电动摩托车在倾斜行驶状况下的稳定性和舒适性设计参数研究[外文翻译].rar

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电动摩托车在倾斜行驶状况下的稳定性和舒适性设计参数研究

摘要
由于电动摩托车和传统的汽油机摩托车的特征之间有明显的差异，比如电动摩托车质量较重、质心位置低并且前进速度较慢，因此传统的汽油机摩托车和电动摩托车的设计和控制考虑的都不一样，在本文中， 摩托车驾驶员上半身倾斜驾驶控制系统被认为是唯一的来分析和模拟不同驾驶条件下骑摩托车驾驶员舒适感受的参数设计系统。电动摩托车的横向运动方程，包括驾驶者上身倾斜的运动首先是根据牛顿力学而来的。通过在不同的速度下对这个动态模型及其相关的传递函数运用博德的阻尼比的频率域经典控制理论来定义对乘坐舒适性的看法。通过分析我们发现直线运动和转弯运动的稳定趋势是相同的，但是不同设计参数的电动摩托车有着很大的差异。我们讨论了因为摩托车中心位置、总重量、轴距、前倾角到前轮的距离等的不断变化对舒适性影响的问题。在保证摩托车稳定的前提下，我们使用了最大阻尼比来代表摩托车驾驶员的反应来寻找最佳的乘坐舒适点。通过结果分析发现如果我们大量前移重心、缩短轴距、加大的前叉倾角并且缩短市场上电动摩托车前轮距的设计将是实现乘坐舒适性的一个更好的方法。从用户的观点来看，乘坐舒适性是我们对稳定性分析的一个补充。

爱思唯尔科学出版有限公司 年发行
关键词：电动摩托车，摩托车行驶系统，稳定性，舒适性

1 绪言
长期以来学术界和工业界对摩托车和摩托车-驾驶员系统动力学研究特别感兴趣。其中一些有用的结果是从夏普、 维尔和米尔斯的研究工作中得到的。 年，夏普运用拉格朗日方程创造了两个刚体摩托车模型的运动方程，并且讨论了设计参数的变化对稳定性造成的影响。夏普使用了三种模式的阻尼变化来确定摩托车的稳定性，并提出了用下面三个模式来分析摩托车的运动。
1. 高振动频率运动的摆动模式；
2. 低振动频率运动的波动模式；
3. 无振动运动下的倾覆模式
年，维尔和策尔纳讨论了驾驶员和摩托车在横向方向的动态控制参数的关系。他们用牛顿力学推导出的摩托车运动方程。 年，米尔斯在维尔的摩托车模型的研究基础上上增加了驾驶员上半身倾斜模型，并讨论了它对稳定的车轮转动惯量的影响。在米尔斯的讨论中，我们可以知道，驾驶员可以只通过上身倾斜运动来稳定的控制摩托车。这些研究表现出来的一致现象就是在不用手控制的稳定的中速（不应用转向扭矩）和高速振荡不稳定的控制下摩托车的稳定性在低速时将变得不稳定。以往研究致力于对传统摩托车稳定性、设计参数变化和摩托车驾驶员系统控制仿真效果的分析。对另一方面，本研究的焦点是对乘坐舒适性问题和电动摩托车的分析的缺乏。