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模型车轮胎侧偏刚度的参数辨识方法

汽车工程 2016年第12期38卷 1508-1514,1466页

作者：李玲马力牟宇徐超李文茹施树明吉林大学交通学院长春130022

鉴于高速转弯等极限工况下,采用实车实验法研究车辆的稳定性存在极大的危险性,采用模型车代替实车进行车辆稳定性实验。研究车辆的动力学特性,须先获取轮胎参数,特别是轮胎的侧偏刚度。本文中首先基于2自由度车辆模型,推导了轮胎侧偏刚... 详细信息

鉴于高速转弯等极限工况下,采用实车实验法研究车辆的稳定性存在极大的危险性,采用模型车代替实车进行车辆稳定性实验。研究车辆的动力学特性,须先获取轮胎参数,特别是轮胎的侧偏刚度。本文中首先基于2自由度车辆模型,推导了轮胎侧偏刚度的参数辨识模型,并采用低速圆周实验法测定了轮胎线性区域的侧偏刚度。然后,根据测得的轮胎侧偏刚度,一方面通过计算前轮转角并和利用Ackermann转向几何学得到的前轮转角进行对比,直接验证了参数辨识法测定轮胎侧偏刚度的准确性;另一方面通过计算轮胎魔术公式系数,间接验证了参数辨识法测定轮胎侧偏刚度的准确性。

关键词： 2自由度车辆模型侧偏刚度参数辨识 Ackermann转向几何轮胎魔术公式

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磨损对轮胎侧偏刚度和回正刚度影响的研究

机械工程学报 2020年第12期56卷 174-183页

作者：卢荡卢磊吴海东李论王伟吕满意吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130000 中国第一汽车集团有限公司研发总院底盘开发所长春130000

基于轮胎六分力测试结果,研究不同磨损状态下轮胎的侧偏力学特性,得出轮胎侧偏特征参数随着轮胎磨损量的变化规律。通过建立胎面磨损模型阐明轮胎磨损特性变化的机理,得到胎面刚度与磨损量的表达式,之后根据该表达式和考虑轮胎磨损状态... 详细信息

基于轮胎六分力测试结果,研究不同磨损状态下轮胎的侧偏力学特性,得出轮胎侧偏特征参数随着轮胎磨损量的变化规律。通过建立胎面磨损模型阐明轮胎磨损特性变化的机理,得到胎面刚度与磨损量的表达式,之后根据该表达式和考虑轮胎磨损状态的轮胎刷子模型,建立考虑胎面磨损的轮胎复杂刷子模型。通过模型推导得到磨损量与轮胎侧偏刚度、回正刚度的关系,以该关系为UniTire轮胎模型的建模基础表达公式,建立考虑磨损的UniTire侧偏模型。为验证模型的正确性,采用3种磨损状态的侧偏数据进行参数拟合,得到考虑磨损的UniTire侧偏模型,并预测其他2种磨损状态下的轮胎侧偏特性。预测模型的仿真结果与试验结果之间的误差较小,有效证明了考虑磨损的UniTire侧偏模型的预测能力。本研究有助于完善UniTire轮胎模型,为UniTire模型室内外扩展应用提供理论和技术支持。

关键词：轮胎磨损侧偏刚度回正刚度刷子模型 UniTire轮胎模型

曲线工况下跨座式单轨走行轮侧偏刚度对轮胎磨损的影响

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交通运输工程学报 2014年第2期14卷 41-48页

作者：文孝霞杜子学左长永梁志华赵大毅重庆交通大学机电与汽车工程学院重庆400074 南车洛阳机车有限公司河南洛阳471002

基于车辆轮胎磨损理论，研究了走行轮侧偏刚度对走行轮侧偏力和导向轮、稳定轮径向力的影响，分析了单轨车辆曲线运行时，走行轮摩擦功随轮胎侧偏刚度的变化趋势。分析结果表明：受导向轮、稳定轮径向力影响，随着走行轮侧偏刚度增加，... 详细信息

基于车辆轮胎磨损理论，研究了走行轮侧偏刚度对走行轮侧偏力和导向轮、稳定轮径向力的影响，分析了单轨车辆曲线运行时，走行轮摩擦功随轮胎侧偏刚度的变化趋势。分析结果表明：受导向轮、稳定轮径向力影响，随着走行轮侧偏刚度增加，走行轮侧偏力逐渐增大；当走行轮侧偏刚度处于1～120 kN＆#183;rad-1范围时，走行轮侧偏力与侧偏角处于线性范围，侧偏角呈现微量变化；当侧偏刚度超过120 kN＆#183;rad-1时，侧偏角迅速增大，进入非线性区域。基于轮胎磨损指标，随着走行轮侧偏刚度增加，走行轮磨损量以1．2％的速率增加。走行轮侧偏刚度还将影响车辆曲线通过性，过小的侧偏刚度不利于形成摇头力矩，通过性能变差。在保证车辆良好通过性前提下，尽量减小走行轮磨损，其侧偏刚度设计值推荐为9．37 kN＆#183;rad-1。

关键词：车辆工程跨座式单轨车辆走行轮磨损接触模型侧偏刚度

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动载荷作用下客车轮胎侧偏刚度的估算

汽车技术 2005年第2期 9-11,43页

作者：刘喜东马建长安大学

侧偏刚度是决定操纵稳定性的重要参数。从轮胎模型和运动分析、整车运动和受力分析两方面介绍了客车动力学模型。探讨了如何估算动载荷作用下客车的侧偏刚度,并以国产 SX6120A 型豪华大客车为例,仿真得到了轮胎的侧偏刚度。

关键词：动载荷轮胎侧偏刚度仿真

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轮胎静态及侧偏刚度有限元分析

橡胶工业 2010年第4期57卷 215-219页

作者：许喆王伟赵树高青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室山东青岛266042 大连理工大学工程力学系辽宁大连116023

考虑子午线轮胎的材料非线性、接触非线性以及大变形等复杂的力学特性,采用Abaqus软件建立轮胎三维有限元分析模型,研究充气压力和负荷对轮胎静态刚度(径向刚度、侧向刚度、纵向刚度、扭转刚度)和稳态侧偏刚度的影响,并给出了相应的负... 详细信息

考虑子午线轮胎的材料非线性、接触非线性以及大变形等复杂的力学特性,采用Abaqus软件建立轮胎三维有限元分析模型,研究充气压力和负荷对轮胎静态刚度(径向刚度、侧向刚度、纵向刚度、扭转刚度)和稳态侧偏刚度的影响,并给出了相应的负荷与变形之间的关系。结果表明,充气压力对轮胎的静态刚度有显著影响;负荷对径向刚度、扭转刚度和侧偏刚度影响显著。

关键词：子午线轮胎静态刚度侧偏刚度有限元分析

基于系统辨识的轮胎侧偏刚度二元二阶参数模型求解

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汽车技术 2008年第4期 33-36页

作者：刘喜东马建长安大学

以系统辨识为出发点,建立了大型客车3自由度模型,构造了前、后轮胎侧偏刚度关于侧偏角和垂直载荷的二元二阶参数模型,推导出了侧偏力和横摆力矩的三元二阶模型。运用最小二乘回归分析方法对多输入、输出系统的参数进行了递推估计,并根... 详细信息

以系统辨识为出发点,建立了大型客车3自由度模型,构造了前、后轮胎侧偏刚度关于侧偏角和垂直载荷的二元二阶参数模型,推导出了侧偏力和横摆力矩的三元二阶模型。运用最小二乘回归分析方法对多输入、输出系统的参数进行了递推估计,并根据试验数据对实车的轮胎侧偏刚度模型进行了求解和验证。结果表明,所使用的理论和方法具有良好的可信性和实用性。

关键词：轮胎侧偏刚度系统辨识参数模型

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基于汽车侧偏刚度估计的直接横摆力矩控制

合肥工业大学学报（自然科学版） 2013年第6期36卷 660-663页

作者：黄鹤周廷明石广林王全胜赵林峰合肥工业大学机械与汽车工程学院安徽合肥230009 株洲易力达机电有限公司湖南株洲412002

文章提出了一种新型的直接横摆力矩控制(Direct Yaw Control,简称DYC)方法,利用估计的汽车前、后轴线性侧偏刚度信息,在传统的基于反馈的DYC基础上增加了前馈控制环节,当汽车的轮胎力处于线性区域时,将分别由实际侧偏刚度与理想侧偏刚... 详细信息

文章提出了一种新型的直接横摆力矩控制(Direct Yaw Control,简称DYC)方法,利用估计的汽车前、后轴线性侧偏刚度信息,在传统的基于反馈的DYC基础上增加了前馈控制环节,当汽车的轮胎力处于线性区域时,将分别由实际侧偏刚度与理想侧偏刚度建立的2个模型同时运行,通过对比产生合适的前馈输出;在veDYNA仿真环境中验证了提出的直接横摆力矩控制方法可以进一步提高汽车的行驶稳定性。

关键词：侧偏刚度参数估计前馈控制 veDYNA仿真

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商用车轮胎侧偏刚度的参数辨识

商用车轮胎侧偏刚度的参数辨识

作者：陈曌长春工业大学

学位级别：硕士

商用车的轮胎侧偏刚度与汽车的操纵稳定性密切相关,是汽车动力学的关键参数之一,特别是在高速行驶时由于转向操纵引起的姿态变化,直接影响到汽车的行驶平顺性和安全性,所以对侧偏刚度的研究十分重要。目前,多利用GPS获取质心侧偏角,从... 详细信息

商用车的轮胎侧偏刚度与汽车的操纵稳定性密切相关,是汽车动力学的关键参数之一,特别是在高速行驶时由于转向操纵引起的姿态变化,直接影响到汽车的行驶平顺性和安全性,所以对侧偏刚度的研究十分重要。目前,多利用GPS获取质心侧偏角,从而计算前后轴的侧偏刚度,但存在着测量成本、可靠性等实际性问题,并不能广泛适用。考虑到这些实际情况,本文应用参数辨识技术来辨识轮胎的侧偏刚度。但由于与侧偏刚度密切相关的变量并不能通过车载传感器直接测得,所以我们考虑软测量的方法对其进行估算,以此作为辨识模型的输入输出量,然后通过递推最小二乘方法辨识双轨模型汽车四轮的侧偏刚度,具体内容如下：1.分析了商用车轮胎侧偏刚度辨识的重要意义,对参数辨识的基本原理、主要问题、主要方法和目前国内外的研究现状进行了概述。其中列举了常用的几种辨识方法,并评价了它们的优缺点,为本论文选定辨识方法提供了有力依据。2.为了对四轮的侧向力与侧偏角进行估计,首先估计汽车的质心侧向速度,选用扩展卡尔曼滤波算法,建立双轨四轮二自由度汽车模型,基于HSRI非线性轮胎模型估计汽车的质心侧向速度。3.采用Simulink与Trucksim动力学仿真软件进行联合仿真验证,将Trucksim的曲线作为目标值,估计的曲线与目标曲线基本吻合,验证了扩展卡尔曼滤波估计方法的准确性和可靠性,从而通过Matlab/simulink搭建模型得到四轮的侧向力与侧偏角的估计值。4.采用递推最小二乘法对估计的侧偏刚度进行辨识。从最小二乘法的基本思想,引出用于非线性辨识的递推最小二乘算法,介绍了递推算法的概念和推导过程,对四轮侧偏刚度进行辨识,验证结果良好,视为误差范围内,说明模型建立正确和方法的可行性,具有实际意义。

关键词：参数辨识扩展卡尔曼滤波侧偏刚度 HSRI轮胎模型 TruckSim RLS

多轴汽车操纵稳定性的近似计算方法——综合侧偏刚度方法

同方学位论文库评论

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河北工学院学报 1985年第4期 78-85页

作者：娄效苏

本文以“综合侧偏刚度的概念”用二自由度方法代替多自由度,且反映多自由度的因素,它比多自由度简单,易于工程上应用,它比二自由度精确,更接近多自由度.并把国内外对双轴汽车研究的成果,推广到多轴汽车上.为此建立了数学模型,推导出计... 详细信息

本文以“综合侧偏刚度的概念”用二自由度方法代替多自由度,且反映多自由度的因素,它比多自由度简单,易于工程上应用,它比二自由度精确,更接近多自由度.并把国内外对双轴汽车研究的成果,推广到多轴汽车上.为此建立了数学模型,推导出计算公式,为计算比较复杂的多轴汽车提供一种新的方法.

关键词：侧偏刚度概念思维形式多轴汽车操纵稳定性计算方法近似计算