sw δ转向盘转角反应时间τ稳定时间
σ稳态横摆角速度0r ω超调量%1000
1
⨯r r ωωt
峰值反应时间
ε最大横摆角速度
1r ω
78910111213 1028361413 9210351312
驾驶员－汽车闭环系统
运动微分方程
υ
ωυ
θυωθ
υ&&＋＋和r t y r
t x u t
u a u t u a =∆∆∆=
-≈∆∆-∆=
→∆→∆lim
lim
)
()(cos 2121υωυωδ&&＋＋r Y Y r Y Y u m F F u m F F ≈+⇒=+Y 向力平衡
r
z Y Y r
z Y Y I F L F L I F L F L ωωδ&&≈-⇒=-22112211cos 对质心取矩
运动微分方程
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧
=--+-+=--++⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧
-=-=-+=--=⎩⎨
⎧=-+=+r z r r r r
r r r z r I k L u k L k L k L k L u m k u k L k L k k u L u L u
L I k L k L u m k k ωδωβωυδωβωβωυαδωβξδαωααυ
ωαα&&&&1122212122111221121222112221112211)()()()()()()(代入，则将∑Y
F ∑
Z T
转向灵敏度
1r S m L
ωδ⎫=⎪⎭+(212k L L m
K =
稳态响应的三种类型
前后轮车偏角绝对值之差
转向半径比值
1R R =静态储备系数
..S M =
固有频率ω
ζ阻尼比ζ=反应时间τ
峰值反应时间ε
频率响应函数
幅频特性()()()
(()1020
2r
r H j B B ωδ
ωωωδωζωωω
ω
ω-=
=
-=+相频特性
()ωA =()ωφ=
前后侧偏柔度
gi
fe ei di ci bi ai i D D D D D D D D ++++++=
D ai −侧向力引起的轮胎弹性侧偏角(º/g)
侧倾外倾引起的侧偏角，(º/g)
γ
φγ
∂∂−侧倾外倾系数−一个g 时的外倾角
g γφg
bi k k D γγ
γγΦΦ∂∂=
侧向力变形外倾引起的侧偏角，(º/g)
E −回正力矩系数( Nm/rad)
轮胎回正力矩引起前、后轮侧偏力的变化而产生的侧偏角D di
)( )(1
1
22211bk E D bk E D D d a d ==−侧向力变形外倾系数y
F ∂∂γ
g Y
Z ci F k k F D γγγ
Φ∂∂=
1000
e 1和e 2−轮胎拖距；
α1＝57.3G(b+e 2)/(k 1L)=57.3Gb(L+e 2/b)/(k 1L) α2=57.3G(a-e 1)/(k 2L)=57.3Ga(L-e 1/a)/(k 2L)
轮胎回正力矩引起前、后轮侧偏力的变化而产生的侧偏角D di mg F y1’F y2’
e 1
e 2
a
b
a-e 1
b+e 2
L
侧倾转向引起的车轮转向角，(º/g)
侧向力变形转向引起的车轮转向角
g
Y
ei D γδΦΦ∂∂=
Y
Z fi F F D ∂∂=
δ1000−侧倾转向系数
γ
δΦ∂∂−侧向力变形转向系数
Y
F ∂∂δ
回正力矩变形转向引起的车轮转向角，(º/g)
U ＝D 1－D 2不足转向量稳定性因数
K ＝U/(57.3 gL)
T
T D Z gi ∂∂=
δ100−回正力矩变形转向系数
T
∂∂δ
固有频率ω
阻尼比ζ
反应时间τ
峰值反应时间ε
ζωζζε-⎥⎥
⎦⎤⎢⎢⎣⎡-=
2
0211arctg
侧风力
横摆风力矩
22
)(r
y yw v
A C F ρ
τ⋅
=e
F v L A C M yw r
M zw =⋅
⋅=22
)(ρ
τ
侧风力系数
横摆风力矩系数
τ
y y C C '=τM
M C C '=2
ρωA C K y '=常数概括为系数
侧风力
横摆风力矩
2r
yw v K F τω=2r
v
e K M τωω=y
M C L C e '⋅'=
)()()(.
.2121.
21ψτδψ
βαααααv v m v K K K L K L v
K K r
w b a +=+--+
+..
212212.
21)()(ψ
τδψ
βαααααz r
w a b a b a I v e K K L K L K L v
K L K L =+--+
+直线行驶时0
00===⋅
⋅
⋅
⋅βψψ，，02
121=+-+r
w v K K K K τδβααα）（0
2121=+--r
w a b a v e K K L K L K L τδβααα）（
2
1122αααατδK K e L K e L K L K v a b w r
⋅--+⋅
⋅=）（）（δ=0所需的风压中心距
)
()(21210ααααK K L K L K e b a +-=
对转弯半径的影响
L
R ctg v =δv
v v L L R δδδ≈
=sin cos 纯前轮转向时
附加后轮转向后
)
1()]1(sin[cos *
L v L v v K L
K L R -≈
-=δδδ极限转弯半径
)
1()
1(max max
L h L
L L
h g K LK K K L
R -=
-≈
δδ
对转向传动比影响
纯前轮转向时
w
av v i δδ∆=
∆全轮转向时
(1)(1)
w w av
a v h v L L i i K K δδδδδ∆∆===
∆-∆∆--
纯前轮转向时
全轮转向时
稳态横摆角速度增益..
21v w av v L i Kv ψψδδ==+.221()
(1)1(1)
a
L a av v L i K v L Kv i Kv ψδ-==++
瞬态时域响应
频率特性。