为0.2%和0.01%时,补偿后的对轴角度误差和相位延迟误差容限分别提高了约4.7倍和11倍,因此对于这两个不同的精度,光纤电流互感器的标度因数稳定性也同时分别提高了约4.7倍和 11倍。并且从数值上可以看出,所需的标度因数精度越高,补偿效果越明显。通过应用峰值分割法进行补偿,有效地减少了光纤电流互感器的标度因数不稳定性带来的测量精度误差。

汽车操纵稳定性稳态响应参数的单位与量纲

针对表征汽车操纵稳定性状态的稳定性因数等参数的单位规定比较混乱的现状,根据角度物理量有单位但无量纲的特点,在轮胎侧偏刚度取两种不同单位的情况下,对汽车转向稳态响应的稳定性因数及稳态横摆角速度增益等重要参数的单位及量纲进行了全面分析.

基于前后轮联动转向的菱形客车操纵稳定性研究

根据菱形客车底盘布置的特殊性,建立了前后轮联动转向的二自由度操纵模型.在此基础上,推导出菱形客车的稳定性因数,从而确定了满足不足转向的条件;同时还分析了菱形客车的操纵稳定性以及整车参数变化对其产生的影响.结果表明:菱形客车的操纵稳定性受整车质量影响较小,而受前后轴轴距和整车质心位置的影响较大.不足转向条件和各参数变化对整车操纵稳定性的影响规律将有助于菱形客车的总体设计,具有较好的工程参考意义.

基于前轮角阶跃输入响应的汽车操纵稳定性分析

在建立汽车线性二自由度模型的基础上,将汽车系统简化为一般的二阶控制系统,分析汽车前轮角输入的响应,主要包括稳态响应和瞬态响应;结合具体车型参数,提出了表征汽车稳定性的关键参数的计算方法,为汽车操纵稳定性提供实际的分析方法。

考虑转向意图的分布式电驱动汽车横摆稳定性控制

为提高分布式驱动电动汽车极限工况下的操纵稳定性,提出考虑驾驶员转向意图的四轮力矩矢量控制(TVC)策略。该控制策略利用方向盘转角识别驾驶员转向意图,并根据经验驾驶员操作特性调节车辆稳定性因数,建立含转向意图的横摆角速度期望模型。控制器采取分层式模型跟踪控制方式,上层运动控制器采用模型预测控制,决策附加横摆力矩,下层控制分配器通过二次规划的最优分配,得到四轮转矩作为控制量保持车辆对目标的跟随。最后基于CarSim&Simulink联合仿真平台,在双移线工况下对控制策略进行仿真验证。结果表明:考虑驾驶员转向意图的TVC策略可有效减小驾驶员极限工况下的操作负荷,进一步提高车辆操纵稳定性。

重载汽车动力学性能多目标优化分析

以三轴重载汽车为例,以影响其动力学性能的悬架参数优化为目的,在随机路面激励的作用下,构建了三点虚拟激励模型,通过建立三轴重载车的六自由度模型,利用虚拟激励法得出驾驶室座椅均方根值表达式,并以加权的加速度均方根值作为平顺性的评价指标;建立汽车转弯运动力学模型,得出侧倾稳定性因数与悬架的侧倾特性和由路面随机激励所产生的动载荷之间的关系,确定以稳定性因数作为汽车侧倾运动的稳定性评价指标;将整车的95百分位四次幂合力作为道路友好性的评价指标.根据悬架刚度和阻尼与各性能评价指标之间的关系,基于Isight软件,运用遗传算法NSGA-II实现了汽车的平顺性、稳定性和道路友好性的多目标综合优化,从而得出了悬架刚度和阻尼的最佳匹配值.该思路对于多轴重载车的参数设计具有参考价值.

基于设计参数的转向特性虚拟试验及评价

基于新开发车型的设计参数,计算稳定性因数,估算汽车转向性能,提出增加横向稳定杆的改进方案。在ADAMS中建立改进后的虚拟仿真动力学模型,通过稳态回转虚拟试验进行验证,结果表明汽车的不足转向度增加,稳态转向特性得到优化。

使用滤波器和探测器阵列的光纤陀螺光源平均波长漂移监测

为了提升光纤陀螺在工作温度范围内的标度因数稳定性,提出了一种使用滤波器和探测器阵列对光源光谱平均波长漂移进行实时监测的技术方案。光纤陀螺光源光谱通常为平滑的类高斯函数,理论上可以借助少数采样点在较小的误差范围内计算其积分值,因此可以测量光源几个特定波长处的光强,结合适当的数值积分算法,计算其平均波长漂移。以掺铒光纤光源的左峰(中心波长约1530 nm)为例,分析了滤波器参数以及积分方法对监测精度的影响,结果表明当初级滤波器带宽为5 nm,次级滤波器带宽为1 nm,采用Gauss-Legendre积分法时,计算值与测量值的误差小于0.2×10^-6。实时监测结果可用于波长反馈控制或标度因数补偿,进一步提升光纤陀螺的环境适应性。