本期采用Simulink建立汽车2自由度动力学模型。为了便于掌握汽车稳定性的基本特性,对汽车简化为线性二自由度的汽车模型,忽略转向系统的影响,直接一前轮转角作为输入;忽略悬架的作用,认为汽车车厢只作用于地面的平面运动。
1、整车参数设置
2、2自由度汽车动力学模型
汽车模型:
侧偏角:
侧偏力:
其中:
;
;
;
;
;
;
。
3、Matlab参数设置
clear;clc;
m=1050;
Iz=1500;
a=1;
b=1.5;
k1=55000;
k2=45000;
g=9.8;
s1=777.88;
s2=0.39502;
s3=0.06075;
s4=-0.0368;
s5=0.03755;
s6=1.0227;
s7=0.22898;
s8=-0.20741;
u=30;
Fzf=m*a/(a+b);
Fzr=m*b/(a+b);
Fz_rated=7110;
Fznf=Fzf/Fz_rated;
Fznr=Fzr/Fz_rated;
Kyf=Fzf/(s3+s4*Fznf+s5*Fznf^2);
Kyr=Fzr/(s3+s4*Fznr+s5*Fznr^2);
uyf=s6+s7*Fznf+s8*Fznf^2;
uyr=s6+s7*Fznr+s8*Fznr^2;
E1f=1/(2+s1^2*exp(-Fznf/(s2^2)));
E1r=1/(2+s1^2*exp(-Fznr/(s2^2)));
4、Simulink模型
仿真结果可知,建立的2自由度四轮汽车Simulink模型具有很好的稳定性及操纵性。研究结果可为评价四轮车辆的设计提供理论依据。