基于线性二自由度模型的多轴车辆转向特性仿真

doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2022.01.013

山东科学 ›› 2022, Vol. 35 ›› Issue (1): 99-106.doi: 10.3976/j.issn.1002-4026.2022.01.013

基于线性二自由度模型的多轴车辆转向特性仿真

李正(),刘相新(),黎兰

北京航天发射技术研究所,北京 100076

收稿日期:2021-03-15 出版日期:2022-02-20 发布日期:2022-01-25
通信作者: 刘相新 E-mail:zheng1996@foxmail.com;xiangxin328@126.com
作者简介:李正(1996—),男,硕士研究生,研究方向为地面车辆总体设计技术。E-mail: lee. zheng1996@foxmail.com

Simulation of the steering characteristics of multi-axle vehicles based on a linear two-degree-of-freedom model

LI Zheng(),LIU Xiang-xin(),LI Lan

Beijing Institute of Space Launch Technology, Beijing 100076

Received:2021-03-15 Online:2022-02-20 Published:2022-01-25
Contact: Xiang-xin LIU E-mail:zheng1996@foxmail.com;xiangxin328@126.com

摘要/Abstract

摘要：

在重型多轴车辆智能化、无人化的发展趋势下,需要开展车辆横向动力学研究。针对某六轴车辆,通过建立多轴车辆线性二自由度转向模型,开展转向特性稳态分析和瞬态分析。仿真结果定性地表明采用多轴转向技术能够有效提升车辆转向机动性,为后续转向控制器设计提供了理论支撑。

关键词: 多轴车辆, 转向, 线性二自由度, 仿真

Abstract:

With the development of intelligent and unmanned heavy-duty multi-axle vehicles, it is necessary to conduct research on vehicle lateral dynamics. By establishing a linear two-degree-of-freedom model of a multi-axle vehicle, the steady-state and transient analyses of the steering characteristics of a six-axle vehicle are performed. Simulation results qualitatively show that the use of multi-axle steering technology can effectively improve the steering maneuverability of the vehicle and provide theoretical support for controller design in the future.

Key words: multi-axle vehicle, steering, linear two-degree-of-freedom, simulation

中图分类号:

U462

李正,刘相新,黎兰. 基于线性二自由度模型的多轴车辆转向特性仿真[J]. 山东科学, 2022, 35(1): 99-106.

LI Zheng,LIU Xiang-xin,LI Lan. Simulation of the steering characteristics of multi-axle vehicles based on a linear two-degree-of-freedom model[J]. Shandong Science, 2022, 35(1): 99-106.

图/表 9

图1

表1

图2

表2

车轮坐标系参数及其含义"

符号	含义	符号	含义
x	车轮平面与地平面的交线为x轴,指向车轮前进方向	$T x$	翻转力矩,方向按右手定则
y	指向车轮左方(从后往前看)	$T y$	俯仰力矩,方向按右手定则
z	指向车轮上方	$T z$	回正力矩,方向按右手定则
$F x$	地面切向反作用力,以x轴正向为正	α	侧偏角,是轮胎接地印迹中心(即坐标原点)实际位移方向与x轴正方向的夹角,图中方向为正
$F y$	地面侧向反作用力,以y轴正向为正	γ	外倾角,垂直平面(xOz平面)与车轮平面夹角,图中方向为正
$F z$	地面法向反作用力,以z轴正向为正	ω	车轮转速

表2

图3

图4

图5

图6

图7

参考文献 11

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符号	含义
x	指向车辆前方
y	指向车辆左方(从后往前看)
z	指向车辆上方

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