汽車動(dòng)力學(xué)_概述

1、.汽車動(dòng)力學(xué)汽車動(dòng)力學(xué)Vehicle DynamicsVehicle Dynamics.參考書 喻凡，林逸編著汽車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，喻凡，林逸編著汽車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 (德德)Manfred Mischeke著，陳蔭三等譯，汽車動(dòng)力學(xué)，清華大學(xué)出著，陳蔭三等譯，汽車動(dòng)力學(xué)，清華大學(xué)出版社，版社，2009 (美美)Thoms D 著，趙六奇等譯，車輛動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)，清華大學(xué)出版社，著，趙六奇等譯，車輛動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)，清華大學(xué)出版社，2006 英英Dave Crolla，喻凡著車輛動(dòng)力學(xué)及其控制北京：人民交通出，喻凡著車輛動(dòng)力學(xué)及其控制北京：人民交通出版社，版社，20

2、04 德德H-P威魯麥特著車輛動(dòng)力學(xué)模擬及其方法北京：北京理工大威魯麥特著車輛動(dòng)力學(xué)模擬及其方法北京：北京理工大學(xué)出版社，學(xué)出版社，1998 (美美)Rajesh Rajamani著，王國(guó)業(yè)等譯，車輛動(dòng)力學(xué)及控制，清華大著，王國(guó)業(yè)等譯，車輛動(dòng)力學(xué)及控制，清華大學(xué)出版社，學(xué)出版社，2011 郭孔輝著汽車操縱系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)長(zhǎng)春：吉林科學(xué)技術(shù)出版社，郭孔輝著汽車操縱系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)長(zhǎng)春：吉林科學(xué)技術(shù)出版社，1993 張洪欣編著汽車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，張洪欣編著汽車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，1990 余志生編著，汽車?yán)碚?，第余志生編著，汽車?yán)碚?，?版，機(jī)械工業(yè)出版社，版，機(jī)械工業(yè)出版社，20

3、09 其他相關(guān)論文資料其他相關(guān)論文資料.教學(xué)安排分工如下：分工如下：1、2章：章： 徐中明徐中明/張志飛張志飛 （3月月11日日7/8節(jié)）節(jié)）3周周 3章：章： 羅羅 虹虹 （3月月11、18、25日日5/6節(jié)節(jié)3-5周周4章：章： 舒紅宇舒紅宇 （3月月18、25日日7/8節(jié)，節(jié)，4月月1日日5/6節(jié)）節(jié)）4-6周周 5、6章：章： 賀巖松賀巖松 （4月月1日日7/8節(jié)，節(jié)，4月月8日日58節(jié)）節(jié)）6-7周周 7、8章：章： 鄧兆祥、王攀（鄧兆祥、王攀（4月月15日日58節(jié)，節(jié)，22日日5/6節(jié)）節(jié)）8-9周周 9章章+考試：徐中明考試：徐中明 （4月月22日日7/8節(jié)，節(jié)，29日日5/6節(jié)

4、節(jié)）9-10周周 考試：開卷、筆試、限時(shí)考試：開卷、筆試、限時(shí)(2h).章節(jié)主要內(nèi)容1：概述 1、汽車動(dòng)力學(xué)概述 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)概述 歷史回顧 研究?jī)?nèi)容和范圍 汽車特性和設(shè)計(jì)方法 汽車動(dòng)力學(xué)術(shù)語、標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī) 汽車動(dòng)力學(xué)發(fā)展趨勢(shì) 2、汽車動(dòng)力學(xué)建模方法 動(dòng)力學(xué)方程的建立方法 非完整系統(tǒng)動(dòng)力學(xué) 多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法主講：徐中明，張志飛主講：徐中明，張志飛/2學(xué)時(shí)學(xué)時(shí).章節(jié)主要內(nèi)容2：汽車空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)汽車空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)汽車空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) 空氣的特性 伯努利方程 壓力分布和壓力系數(shù) 實(shí)際氣流特性 空氣動(dòng)力學(xué)試驗(yàn) 汽車空氣阻力主講：羅虹主講：羅虹/6學(xué)時(shí)學(xué)時(shí).章節(jié)主要內(nèi)容3：汽車縱向動(dòng)力學(xué)汽車縱向動(dòng)力學(xué)汽車

5、縱向動(dòng)力學(xué)縱向動(dòng)力學(xué)控制系統(tǒng) 防抱死制動(dòng)系統(tǒng) 驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng) 車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)分析 扭振系統(tǒng)的激振源 扭振系統(tǒng)模型與分析 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的減震措施主講：舒紅宇主講：舒紅宇/6學(xué)時(shí)學(xué)時(shí).章節(jié)主要內(nèi)容4：輪胎動(dòng)力學(xué)+操縱 5、充氣輪胎動(dòng)力學(xué) 輪胎的功效、結(jié)構(gòu)與發(fā)展 輪胎模型 輪胎縱向力學(xué)特性 輪胎垂向力學(xué)特性 輪胎側(cè)向力學(xué)特性 汽車橫向動(dòng)力學(xué) 二自由度操縱模型 6、考慮車身側(cè)傾的3自由度運(yùn)動(dòng)模型 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)振動(dòng)分析 4輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主講：賀巖松主講：賀巖松/6學(xué)時(shí)學(xué)時(shí).章節(jié)主要內(nèi)容5：垂向動(dòng)力學(xué) 7、汽車垂向動(dòng)力學(xué)、汽車垂向動(dòng)力學(xué) 路面輸入及其模型 路面測(cè)量技術(shù)與數(shù)據(jù)

6、處理 路面輸入模型 特殊路面輸入 人體對(duì)振動(dòng)的反應(yīng)與平順性標(biāo)準(zhǔn) 汽車振動(dòng)模型 8、智能懸架系統(tǒng)、智能懸架系統(tǒng) 車身高度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 自適應(yīng)阻尼調(diào)節(jié)系統(tǒng) 可切換阻尼系統(tǒng) 全主動(dòng)系統(tǒng) 有限帶寬主動(dòng)系統(tǒng) 連續(xù)可變阻尼的半主動(dòng)懸架 各類懸架系統(tǒng)的性能比較 主動(dòng)懸架控制算法介紹主講：鄧兆祥、王攀主講：鄧兆祥、王攀/6學(xué)時(shí)學(xué)時(shí).章節(jié)主要內(nèi)容7：動(dòng)力學(xué)分析方法9、計(jì)算機(jī)建模與仿真 汽車動(dòng)力學(xué)計(jì)算方法與軟件 基于MATLAB的汽車動(dòng)力學(xué)仿真 應(yīng)用ADAMS軟件的多體動(dòng)力學(xué)分析主講：徐中明主講：徐中明/2學(xué)時(shí)學(xué)時(shí).系統(tǒng) “系統(tǒng)系統(tǒng)”含義很廣，因此對(duì)系統(tǒng)的定義很多含義很廣，因此對(duì)系統(tǒng)的定義很多 錢學(xué)森：錢學(xué)森：“把極

7、其復(fù)雜的研究對(duì)象稱為系統(tǒng)，即由相互作用把極其復(fù)雜的研究對(duì)象稱為系統(tǒng)，即由相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合而成的具有特定功能的有機(jī)和相互依賴的若干組成部分結(jié)合而成的具有特定功能的有機(jī)整體，而且這個(gè)系統(tǒng)本身又是它所從屬的一個(gè)更大系統(tǒng)的組整體，而且這個(gè)系統(tǒng)本身又是它所從屬的一個(gè)更大系統(tǒng)的組成部分成部分”。 美國(guó)學(xué)者美國(guó)學(xué)者緒方勝?gòu)┚w方勝?gòu)合到y(tǒng)是一些元件的組合，這些元件共同：系統(tǒng)是一些元件的組合，這些元件共同作用以完成給定的任務(wù)。作用以完成給定的任務(wù)。. 美國(guó)著名學(xué)者美國(guó)著名學(xué)者緒方勝?gòu)┚w方勝?gòu)合到y(tǒng)是一些元件的組合，這些元：系統(tǒng)是一些元件的組合，這些元件共同作用以完成給定的任務(wù)。件共同作用以完

8、成給定的任務(wù)。 元件是系統(tǒng)單個(gè)作用的單元。不局限于某一物理現(xiàn)象元件是系統(tǒng)單個(gè)作用的單元。不局限于某一物理現(xiàn)象時(shí)系統(tǒng)的概念可以擴(kuò)展到任何動(dòng)態(tài)的現(xiàn)象，如國(guó)家經(jīng)濟(jì)、時(shí)系統(tǒng)的概念可以擴(kuò)展到任何動(dòng)態(tài)的現(xiàn)象，如國(guó)家經(jīng)濟(jì)、交通運(yùn)輸、人口增長(zhǎng)、生態(tài)學(xué)等方面遇到的這些現(xiàn)象。在交通運(yùn)輸、人口增長(zhǎng)、生態(tài)學(xué)等方面遇到的這些現(xiàn)象。在實(shí)際的大千世界中，存在著許多由一組物件構(gòu)成，以一定實(shí)際的大千世界中，存在著許多由一組物件構(gòu)成，以一定規(guī)律相互聯(lián)系起來的實(shí)體，這就是系統(tǒng)。規(guī)律相互聯(lián)系起來的實(shí)體，這就是系統(tǒng)。 自然界就有太陽系、銀河系這樣的大系統(tǒng)，這種系統(tǒng)自然界就有太陽系、銀河系這樣的大系統(tǒng)，這種系統(tǒng)是脫離人的影響而自然存在，

9、稱為是脫離人的影響而自然存在，稱為自然系統(tǒng)自然系統(tǒng)，生物、原于，生物、原于內(nèi)部也構(gòu)成這樣的自然系統(tǒng)。內(nèi)部也構(gòu)成這樣的自然系統(tǒng)。 通過人的設(shè)計(jì)而形成的系統(tǒng)，稱為通過人的設(shè)計(jì)而形成的系統(tǒng)，稱為人工系統(tǒng)人工系統(tǒng)，如生，如生產(chǎn)系統(tǒng)、交通運(yùn)輸系統(tǒng)、通信系統(tǒng)；人工組合和自然合成產(chǎn)系統(tǒng)、交通運(yùn)輸系統(tǒng)、通信系統(tǒng)；人工組合和自然合成的組合系統(tǒng)，如導(dǎo)航系統(tǒng)。的組合系統(tǒng)，如導(dǎo)航系統(tǒng)。 車輛動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)屬于人工的物理系統(tǒng)。車輛動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)屬于人工的物理系統(tǒng)。系統(tǒng).系統(tǒng)的特點(diǎn) 一、層次性一、層次性 系統(tǒng)是由兩個(gè)以上系統(tǒng)是由兩個(gè)以上(或更多或更多)元素元素(或稱元件或稱元件)組成的事物。組成的事物。一個(gè)大系統(tǒng)往往可分成幾個(gè)子

10、系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)是由更小一個(gè)大系統(tǒng)往往可分成幾個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)是由更小的子系統(tǒng)的子系統(tǒng)(稱二級(jí)系統(tǒng)稱二級(jí)系統(tǒng))構(gòu)成。每個(gè)子系統(tǒng)或小系統(tǒng)都有自構(gòu)成。每個(gè)子系統(tǒng)或小系統(tǒng)都有自己的屬性，以便和其它系統(tǒng)加以區(qū)別。所以如果將大系統(tǒng)己的屬性，以便和其它系統(tǒng)加以區(qū)別。所以如果將大系統(tǒng)分解，可以形成很多層次的結(jié)構(gòu)。分解，可以形成很多層次的結(jié)構(gòu)。 二、整體性二、整體性 系統(tǒng)雖由多種元素組成，但系統(tǒng)的性能不是各元素性能系統(tǒng)雖由多種元素組成，但系統(tǒng)的性能不是各元素性能的簡(jiǎn)單的組合，而是相互影響的，所以這種組合使系統(tǒng)的的簡(jiǎn)單的組合，而是相互影響的，所以這種組合使系統(tǒng)的整體功能獲得新的內(nèi)容，具有更高價(jià)值，例如一輛車

11、輛是整體功能獲得新的內(nèi)容，具有更高價(jià)值，例如一輛車輛是由發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系、車輪、車身、操縱系等組成。單有發(fā)由發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系、車輪、車身、操縱系等組成。單有發(fā)動(dòng)機(jī)只能發(fā)出動(dòng)力，不會(huì)自己行走，但當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)裝在具有動(dòng)機(jī)只能發(fā)出動(dòng)力，不會(huì)自己行走，但當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)裝在具有車輪的車輛底盤上，就成為可以行駛的車輛，成為一種交車輪的車輛底盤上，就成為可以行駛的車輛，成為一種交通運(yùn)輸工具，其功能就與一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)大不相同。可見，研通運(yùn)輸工具，其功能就與一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)大不相同?？梢姡芯肯到y(tǒng)特性應(yīng)從整體的觀點(diǎn)來看。系統(tǒng)的性能是由其整體究系統(tǒng)特性應(yīng)從整體的觀點(diǎn)來看。系統(tǒng)的性能是由其整體性能為代表，而不是由某一個(gè)元素所能代表的。性能

12、為代表，而不是由某一個(gè)元素所能代表的。. 三、目的性三、目的性 這主要是指人工設(shè)計(jì)的系統(tǒng)面言。系統(tǒng)的目的性是指人這主要是指人工設(shè)計(jì)的系統(tǒng)面言。系統(tǒng)的目的性是指人工系統(tǒng)是為某一個(gè)大目的而構(gòu)成。目的不同，系統(tǒng)的構(gòu)成工系統(tǒng)是為某一個(gè)大目的而構(gòu)成。目的不同，系統(tǒng)的構(gòu)成也就不同，例如貨車就是為運(yùn)輸貨物這一目的而構(gòu)成，它也就不同，例如貨車就是為運(yùn)輸貨物這一目的而構(gòu)成，它必須有貨廂以裝載貨物；而客車則是為運(yùn)輸乘客面設(shè)計(jì)，必須有貨廂以裝載貨物；而客車則是為運(yùn)輸乘客面設(shè)計(jì)，因此其車內(nèi)必有供乘客使用的客廂和座椅，而運(yùn)貨設(shè)備就因此其車內(nèi)必有供乘客使用的客廂和座椅，而運(yùn)貨設(shè)備就退居次位退居次位(行李箱或行李架行李箱或

13、行李架)或甚至取消。所以在設(shè)計(jì)中必或甚至取消。所以在設(shè)計(jì)中必須研究系統(tǒng)整體目的，才能正確選擇各元素的構(gòu)成。須研究系統(tǒng)整體目的，才能正確選擇各元素的構(gòu)成。 四、功能共性四、功能共性 系統(tǒng)中存在著物質(zhì)、能量和信息的流動(dòng)，并與外界系統(tǒng)中存在著物質(zhì)、能量和信息的流動(dòng)，并與外界(環(huán)境環(huán)境)進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息的交流，即可以從外界環(huán)境輸入或進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息的交流，即可以從外界環(huán)境輸入或向外界輸出物質(zhì)、能量和信息。這是任何一個(gè)系統(tǒng)都具有向外界輸出物質(zhì)、能量和信息。這是任何一個(gè)系統(tǒng)都具有的功能，稱為系統(tǒng)功能共性。如車輛系統(tǒng)中由于燃料的功能，稱為系統(tǒng)功能共性。如車輛系統(tǒng)中由于燃料(物物質(zhì)質(zhì))的燃燒而把所儲(chǔ)存

14、的能量轉(zhuǎn)換為車輛的動(dòng)能，這是能的燃燒而把所儲(chǔ)存的能量轉(zhuǎn)換為車輛的動(dòng)能，這是能量的流動(dòng)，并生成廢氣排出。而在行駛過程中，駕駛員從量的流動(dòng)，并生成廢氣排出。而在行駛過程中，駕駛員從環(huán)境環(huán)境(道路及車流密度道路及車流密度)得到信息，加以判斷，然后發(fā)出必得到信息，加以判斷，然后發(fā)出必要的指示信息，以保證車輛合理、安全的運(yùn)動(dòng)，這就是信要的指示信息，以保證車輛合理、安全的運(yùn)動(dòng)，這就是信息的流動(dòng)。息的流動(dòng)。系統(tǒng)的特點(diǎn).系統(tǒng)動(dòng)力學(xué) 緒方勝?gòu)┰谒木w方勝?gòu)┰谒南到y(tǒng)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)一書中將系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)定義一書中將系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)定義: “討論動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和響應(yīng)的學(xué)科討論動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和響應(yīng)的學(xué)科”。 當(dāng)系統(tǒng)處

15、于靜態(tài)工況時(shí)，即當(dāng)系統(tǒng)各變量對(duì)時(shí)間保持恒定時(shí)，稱為當(dāng)系統(tǒng)處于靜態(tài)工況時(shí)，即當(dāng)系統(tǒng)各變量對(duì)時(shí)間保持恒定時(shí)，稱為靜態(tài)系統(tǒng)靜態(tài)系統(tǒng)。嚴(yán)格意義上講，真正的靜態(tài)系統(tǒng)是沒有的，系統(tǒng)中總是會(huì)。嚴(yán)格意義上講，真正的靜態(tài)系統(tǒng)是沒有的，系統(tǒng)中總是會(huì)有緩慢的變化，而且根據(jù)靜態(tài)分析結(jié)果來判斷系統(tǒng)特性將會(huì)得到不全有緩慢的變化，而且根據(jù)靜態(tài)分析結(jié)果來判斷系統(tǒng)特性將會(huì)得到不全面或錯(cuò)誤的結(jié)論，所以系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究對(duì)象放在動(dòng)態(tài)系統(tǒng)上。面或錯(cuò)誤的結(jié)論，所以系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究對(duì)象放在動(dòng)態(tài)系統(tǒng)上。動(dòng)態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的行為是隨時(shí)間變化的，是時(shí)間的函數(shù)，動(dòng)態(tài)系統(tǒng)分析比的行為是隨時(shí)間變化的，是時(shí)間的函數(shù)，動(dòng)態(tài)系統(tǒng)分析比靜態(tài)分析更為復(fù)雜，但更為

16、必要，因?yàn)樵趧?dòng)態(tài)的分析中可以考慮到許靜態(tài)分析更為復(fù)雜，但更為必要，因?yàn)樵趧?dòng)態(tài)的分析中可以考慮到許多外部干擾或者不穩(wěn)定性。多外部干擾或者不穩(wěn)定性。系統(tǒng)與外界環(huán)境存在著物質(zhì)、能量和信息的交流，從環(huán)境向系統(tǒng)的系統(tǒng)與外界環(huán)境存在著物質(zhì)、能量和信息的交流，從環(huán)境向系統(tǒng)的流動(dòng)稱為系統(tǒng)的輸入，從系統(tǒng)向環(huán)境的流動(dòng)稱為系統(tǒng)的輸出，它可以流動(dòng)稱為系統(tǒng)的輸入，從系統(tǒng)向環(huán)境的流動(dòng)稱為系統(tǒng)的輸出，它可以用框圖的形式來表示。用框圖的形式來表示。. 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究中的三種不同研究任務(wù)：系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究中的三種不同研究任務(wù)： 已知輸入，要求設(shè)計(jì)系統(tǒng)的特性，使得它的輸出滿足一定的要求，這樣的任務(wù)可以稱為系統(tǒng)設(shè)計(jì)(或系統(tǒng)綜合)。

17、已知輸入和輸出，要求研究系統(tǒng)的特性，這樣的研究任務(wù)叫系統(tǒng)識(shí)別。例如要求對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)保系統(tǒng)的優(yōu)劣作出判斷，可以一方面了解其燃料、潤(rùn)滑油等輸入因素，另一方面采集排出的廢氣和煙、塵，了解其輸出特性，根據(jù)這兩者的對(duì)比，就可以識(shí)別它的環(huán)保系統(tǒng)特性。 已知系統(tǒng)的特性和輸出，要求研究輸入則稱為環(huán)境預(yù)測(cè)。如對(duì)一振動(dòng)特性已知的車輛，測(cè)定它在某一路面上行駛時(shí)所得振動(dòng)響應(yīng)值(如車身上的振動(dòng)加速度)，則可判斷路面對(duì)車輛的輸入特性，從而了解到路面的不平整特性。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué).汽車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué) 汽車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)：汽車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)：把車輛看作是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，對(duì)把車輛看作是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，對(duì)其行為進(jìn)行研究，討論其數(shù)學(xué)模型和響應(yīng)。其行為進(jìn)

18、行研究，討論其數(shù)學(xué)模型和響應(yīng)。.車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué) 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)與經(jīng)典動(dòng)力學(xué)不同之處就在于：系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)要系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)要對(duì)系統(tǒng)所處環(huán)境進(jìn)行研究，對(duì)系統(tǒng)所處環(huán)境進(jìn)行研究，并找出其特性，如路面不平整特性、空氣動(dòng)力特性等即是，在此基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)在真實(shí)環(huán)在此基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)在真實(shí)環(huán)境下進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，境下進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，這是第一點(diǎn)不同第一點(diǎn)不同。 車輛作為一種現(xiàn)代化的交通運(yùn)輸工具，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，功能不斷擴(kuò)大，社會(huì)保有量激增，車速日益不斷提高，在高速工況下對(duì)車輛的操作和控制的要求也越來越嚴(yán)，因?yàn)樵诟咚偾闆r下，駕駛員稍有不慎，車輛將偏離預(yù)定行駛軌跡，“差之毫厘，失之千里”，很容易引起交通事故，所以要求車輛的可控性幾

19、乎和一個(gè)控制系統(tǒng)的要求一樣。因此，在系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)中把車輛看成是控制系統(tǒng)來進(jìn)在系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)中把車輛看成是控制系統(tǒng)來進(jìn)行分析，行分析，這是與經(jīng)典車輛動(dòng)力學(xué)的第二個(gè)不同點(diǎn)第二個(gè)不同點(diǎn)。 動(dòng)力、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、主動(dòng)半主動(dòng)式懸架系統(tǒng)、電子防抱系統(tǒng)等都是比較典型的控制系統(tǒng)，應(yīng)用現(xiàn)代控制理論來研究其系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性。.車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué) 車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的第三個(gè)特點(diǎn)第三個(gè)特點(diǎn)是把駕駛員作為一個(gè)主動(dòng)因把駕駛員作為一個(gè)主動(dòng)因素考慮到車輛系統(tǒng)中去組成一個(gè)人一車系統(tǒng)來加以研究素考慮到車輛系統(tǒng)中去組成一個(gè)人一車系統(tǒng)來加以研究。在此基礎(chǔ)上，將要利用人體工程學(xué)(工效學(xué))的知識(shí)來研究車輛系統(tǒng)的工程技術(shù)設(shè)計(jì)如何適應(yīng)于人的作用，從而使系統(tǒng)工作效能

20、最高。 車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的第四個(gè)特點(diǎn)第四個(gè)特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)之間的聯(lián)系，研強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)之間的聯(lián)系，研究系統(tǒng)間的相互作用究系統(tǒng)間的相互作用。眾所周知，車輛可分成若干個(gè)子系統(tǒng)，如傳動(dòng)系、轉(zhuǎn)向系、懸架系等。這些系統(tǒng)在車輛運(yùn)動(dòng)過程中是相互影響、相互制約的，但在經(jīng)典動(dòng)力學(xué)中，這方面的研究和闡述較少，往往孤立地單獨(dú)地研究各子系統(tǒng)性能，而系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)不僅研究以上內(nèi)容，而且逐步揭開了這些子系統(tǒng)間的內(nèi)在聯(lián)系和相互作用。例如： 輪胎與轉(zhuǎn)向系、輪胎與制動(dòng)系、懸架系性能之間的密切關(guān)系。 懸架系統(tǒng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系對(duì)轉(zhuǎn)向系和制動(dòng)系性能的影響； 傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)和懸架系的振動(dòng)之間也有相互作用。.系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的特點(diǎn)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的特點(diǎn)就在

21、于主動(dòng)地尋求和探索各系就在于主動(dòng)地尋求和探索各系統(tǒng)自身和別的系統(tǒng)之間的動(dòng)力學(xué)關(guān)系，以便在設(shè)統(tǒng)自身和別的系統(tǒng)之間的動(dòng)力學(xué)關(guān)系，以便在設(shè)計(jì)本系統(tǒng)或解決本系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)問題時(shí)，能站在計(jì)本系統(tǒng)或解決本系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)問題時(shí)，能站在整體的高度，考慮各子系統(tǒng)間的相互作用，處理整體的高度，考慮各子系統(tǒng)間的相互作用，處理好所出現(xiàn)的矛盾，達(dá)到整體最佳的目的。好所出現(xiàn)的矛盾，達(dá)到整體最佳的目的。 .汽車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究?jī)?nèi)容汽車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究?jī)?nèi)容歸納為以下四個(gè)方面：汽車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究?jī)?nèi)容歸納為以下四個(gè)方面： 路面特性分析、環(huán)境分析及環(huán)境與路面對(duì)車輛的作用； 車輛系統(tǒng)及其部件的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)及車輛內(nèi)部子系統(tǒng)的相互作用；

22、 車輛系統(tǒng)最佳控制和最佳使用； 人一車系統(tǒng)的相互匹配和模型研究，駕駛員模型，以使車輛的工程技術(shù)設(shè)計(jì)適合于人的使用，從而使人一車系統(tǒng)對(duì)工作效率最高。.汽車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究方法汽車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究方法解決任何一個(gè)系統(tǒng)問題的首要步驟就是把實(shí)際問題抽象，解決任何一個(gè)系統(tǒng)問題的首要步驟就是把實(shí)際問題抽象，并轉(zhuǎn)變?yōu)楹?jiǎn)化的模型。抽象是通過一種思維去分出現(xiàn)象的本并轉(zhuǎn)變?yōu)楹?jiǎn)化的模型。抽象是通過一種思維去分出現(xiàn)象的本質(zhì)而抽出其中非本質(zhì)的和次要的性質(zhì)的一種邏輯方法。一位質(zhì)而抽出其中非本質(zhì)的和次要的性質(zhì)的一種邏輯方法。一位哲學(xué)家說過：哲學(xué)家說過：“物質(zhì)的抽象、自然規(guī)律的抽象、價(jià)值的抽象物質(zhì)的抽象、自然規(guī)律的抽象、價(jià)值

23、的抽象以及其它等等，一句話，一切科學(xué)自的抽象，都更深刻、更以及其它等等，一句話，一切科學(xué)自的抽象，都更深刻、更正確、更完全地反映著自然。正確、更完全地反映著自然?！彼晕覀儽仨殞W(xué)會(huì)科學(xué)的抽所以我們必須學(xué)會(huì)科學(xué)的抽象方法，才能正確處理系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的各種課題。象方法，才能正確處理系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的各種課題。在抽象的基礎(chǔ)上就要建立表達(dá)系統(tǒng)行為的物理或數(shù)學(xué)的在抽象的基礎(chǔ)上就要建立表達(dá)系統(tǒng)行為的物理或數(shù)學(xué)的模式，這就是所謂的物理模型和數(shù)學(xué)模型。模型也可以定義模式，這就是所謂的物理模型和數(shù)學(xué)模型。模型也可以定義如下：模型是一種過程或行為的定量或定性代表，它應(yīng)能顯如下：模型是一種過程或行為的定量或定性代表，它應(yīng)能顯

24、示對(duì)所考慮目標(biāo)具有決定性意義的后果。示對(duì)所考慮目標(biāo)具有決定性意義的后果。.一、比例的物理模型一、比例的物理模型 模型和實(shí)物的物理本質(zhì)相同，僅在形狀和尺寸上有差別。模型和實(shí)物的物理本質(zhì)相同，僅在形狀和尺寸上有差別。 尺寸比例為尺寸比例為1：1的，即稱為足尺模型，如撞車試驗(yàn)中車輛模型。的，即稱為足尺模型，如撞車試驗(yàn)中車輛模型。 按比例縮小的，即稱為縮尺模型，如風(fēng)洞試驗(yàn)中的車輛模型，按比例縮小的，即稱為縮尺模型，如風(fēng)洞試驗(yàn)中的車輛模型，用以預(yù)測(cè)空氣動(dòng)力學(xué)性能；土木工程中的結(jié)構(gòu)模型；光彈分析用以預(yù)測(cè)空氣動(dòng)力學(xué)性能；土木工程中的結(jié)構(gòu)模型；光彈分析中金屬零件的塑料模型以及電路設(shè)計(jì)中的電路板模型等。中金屬零

25、件的塑料模型以及電路設(shè)計(jì)中的電路板模型等。 模型即使尺寸與原物相同也只能稱模擬，因?yàn)樗诮Y(jié)構(gòu)上進(jìn)行模型即使尺寸與原物相同也只能稱模擬，因?yàn)樗诮Y(jié)構(gòu)上進(jìn)行了簡(jiǎn)化，只對(duì)研究中主要特征按原型制造，而其它部分加以簡(jiǎn)了簡(jiǎn)化，只對(duì)研究中主要特征按原型制造，而其它部分加以簡(jiǎn)化，以利于制造并節(jié)省成本，突出主要矛盾。其優(yōu)點(diǎn)是可以同化，以利于制造并節(jié)省成本，突出主要矛盾。其優(yōu)點(diǎn)是可以同時(shí)觀察到整體的物理性能，并能做種種記錄、攝影等，且能消時(shí)觀察到整體的物理性能，并能做種種記錄、攝影等，且能消除一些次要因素的干擾，故能準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)系統(tǒng)的性能和參數(shù)間除一些次要因素的干擾，故能準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)系統(tǒng)的性能和參數(shù)間的關(guān)系。的關(guān)系。

26、.三、數(shù)學(xué)模型三、數(shù)學(xué)模型這種模型比實(shí)物模型、模擬模型更為抽象，但這種模型比實(shí)物模型、模擬模型更為抽象，但是在實(shí)物和數(shù)學(xué)模型間存在很強(qiáng)的相似性，它建立是在實(shí)物和數(shù)學(xué)模型間存在很強(qiáng)的相似性，它建立了一組法則或運(yùn)算，從而將一個(gè)或多個(gè)元素了一組法則或運(yùn)算，從而將一個(gè)或多個(gè)元素( (運(yùn)算對(duì)運(yùn)算對(duì)象象) )與運(yùn)動(dòng)結(jié)果聯(lián)系起來。這種數(shù)學(xué)模型有多種表示與運(yùn)動(dòng)結(jié)果聯(lián)系起來。這種數(shù)學(xué)模型有多種表示方式：方式： 各種數(shù)學(xué)方程式(代數(shù)方程、微分方程、差分方程等)。這些方程式形式服從于研究的對(duì)象和目的。其動(dòng)態(tài)特性和響應(yīng)常用微分方程組表示。 用數(shù)字與邏輯符號(hào)建立符號(hào)模型-方塊圖反映信息傳遞的因果關(guān)系。 用能量鍵、功率流

27、建立模型。這種方法是利用相互作用的子系統(tǒng)必然傳遞功率這一事實(shí)，使各種結(jié)構(gòu)不同（機(jī)械、電力、液壓）的描述統(tǒng)一起來。.建立數(shù)學(xué)模型后，經(jīng)常遇到的一個(gè)問題就是求響建立數(shù)學(xué)模型后，經(jīng)常遇到的一個(gè)問題就是求響應(yīng)的問題，應(yīng)的問題，求解方法求解方法： 用解析法求解，只能解自由度較少的系統(tǒng)，且對(duì)非線性系統(tǒng)，只能求近似值。 用數(shù)值法或定值法求解，應(yīng)用計(jì)算機(jī)后可用來處理復(fù)雜系統(tǒng)的近似解，對(duì)非線性系統(tǒng)雖說有誤差，但精度符合工程要求。. 研究車輛系統(tǒng)輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)問題時(shí)，當(dāng)系統(tǒng)的力學(xué)模研究車輛系統(tǒng)輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)問題時(shí)，當(dāng)系統(tǒng)的力學(xué)模型建立之后，型建立之后，正確地確定描述系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程正確地確定描述系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方

28、程就成為首要任務(wù)就成為首要任務(wù)。 可以用不同的力學(xué)原理來建立這類方程，而視系統(tǒng)簡(jiǎn)化程度而異，對(duì)于單自由度、兩自由度、或某些簡(jiǎn)單類型的多自由度振動(dòng)問題，可以使用牛頓定律、達(dá)朗貝爾原理、動(dòng)量定理或動(dòng)量矩定理牛頓定律、達(dá)朗貝爾原理、動(dòng)量定理或動(dòng)量矩定理，就能建立起振動(dòng)微分方程或方程組。 對(duì)于一般的多自由度系統(tǒng)，特別是復(fù)雜的多自由度系統(tǒng)，則往往應(yīng)用分析力學(xué)的方法。分析力學(xué)是從能動(dòng)量觀點(diǎn)建立起來的，它利用廣義坐標(biāo)作為獨(dú)立參數(shù)來描述系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)。 另一方面應(yīng)用達(dá)朗貝爾原理將靜力學(xué)中的虛位移原理推廣到動(dòng)力學(xué)問題中去，從而建立動(dòng)力學(xué)普遍方程式動(dòng)力學(xué)普遍方程式，由此出發(fā)推導(dǎo)出可廣泛應(yīng)用的拉格朗日拉格朗日(Lagr

29、ange)方程方程來建立系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程。 用分析力學(xué)的方法可以較嚴(yán)格地闡明有限自由度體系振動(dòng)的普遍規(guī)律和計(jì)算方法，而且所得的規(guī)律可推廣于無限自由度體系。這是它的很大的優(yōu)點(diǎn)。但是它也有缺點(diǎn)，那就是由于它所研究的對(duì)象具有普遍性，因而比較抽象，物理概念不那么直接。與此相反，由于用經(jīng)典力學(xué)方法研究的對(duì)象比較簡(jiǎn)單，因而具有概念清楚，容易計(jì)算等優(yōu)點(diǎn)。這兩種方法在系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)中分別都得到應(yīng)用。.線性系統(tǒng)理論和現(xiàn)代控制系統(tǒng)理論線性系統(tǒng)理論和現(xiàn)代控制系統(tǒng)理論是車輛系統(tǒng)動(dòng)是車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的另一重要理論基礎(chǔ)。力學(xué)的另一重要理論基礎(chǔ)。 過去研究車輛動(dòng)力學(xué)沒有考慮環(huán)境和人的因素，而系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)在研究車輛時(shí)也研究環(huán)境及其影響

30、，研究人對(duì)車輛的作用，故實(shí)際上把它們組合成為地面-車輛-人這樣一個(gè)系統(tǒng)來加以研究。研究系統(tǒng)在給定輸入下的響應(yīng)，如果把人的控制考慮在內(nèi)，則就形成一個(gè)帶反饋的閉路控制系統(tǒng)，但是由于輸入往往是瞬息萬變的，單靠人力控制不很完善，因此必須在系統(tǒng)中裝有調(diào)節(jié)裝置或控制裝置，它們往往是自動(dòng)或半自動(dòng)的裝置。沒有系統(tǒng)分析的知識(shí)和現(xiàn)代控制理論的指導(dǎo)，設(shè)計(jì)師就不能對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性作出科學(xué)的分析，也就不能設(shè)計(jì)出能保證最佳性能的控制設(shè)備。所以應(yīng)該把系統(tǒng)分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)和現(xiàn)代控制理論(包括最優(yōu)控制理論)作為系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的重要的基礎(chǔ)理論。 . 車輛作為系統(tǒng)經(jīng)常受到地面作用，新發(fā)展的車輛地面力學(xué)車輛作為系統(tǒng)經(jīng)常受到地面作用，新發(fā)展

31、的車輛地面力學(xué)對(duì)研究地面對(duì)研究地面(硬、軟硬、軟)與車輛相互作用起了很大作用。車輛與車輛相互作用起了很大作用。車輛駛過的道路不平度是隨機(jī)的，道路不平度的輸入使車輛系駛過的道路不平度是隨機(jī)的，道路不平度的輸入使車輛系統(tǒng)的響應(yīng)也是隨機(jī)的，因而現(xiàn)在研究系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和輸出必統(tǒng)的響應(yīng)也是隨機(jī)的，因而現(xiàn)在研究系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和輸出必須采用統(tǒng)計(jì)規(guī)律。所以須采用統(tǒng)計(jì)規(guī)律。所以概率論及其分支隨機(jī)過程概率論及其分支隨機(jī)過程是研究這是研究這一課題的有力工具，必須具備這方面的知識(shí)。一課題的有力工具，必須具備這方面的知識(shí)。 而而人體工程學(xué)人體工程學(xué)則是研究車輛則是研究車輛-人系統(tǒng)的一項(xiàng)十分有用的人系統(tǒng)的一項(xiàng)十分有用的基礎(chǔ)理論，

32、這項(xiàng)學(xué)科的研究對(duì)象是工程技術(shù)設(shè)計(jì)中與人體基礎(chǔ)理論，這項(xiàng)學(xué)科的研究對(duì)象是工程技術(shù)設(shè)計(jì)中與人體有關(guān)的問題。目的是解決工程技術(shù)設(shè)計(jì)如何與人體的各種有關(guān)的問題。目的是解決工程技術(shù)設(shè)計(jì)如何與人體的各種要求相適應(yīng)，從而使人機(jī)系統(tǒng)工作效能達(dá)到最高。所以它要求相適應(yīng)，從而使人機(jī)系統(tǒng)工作效能達(dá)到最高。所以它也應(yīng)列為車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的理論基礎(chǔ)之一也應(yīng)列為車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的理論基礎(chǔ)之一。.車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究?jī)?nèi)容歸納為以下四個(gè)方面：車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究?jī)?nèi)容歸納為以下四個(gè)方面： 路面特性分析、環(huán)境分析及環(huán)境與路面對(duì)車輛的作用； 車輛系統(tǒng)及其部件的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)及車輛內(nèi)部子系統(tǒng)的相互作用； 車輛系統(tǒng)最佳控制和最佳使用； 人

33、一車系統(tǒng)的相互匹配和模型研究，駕駛員模型，以使車輛的工程技術(shù)設(shè)計(jì)適合于人的使用，從而使人一車系統(tǒng)對(duì)工作效率最高。車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究方法車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究方法 抽象成物理模型、數(shù)學(xué)模型 分析力學(xué)、達(dá)朗貝爾原理（虛位移）控制理論、概率論及隨機(jī)過程、人體工程學(xué).第一章 車輛動(dòng)力學(xué)概述 根據(jù)Segel的階段劃分對(duì)車輛動(dòng)力學(xué)早期成就的總結(jié) 階段一 (到20世紀(jì)30年代初期) 對(duì)車輛動(dòng)態(tài)性能的經(jīng)驗(yàn)性的觀察對(duì)車輛動(dòng)態(tài)性能的經(jīng)驗(yàn)性的觀察 開始注意到車輪擺振的問題開始注意到車輪擺振的問題 認(rèn)識(shí)到乘坐舒適性是車輛性能的個(gè)重要方面認(rèn)識(shí)到乘坐舒適性是車輛性能的個(gè)重要方面階段二 (從20世紀(jì)30年代初期到1952年

34、) 了解了簡(jiǎn)單的輪胎力學(xué)，給出了輪胎側(cè)偏角的定義了解了簡(jiǎn)單的輪胎力學(xué)，給出了輪胎側(cè)偏角的定義定義了不足轉(zhuǎn)向和過度轉(zhuǎn)向定義了不足轉(zhuǎn)向和過度轉(zhuǎn)向?qū)囕v的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性有所了解對(duì)車輛的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性有所了解建立了簡(jiǎn)單的兩自由度操縱動(dòng)力學(xué)方程建立了簡(jiǎn)單的兩自由度操縱動(dòng)力學(xué)方程開始進(jìn)行有關(guān)平順性的試驗(yàn)研究開始進(jìn)行有關(guān)平順性的試驗(yàn)研究,建立了建立了K2試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)臺(tái),提出提出“平穩(wěn)行平穩(wěn)行駛駛”概念概念1.引入了前獨(dú)立懸架引入了前獨(dú)立懸架.階段三、階段三、(1952車以后車以后)；通過試驗(yàn)結(jié)果分析和建模，加深了對(duì)輪胎特性的了解通過試驗(yàn)結(jié)果分析和建模，加深了對(duì)輪胎特性的了解在兩自由度操縱模型基礎(chǔ)上，建立了考慮車身

35、側(cè)傾的三自由度在兩自由度操縱模型基礎(chǔ)上，建立了考慮車身側(cè)傾的三自由度操縱動(dòng)力學(xué)方程操縱動(dòng)力學(xué)方程 擴(kuò)展了對(duì)操縱動(dòng)力學(xué)的分析，包括穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向響應(yīng)特性分析擴(kuò)展了對(duì)操縱動(dòng)力學(xué)的分析，包括穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向響應(yīng)特性分析 1.開始采用隨機(jī)振動(dòng)理論對(duì)平順性進(jìn)行性能預(yù)測(cè)開始采用隨機(jī)振動(dòng)理論對(duì)平順性進(jìn)行性能預(yù)測(cè) 隨后的幾十年，汽車制造商意識(shí)到行駛平順性和操縱穩(wěn)定性在汽車產(chǎn)隨后的幾十年，汽車制造商意識(shí)到行駛平順性和操縱穩(wěn)定性在汽車產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)中的重要作用，因而車輛動(dòng)力學(xué)得以迅速發(fā)展。在試驗(yàn)方面，車輛品競(jìng)爭(zhēng)中的重要作用，因而車輛動(dòng)力學(xué)得以迅速發(fā)展。在試驗(yàn)方面，車輛行駛振動(dòng)分析儀、路面測(cè)量、轉(zhuǎn)向信號(hào)傳感裝置、變車道、行駛振

36、動(dòng)分析儀、路面測(cè)量、轉(zhuǎn)向信號(hào)傳感裝置、變車道、J轉(zhuǎn)向等試驗(yàn)轉(zhuǎn)向等試驗(yàn)方法的測(cè)試技術(shù)日趨完善。人們對(duì)非線性操縱響應(yīng)的理愈加深入，從而使方法的測(cè)試技術(shù)日趨完善。人們對(duì)非線性操縱響應(yīng)的理愈加深入，從而使操縱動(dòng)力學(xué)的研究逐漸向高側(cè)向加速度的非線性擴(kuò)展。操縱動(dòng)力學(xué)的研究逐漸向高側(cè)向加速度的非線性擴(kuò)展。 計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用軟件的開發(fā)，使建模的復(fù)雜程度不斷提高。多剛體計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用軟件的開發(fā)，使建模的復(fù)雜程度不斷提高。多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析軟件系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析軟件(如如ADAMS，DADS)的應(yīng)用，使復(fù)雜的模型得到了明的應(yīng)用，使復(fù)雜的模型得到了明確的表達(dá)和方便的求解。同時(shí)，先進(jìn)控制理論與技術(shù)的應(yīng)用也極大地推動(dòng)確

37、的表達(dá)和方便的求解。同時(shí)，先進(jìn)控制理論與技術(shù)的應(yīng)用也極大地推動(dòng)了車輛動(dòng)力學(xué)的發(fā)展，各種車輛底盤控制系統(tǒng)開始相繼涌現(xiàn)。了車輛動(dòng)力學(xué)的發(fā)展，各種車輛底盤控制系統(tǒng)開始相繼涌現(xiàn)。.20世紀(jì)世紀(jì)70年代末，從飛機(jī)技術(shù)中引入的年代末，從飛機(jī)技術(shù)中引入的防抱死制動(dòng)系統(tǒng)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(Anti-lock Braking Systern，ABS) 稱得上是向車輛底盤控制邁出的第一步。隨后，通過限制發(fā)動(dòng)稱得上是向車輛底盤控制邁出的第一步。隨后，通過限制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩防止車輪滑轉(zhuǎn)的機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩防止車輪滑轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng)(Traction Control System，TCS)在在80年代中期得到應(yīng)用。

38、年代中期得到應(yīng)用。 20世紀(jì)世紀(jì)80年代末，在年代末，在ABS和和TCS的基礎(chǔ)上，成功地開發(fā)了防滑轉(zhuǎn)控制的基礎(chǔ)上，成功地開發(fā)了防滑轉(zhuǎn)控制(Acceleration Spin Regulation，ASR)裝置。裝置。90年代初，根據(jù)輪胎印跡處的縱向分力和橫向分力滿足摩擦圓規(guī)律的原理，提年代初，根據(jù)輪胎印跡處的縱向分力和橫向分力滿足摩擦圓規(guī)律的原理，提出了在高速行駛中通過驅(qū)動(dòng)力控制來保證車輛橫向穩(wěn)定性的出了在高速行駛中通過驅(qū)動(dòng)力控制來保證車輛橫向穩(wěn)定性的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性控制動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性控制(Dynamic Stability Control，DSC)。90年代末，通過調(diào)節(jié)四個(gè)車輪的縱向力而形年代末，通過

39、調(diào)節(jié)四個(gè)車輪的縱向力而形成一定的回轉(zhuǎn)力矩，控制汽車的橫擺角速度，提出了成一定的回轉(zhuǎn)力矩，控制汽車的橫擺角速度，提出了“直接橫擺控制直接橫擺控制”(Direct Yaw moment Control，DYC)算法。在此之上，近年又提出了限制一定側(cè)偏角范算法。在此之上，近年又提出了限制一定側(cè)偏角范圍的圍的車輛動(dòng)力學(xué)控制車輛動(dòng)力學(xué)控制(Vehicle Dynamics Control，VDC)。自。自2000年以來，年以來，VDC系統(tǒng)得到了各汽車廠商的開發(fā)研制。系統(tǒng)得到了各汽車廠商的開發(fā)研制。在垂向動(dòng)力學(xué)方面，在垂向動(dòng)力學(xué)方面，主動(dòng)懸架控制技術(shù)主動(dòng)懸架控制技術(shù)是車輛動(dòng)力學(xué)發(fā)展中的另一個(gè)典型代表是車輛

40、動(dòng)力學(xué)發(fā)展中的另一個(gè)典型代表。首先使主動(dòng)懸架的基本思想和控制律得到完善的是。首先使主動(dòng)懸架的基本思想和控制律得到完善的是Thomson。Lotus公司在公司在80年代初制造了第一輛裝有主動(dòng)懸架的樣車。目前，年代初制造了第一輛裝有主動(dòng)懸架的樣車。目前，主動(dòng)、半主動(dòng)懸架系統(tǒng)主動(dòng)、半主動(dòng)懸架系統(tǒng)已在已在某些豪華轎車和軍用車輛中得到了應(yīng)用。某些豪華轎車和軍用車輛中得到了應(yīng)用。根據(jù)阿克曼轉(zhuǎn)向原理提出根據(jù)阿克曼轉(zhuǎn)向原理提出四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(FourWheel Steer，4WS)的概念。在的概念。在80年代末，四輪轉(zhuǎn)向產(chǎn)品在日本汽車中已開始應(yīng)用。在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方面，圍繞減輕年代末，四輪轉(zhuǎn)向產(chǎn)品在日本汽

41、車中已開始應(yīng)用。在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方面，圍繞減輕駕駛員負(fù)擔(dān)的控制技術(shù)，對(duì)駕駛員負(fù)擔(dān)的控制技術(shù)，對(duì)電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電子液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Progressive Power Steer，PPS) 和和電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) (Electrical PowerAssistedSteer，EPAS)等進(jìn)行研究等進(jìn)行研究。. 研究?jī)?nèi)容和范圍車輛動(dòng)力學(xué)是研究所有與車輛系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)有關(guān)的學(xué)科。車輛動(dòng)力學(xué)是研究所有與車輛系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)有關(guān)的學(xué)科。 長(zhǎng)期以來，人們一直在很大程度上習(xí)慣按縱向、垂向和橫向分別獨(dú)立研究車輛動(dòng)力學(xué)問題；而實(shí)際中的車輛同時(shí)會(huì)受到三個(gè)方向的輸入，各方向所表現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)特性必然是相互作用、相互耦合的。 隨著功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)技術(shù)和動(dòng)力學(xué)分析軟件的發(fā)展，我們已經(jīng)有能力將三個(gè)方向的動(dòng)力學(xué)問題結(jié)合起來進(jìn)行研究，對(duì)車輛動(dòng)力學(xué)問題的分析也可能擴(kuò)展到更復(fù)雜的工況及非線性域。 一、縱向動(dòng)力學(xué)一、縱向動(dòng)力學(xué) 二、行駛動(dòng)力學(xué)二、行駛動(dòng)力學(xué) 三、操縱動(dòng)力學(xué)三、操縱動(dòng)力學(xué) 縱向動(dòng)力學(xué)縱向動(dòng)力學(xué) 垂向動(dòng)力學(xué)垂向動(dòng)力學(xué) 側(cè)向動(dòng)力學(xué)側(cè)向動(dòng)力學(xué) .1212r1r221212r1r11Zk kak bkkmv uuak bkak bkakIu.在進(jìn)行車輛動(dòng)力學(xué)分析之