非线性hopf分岔模型的汽车四轮转向系统的稳定性分析[外文翻译].rar

非线性HOPF分岔模型的汽车四轮转向系统的稳定性分析



摘要
本文旨是探讨四轮转向系统的汽车在非线性横向推力作用下的运动轨迹和稳定性分析，还有对转向系统的影响。一个新的非线性模型为稳态运动的车辆带来了发展。由此模型结合分歧方法生成的典型稳态运动稳定性也在本文有论述。本文演示的四轮转向汽车霍普分岐方法对稳态运动的效果明显。
1． 介绍
高速行驶的车辆对安全要求极高。由于在高速行驶存在的高车身横摆角速度和车身侧滑角，车辆转无法直接通过前轮进行有效的控制。所以4WS在过去的十年中大有发展。在报导第一个4WS系统之后，大量的4WS控制策略匀有研究[1－4]。[5]报导了一个非线振动模型和乘客系统。当前许多针对闭环4WS系统的文献已经将轮胎侧偏特性的非线性特性考虑在内。在非线性特性下的车辆的稳定性需要系统的分析。
当产，一种新结合轮胎非线性侧偏特性的4WS转向的数学模型方法和控制机制已经纳入考虑。这种数学模型由一个五维考虑驾驶员操作的非线性微分方程集合描述。轮胎侧偏特性的非线性和非线性的几何特性自然产生的非线性情况和运动特性和侧滑角紧密相关。该模型的基础决定了车辆的稳态运动特性。稳态运动特性的稳定性进一步由分岐理论分析，以分析车辆失稳前后动态特性。霍普分岐方法对稳态运动特性的效果在文中被研究。
2.车辆/司机模型
考虑图1示出车辆的模型，认为4WS车辆是对称的刚性体，质量m分别放在4个车轮上，车辆一个恒定的速度u向前行驶。G表示质心，质心固定在车身上。些模型中还有标出了侧偏速度v和横摆角速度r。
（公式1）
Iz是一个垂直于Z轴是车身惯性矩，a和b 质心G到前后轴的距离。δf和δr是用于前轮很后轮的转向角，Ff和Fr是每个前后轮与地面接触产生的侧向力，Vfr是底盘右前角速度。
（1）
考虑到在前后轮观察到的轮胎横向力的函数物理特性以及相应侧偏角（αf和αr）。