汽车操纵稳定性模型验证方法研究

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车辆动力学模型在整个汽车开发周期的发挥着越来越重要的作用,可以降低研发成本,缩短汽车开发周期,提高产品质量,其中车辆动力学模型的精度是仿真模型在应用中必须要面对的。操纵稳定性是汽车使用性能很重要的一个方面,本文从车辆动力学模型的操纵稳定性入手,研究关于操纵稳定性模型的方法。寻找了适用于操纵稳定性模型验证的数学方法,提出了从时域稳态、时域瞬态和频域对操纵稳定性模型进行验证的分类方法,并给出了具体的验证应用。1、模型验证数学误差算法研究。为了定量地对比车辆动力学模型和实际车辆系统之间的误差,需要寻找出对应的误差算法。因此本文首先探究了适用判断于时间历程曲线误差的数学误差算法,确定了操纵稳定性模型验证的误差算法,即通过动态时间规整,利用相位误差、幅度误差来反映仿真模型对实际系统描述的精确程度;操纵稳定性指标的误差用相对误差和绝对误差来描述。2、车辆操纵稳定性模型验证体系的研究。车辆操纵稳定性主要包括汽车的方向响应特性、侧倾特性、回正特性,即汽车在某一转向盘转角、转向盘力、前进车速输入下,车辆的横摆角速度、侧向加速度和侧倾角的响应;本文还从车辆动力学角度分析了这些响应量与车辆建模的关系。为了全面的验证车辆操纵稳定性模型,本文把验证工况分为时域和频域,时域又分为稳态和瞬态两部分。其中时域稳态验证分析了定半径、定转角、定车速稳态回转试验和转向盘转角阶跃中的稳态值,从时域角度考虑了车辆模型的稳态响应精度;时域瞬态验证分析了转向盘转角阶跃试验、“中心区”操纵稳定性试验、急剧移线试验、转弯时中断动力输出试验和转向回正试验,从时域角度考虑了车辆模型的瞬态响应精度;频域验证分别分析了车辆在不同角输入频率和力输入频率下的响应,通过角脉冲试验和撒手稳定性试验来对模型进行验证。本文还从模型验证完备性出发,分析了车速和方向盘转角输入对模型响应的影响,最终确定了各个验证试验的具体工况,并匹配以相应的模型验证误差算法。3、根据操纵稳定性模型验证方法,按照稳态时域验证、瞬态时域验证和频域验证的分类,给出操纵稳定性模型验证的具体实例。
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