四輪轉向汽車側向動力學分析范文

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《天津職業技術師范大學學報》2014年第二期

1中心流形降維

以前輪轉向角δf為可變參數，求解式（17）可得某一車速下的奇異。

2分岔類型判斷

容易判斷系統（21）在奇異點處發生鞍結分岔，奇異點即鞍結點。約化系統的分岔圖如圖4所示。分岔后產生了兩支曲線，上半支穩定，下半支不穩定。當初始狀態在上半支上方及上下半支之間時，系統穩定。當初始狀態在下半支上方及下半支下方時，系統不穩定。

3仿真分析

在初始狀態[0，0，0，0]下，分別取前輪轉向角為0.065rad和0.075rad進行仿真，仿真結果如圖5至圖8所示。仿真結果顯示：前輪轉角不超過分岔點的轉向角時，四輪轉向汽車的側偏角、橫擺角速度、側傾角及側傾角速度響應在2s左右穩定下來，系統穩定，四輪轉向汽車可完成穩態轉向；隨著前輪轉角的增大，當超過對應分岔點的轉向角時，四輪轉向汽車的側偏角、橫擺角速度、側傾角及側傾角速度均在1.6s左右急劇變化，意味著系統失去穩定性，需要通過采取措施加以控制。

4結束語

選取適合于解析分析的二次多項式平方輪胎型建立四輪汽車動力學模型，利用中心流形定理實現了高維轉向動力系統的降維。隨著車速和前輪轉角的增加，四輪轉向汽車會發生鞍結分岔，分岔使得汽車的狀態參量急劇變化，汽車失去穩定性，可以通過采取一些措施來改變其分岔特性（如狀態反饋對分岔點鎮定），通過主動控制的方式延緩分岔的發生。

作者：劉春輝方沂杜峰單位：天津職業技術師范大學汽車與交通學院