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毕业设计-基于横摆率反馈的四轮转向系统的仿真研究，共65页，22689字，附任务书、开题报告、外文翻译
二、课题来源及选题依据
本课题来源于实际应用，随着越来越多的汽车走进千家万户，交通事故频繁发生，汽车的安全性越来越受到人们的关注，与汽车安全性密切相关的汽车操纵稳定性由此成为人们关注的焦点汽车转向系统的好坏对汽车的操纵稳定性有着直接的影响，如何设计高效的转向系统是汽车设计中的一个重要环节，也是汽车安全性的一大研究主题传统的前轮转向系统由于存在低速转向时转弯半径大!机动性差，高速转向时操纵稳定性不好等缺点越来越不能满足人们对汽车性能的要求"随着对汽车动力学的深入研究，人们开始认识到，四轮转向系统可以有效地提高汽车低速转向时的机动性及高速转向时的操纵稳定性，因此四轮转向系统在沉寂了多年之后目前又成为底盘控制技术的研究热点。
三、本设计（论文或其他）应达到的要求：
① 熟悉4WS技术的发展历程，特别是近十年来的发展；
② 熟练掌握4WS汽车动力学的原理以及其模型建立的分析；
③ 熟练掌握前轮转角前馈汽车的研究的传递函数的推导以及动态、稳态。瞬态分析；
④ 掌握前轮转向角比例反馈加横摆角速度比例反馈的4WS系统模型分析；
⑤ 能够熟练使用MATLAB仿真。针对三幅典型的灰度图像，对4WS系统进行编码，用客观标准和主观标准综合评价重建图像的质量；
⑥ 熟练使用MATLAB提供的图形用户界面Simulink工具 ；
拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
（1）实验方案
对二轮系统和四轮系统进行建立模型，着重研究横摆率跟踪控制的四轮转向系统，然后应用Matlab画出模型图，输入原始参数，控制好变量，编好程序，进行仿真。
（2）研究方法
在同一图形下，分析两个图形的差别；
② 在不同的参条件下，对同一个图像做不同的量化，分析两者的区别。

摘 要
车辆的四轮转向作为提高车辆操纵稳定性的有效手段已得到广泛认可，许多新的有关四轮转向的观点被不断提出，运用4WS技术可以有效地减小低速行驶时车辆的转弯半径，使车辆在低速行驶时更加灵活。另外，该技术还可以改善车辆在高速行驶时横摆角速度和侧向加速度等瞬态响应指标，提高高速行驶时的操纵稳定性，从而提高车辆的主动安全性。
随着对汽车动力学的深入研究，人们开始认识到，四轮转向系统可以有效地提高汽车低速转向时的机动性及高速转向时的操纵稳定性，因此四轮转向系统在沉寂了多年之后目前又成为底盘控制技术的研究热点。
本文根据牛顿矢量力学体系的动量定理、动量矩定理及牛顿第二定律，推导出二自由度四轮转向汽车动力学模型，以二自由度四轮转向动力学模型为例，对两种经典的四轮转向控制方法进行研究，仿真结果表明这两种控制方法均在一定程度上改善了汽车低速时的机动性及中高速时的操纵稳定性。
关键词：汽车；四轮转向；操纵稳定性；仿真分析

目录
摘要 III
Abstract IV
目录 V
1绪论 1
1.1四轮转向汽车的发展历史及国内外研究概况 1
1.1.1发展历史 1
1.1.2国内外状况 2
1.2本章研究的背景和意义.....................3
1.3四轮转向系统控制方法简介 5
1.4本课题研究内容 7
2四轮转向车辆的侧向动力学模型 9
2.1轮胎模型 9
2.1.1Fiala轮胎模型 9
2.1.2G.Gim轮胎模型 10
2.1.3Pacejka的“魔术公式 11
2.1.4郭孔辉的轮胎稳态指数统一模型 12
2.24WS模型车辆动力学分析 13
2.2.1三自由度汽车的动力学模型 13
2.2.2二自由度汽车的动力学模型 15
2.3本章小结 20
3四轮转向系统不同控制方法的建模 21
3.1前后轮转角定比例控制的4WS模型 21
3.1.1前后轮定比例控制的方法研究 21
3.1.2钱后轮转角定比例4WS系统动力学模型 22
3.2加入横摆率反馈控制的4WS模型的建立 24
3.2.1横摆率反馈的控制方法研究 24
3.2.2横摆率反馈的动力学模型.............................25
3.2.3横摆率反馈的4WS汽车的动态响应特性 27
3.2.4基于传递函数的横摆率反馈的4WS汽车控制 29
3.3本章小结 30
4二自由度4WS控制仿真分析 31
4.1仿真环境 31
4.2二轮转向与前轮转角比例前馈控制的转向系统的仿真分析 31
4.2.1仿真所用的参数 31
4.2.2时域特性仿真 32
4.3加横摆角速度比例反馈的4WS系统汽车控制 35
4.4定比例反馈4WS系统与加横摆角速度比例反馈的4WS系统比较 39
4.5加横摆率反馈控制的4WS车辆的参数研究 41
4.6本章小结 44
5结论和展望 45
5.1结论 45
5.2展望 45
致谢 47
参考文献 48
附录 49