四轮转向汽车侧向动力学分析范文

《天津职业技术师范大学学报》2014年第二期

1中心流形降维

以前轮转向角δf为可变参数，求解式（17）可得某一车速下的奇异。

2分岔类型判断

容易判断系统（21）在奇异点处发生鞍结分岔，奇异点即鞍结点。约化系统的分岔图如图4所示。分岔后产生了两支曲线，上半支稳定，下半支不稳定。当初始状态在上半支上方及上下半支之间时，系统稳定。当初始状态在下半支上方及下半支下方时，系统不稳定。

3仿真分析

在初始状态[0，0，0，0]下，分别取前轮转向角为0.065rad和0.075rad进行仿真，仿真结果如图5至图8所示。仿真结果显示：前轮转角不超过分岔点的转向角时，四轮转向汽车的侧偏角、横摆角速度、侧倾角及侧倾角速度响应在2s左右稳定下来，系统稳定，四轮转向汽车可完成稳态转向；随着前轮转角的增大，当超过对应分岔点的转向角时，四轮转向汽车的侧偏角、横摆角速度、侧倾角及侧倾角速度均在1.6s左右急剧变化，意味着系统失去稳定性，需要通过采取措施加以控制。

4结束语

选取适合于解析分析的二次多项式平方轮胎型建立四轮汽车动力学模型，利用中心流形定理实现了高维转向动力系统的降维。随着车速和前轮转角的增加，四轮转向汽车会发生鞍结分岔，分岔使得汽车的状态参量急剧变化，汽车失去稳定性，可以通过采取一些措施来改变其分岔特性（如状态反馈对分岔点镇定），通过主动控制的方式延缓分岔的发生。

作者：刘春辉方沂杜峰单位：天津职业技术师范大学汽车与交通学院