模型車輪胎側(cè)偏剛度的參數(shù)辨識(shí)方法.pdf

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1、汽車工程2016年(第38卷)第12期AutomotiveEngineering2016(V01．38)No．12模型車輪胎側(cè)偏剛度的參數(shù)辨識(shí)方法術(shù)李玲，馬力，牟宇，徐超，李文茹，施樹明(吉林大學(xué)交通學(xué)院，長(zhǎng)春130022)2016238[摘要]鑒于高速轉(zhuǎn)彎等極限工況下，采用實(shí)車實(shí)驗(yàn)法研究車輛的穩(wěn)定性存在極大的危險(xiǎn)性，采用模型車代替實(shí)車進(jìn)行車輛穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)。研究車輛的動(dòng)力學(xué)特性，須先獲取輪胎參數(shù)，特別是輪胎的側(cè)偏剛度。本文中首先基于2自由度車輛模型，推導(dǎo)了輪胎側(cè)偏剛度的參數(shù)辨識(shí)模型，并采用低速圓周實(shí)驗(yàn)法測(cè)定了輪胎線性區(qū)域的側(cè)

2、偏剛度。然后，根據(jù)測(cè)得的輪胎側(cè)偏剛度，一方面通過(guò)計(jì)算前輪轉(zhuǎn)角并和利用Aekermann轉(zhuǎn)向幾何學(xué)得到的前輪轉(zhuǎn)角進(jìn)行對(duì)比，直接驗(yàn)證了參數(shù)辨識(shí)法測(cè)定輪胎側(cè)偏剛度的準(zhǔn)確性；另一方面通過(guò)計(jì)算輪胎魔術(shù)公式系數(shù)，間接驗(yàn)證了參數(shù)辨識(shí)法測(cè)定輪胎側(cè)偏剛度的準(zhǔn)確性。關(guān)鍵詞：2自由度車輛模型；側(cè)偏剛度；參數(shù)辨識(shí)；Ackermann轉(zhuǎn)向幾何；輪胎魔術(shù)公式ParameterIdentificationMethodfortheTireCorneringStiffnessofModelVehicleLiLing，MaLi，nuYu，XuChao，LiW

3、enru&ShiShumingnafficCollege，JilinUniversity，Changchun130022[Abstract]Inviewofthehighdangerwhenconductingrealvehicletesttostudyvehiclestabilityinextremeconditionsuchashigh-speedturn，modelvehicleisusedinsteadtoperformstabilityexperiment．Thestudyonthedynamiccharacte

4、risticsofvehiclerequirestireparameters，inparticular，tirecorneringstiffnesstobeknowinad—vance．Inthispaper，firstlyaparameteridentificationmodelfortirecorneringstiffnessisderivedbasedon2DOFvehiclemodel，andthetirecorneringstiffnessinlinearsegmentismeasuredbylow—speedc

5、ircletest．Thenaccord—ingtothetirecorneringstiffnessmeasured，theturningangleoffrontwheeliscalculatedandcomparedwiththatde-terminedbyAckermannsteeringgeometry，SOdirectlyvefifyingthemeasurementcorrectnessofcorneringstiffnessbyparameteridentificationononehand；whilethe

6、coefficientsintiremagicformulaearecalculated，withthemeasure—mentcorrectnessofcorneringstiffnessbyparameteridentificationindirectlyverifiedontheotherhand．Keywords：2DOFvehiclemodel；tirecorneringstiffness；parameteridentification；Ackermannsteer-inggeometry；tiremagicfo

7、rmula日IJ舌目前在汽車動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域，汽車操縱穩(wěn)定性的理論發(fā)展已經(jīng)相對(duì)成熟，并取得了很多好的理論成果。其中文獻(xiàn)[1]中提出了以車身側(cè)偏角和車身側(cè)偏角變化率為變量的相平面分析方法，并確定了系統(tǒng)的帶狀穩(wěn)定區(qū)域。文獻(xiàn)[2]中利用李雅普諾夫第二方法，分析了直線行駛時(shí)，恒定速度下汽車的側(cè)向穩(wěn)定性。文獻(xiàn)[3]中提出的引入縱向速度的3自由度模型，揭示了汽車操縱穩(wěn)定性的本質(zhì)特征是非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的混沌運(yùn)動(dòng)。文獻(xiàn)[4]中為評(píng)價(jià)汽車安全輔助駕駛系統(tǒng)的有效性，提出了一種基于3自由度車輛模型的駕駛穩(wěn)定區(qū)域的計(jì)算方法。文獻(xiàn)[5]中在3自由度模型的

8、基礎(chǔ)上，引入驅(qū)動(dòng)建立的5自由度模型，揭示了驅(qū)動(dòng)對(duì)汽車操縱穩(wěn)定性的影響。這*國(guó)家自然科學(xué)基金(51475199)資助。原稿收到日期為2016年4月12日。李玲，等：模型車輪胎側(cè)偏剛度的參數(shù)辨識(shí)方法·1509·些結(jié)論和成果為汽車操縱穩(wěn)定性集成控制技術(shù)提供了動(dòng)力學(xué)理論依據(jù)，但這些研究都只是限于理論分析，缺乏實(shí)