简单学习了一下车辆动力学

gaosencc
高森|凹凸贞洁党 2015-03-10 字数 1141
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最近由一句简单的发问:“飞度重心比一般前驱车更靠前,会不会影响操控性?”

引发了一场小论争。焦点逐渐收敛到,车辆质量前后轴配比,究竟对其操控(主要指为了圈速而作的动态极限)有无影响,影响如何?

首先我想梳理一下车辆动力学,汽车工程,赛车工程,极限驾驶几个概念之间的关系。赛车工程是一项系统工程,事实上就工程领域而言,赛车工程师从来不是一两个人能担纲的角色,起码分为机械工程师,赛事工程师,数据工程师等等,赛车工程是建立在汽车工程基础上的,后者关注汽车如何设计,如何生产,如何获利,重点是将汽车作为一件工程产品甚至艺术品来开展系统化的工作。汽车工程有许多分支,车辆动力学是其中之一,它建立了车辆作为一类被控对象的力学模型,因此是一切讨论的出发点。由于车辆只有配合驾驶员才能发挥效能,因此驾驶技术一直是汽车领域的明珠,但革命分工本无高低贵贱,想像把纽维和瓦特尔换位试试,那倒是十分有趣。

先说说车辆的基本理论模型,即附件第一张图所示的二自由度动力学模型,这里将车辆的动态特性简化为两个参数,横偏角速度和前轮偏转角。首先依据经典力学建立车辆的动力学方程组,可以看到这个方程组并不复杂,考虑稳态情形,求得横偏角速度与前轮偏转角的比值,它表征车辆的转向特性,其中有个常量是稳定因子,它与前后轴质量配比是有关系的。下一个帖子贴瞬态响应。那才是重点。

AutoService 汽车后服
35 个回复
KevinHeart
性别男,写错了谢谢 2015-03-10

字不错。。。

【 在 gaosencc (高森|凹凸贞洁党) 的大作中提到: 】

: 最近由一句简单的发问:“飞度重心比一般前驱车更靠前,会不会影响操控性?”

: 引发了一场小论争。焦点逐渐收敛到,车辆质量前后轴配比,究竟对其操控(主要指为了圈速而作的动态极限)有无影响,影响如何?

: 首先我想梳理一下车辆动力学,汽车工程,赛车工程,极限驾驶几个概念之间的关系。赛车工程是一项系统工程,事实上就工程领域而言,赛车工程师从来不是一两个人能担纲的角色,起码分为机械工程师,赛事工程师,数据工程师等等,赛车工程是建立在汽车工程基础上的,后者关

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dzy
小D|Polo Rav4 325 GLK E260敞 2015-03-10

虽然看不太懂

但还是膜拜一下

【 在 gaosencc (高森|凹凸贞洁党) 的大作中提到: 】

: 最近由一句简单的发问:“飞度重心比一般前驱车更靠前,会不会影响操控性?”

: 引发了一场小论争。焦点逐渐收敛到,车辆质量前后轴配比,究竟对其操控(主要指为了圈速而作的动态极限)有无影响,影响如何?

: 首先我想梳理一下车辆动力学,汽车工程,赛车工程,极限驾驶几个概念之间的关系。赛车工程是一项系统工程,事实上就工程领域而言,赛车工程师从来不是一两个人能担纲的角色,起码分为机械工程师,赛事工程师,数据工程师等等,赛车工程是建立在汽车工程基础上的,后者关

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gaosencc
高森|凹凸贞洁党 2015-03-10
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车辆接受到驾驶员的转向输入指令后,不会马上达到稳态,其中的过渡过程称为瞬态过程。控制理论喜欢把系统看成稳态过程和瞬态过程的组合,瞬态过程会逐渐向稳态过程收敛,就车辆过弯而言,达到稳态的标志无疑是驾驶员全油门并逐渐回轮出弯,此前就是瞬态过程,也就是进弯的部分。通过求解微分方程可知,瞬态过程的横偏角速度与前轮偏转角之比随着时间推移会趋近于稳态值,可见研究稳态过程并不是没有意义的。此外,可以简单得出以下结论:

减小质量,减小转动惯量,增大质心与前轴距离,减小轴距,增大轮胎侧偏刚度,都有助于增大车辆的固有频率,提高阻尼比,缩短响应时间,降低超调量,从而改善操控性。

【 在 gaosencc (高森|凹凸贞洁党) 的大作中提到: 】

: 最近由一句简单的发问:“飞度重心比一般前驱车更靠前,会不会影响操控性?”

: 引发了一场小论争。焦点逐渐收敛到,车辆质量前后轴配比,究竟对其操控(主要指为了圈速而作的动态极限)有无影响,影响如何?

: 首先我想梳理一下车辆动力学,汽车工程,赛车工程,极限驾驶几个概念之间的关系。赛车工程是一项系统工程,事实上就工程领域而言,赛车工程师从来不是一两个人能担纲的角色,起码分为机械工程师,赛事工程师,数据工程师等等,赛车工程是建立在汽车工程基础上的,后者关注汽车如何设计,如何生产,如何获利,重点是将汽车作为一件工程产品甚至艺术品来开展系统化的工作。汽车工程有许多分支,车辆动力学是其中之一,它建立了车辆作为一类被控对象的力学模型,因此是一切讨论的出发点。由于车辆只有配合驾驶员才能发挥效能,因此驾驶技术?: ...................

freshcool
haha 2015-03-10

不懂,不过要re一下

【 在 gaosencc 的大作中提到: 】

: 最近由一句简单的发问:“飞度重心比一般前驱车更靠前,会不会影响操控性?”

: 引发了一场小论争。焦点逐渐收敛到,车辆质量前后轴配比,究竟对其操控(主要指为了圈速而作的动态极限)有无影响,影响如何?

: 首先我想梳理一下车辆动力学,汽车工程,赛车工程,极限驾驶几个概念之间的关系。赛车工程是一项系统工程,事实上就工程领域而言,赛车工程师从来不是一两个人能担纲的角色,起码分为机械工程师,赛事工程师,数据工程师等等,赛车工程是建立在汽车工程基础上的,后者关注汽车如何设计,如何生产,如何获利,重点是将汽车作为一件工程产品甚至艺术品来开展系统化的工作。汽车工程有许多分支,车辆动力学是其中之一,它建立了车辆作为一类被控对象的力学模型,因此是一切讨论的出发点。由于车辆只有配合驾驶员才能发挥效能,因此驾驶技术一直是汽车领域的明珠,但革命分工本无高低贵贱,想像把纽维和瓦特尔换位试试,那倒是十分有趣。

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xiaomeng
小勐 2015-03-10

居然是我挖的坑

【 在 gaosencc (高森|凹凸贞洁党) 的大作中提到: 】

: 最近由一句简单的发问:“飞度重心比一般前驱车更靠前,会不会影响操控性?”

: 引发了一场小论争。焦点逐渐收敛到,车辆质量前后轴配比,究竟对其操控(主要指为了圈速而作的动态极限)有无影响,影响如何?

: 首先我想梳理一下车辆动力学,汽车工程,赛车工程,极限驾驶几个概念之间的关系。赛车工程是一项系统工程,事实上就工程领域而言,赛车工程师从来不是一两个人能担纲的角色,起码分为机械工程师,赛事工程师,数据工程师等等,赛车工程是建立在汽车工程基础上的,后者关

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KevinHeart
性别男,写错了谢谢 2015-03-10

gaosen 你的数学功底为何在毕业后,还这么扎实?

你现在做啥?

【 在 gaosencc (高森|凹凸贞洁党) 的大作中提到: 】

: 最近由一句简单的发问:“飞度重心比一般前驱车更靠前,会不会影响操控性?”

: 引发了一场小论争。焦点逐渐收敛到,车辆质量前后轴配比,究竟对其操控(主要指为了圈速而作的动态极限)有无影响,影响如何?

: 首先我想梳理一下车辆动力学,汽车工程,赛车工程,极限驾驶几个概念之间的关系。赛车工程是一项系统工程,事实上就工程领域而言,赛车工程师从来不是一两个人能担纲的角色,起码分为机械工程师,赛事工程师,数据工程师等等,赛车工程是建立在汽车工程基础上的,后者关

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gaosencc
高森|凹凸贞洁党 2015-03-10

我数学很渣的,这是抄书上的

【 在 KevinHeart (识时务者为俊杰) 的大作中提到: 】

: gaosen 你的数学功底为何在毕业后,还这么扎实?

: 你现在做啥?

neozyzy
neozyzy 2015-03-10

卧槽 Orz

求中文翻译

【 在 gaosencc (高森|凹凸贞洁党) 的大作中提到: 】

: 最近由一句简单的发问:“飞度重心比一般前驱车更靠前,会不会影响操控性?”

: 引发了一场小论争。焦点逐渐收敛到,车辆质量前后轴配比,究竟对其操控(主要指为了圈速而作的动态极限)有无影响,影响如何?

: 首先我想梳理一下车辆动力学,汽车工程,赛车工程,极限驾驶几个概念之间的关系。赛车工程是一项系统工程,事实上就工程领域而言,赛车工程师从来不是一两个人能担纲的角色,起码分为机械工程师,赛事工程师,数据工程师等等,赛车工程是建立在汽车工程基础上的,后者关

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om
还是小飞机省油 2015-03-11

如果有matlab的话你可以搭个模型,2自由度再加上个简单的轮胎模型以及载荷转移方程就足够做很多仿真了.然后自己尝试修改各个参数,观察侧偏角和转向角速度在转向轮偏转阶越输入下的瞬态响应,会有很多有趣的发现.如果再加上悬挂的几个自由度就更加完善了.用simulink搭这个模型其实很简单的

【 在 gaosencc (高森|凹凸贞洁党) 的大作中提到: 】

: 最近由一句简单的发问:“飞度重心比一般前驱车更靠前,会不会影响操控性?”

: 引发了一场小论争。焦点逐渐收敛到,车辆质量前后轴配比,究竟对其操控(主要指为了圈速而作的动态极限)有无影响,影响如何?

: 首先我想梳理一下车辆动力学,汽车工程,赛车工程,极限驾驶几个概念之间的关系。赛车工程是一项系统工程,事实上就工程领域而言,赛车工程师从来不是一两个人能担纲的角色,起码分为机械工程师,赛事工程师,数据工程师等等,赛车工程是建立在汽车工程基础上的,后者关

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puzzy
H3D~pbook 2015-03-11

hohoho

接下来贵党应该狠抓实践,多尝试改装多上赛道多去比赛,理论结合实际,感性结合理性,从而成为战无不胜的党,全心全意为票友服务的党

【 在 gaosencc 的大作中提到: 】

: 最近由一句简单的发问:“飞度重心比一般前驱车更靠前,会不会影响操控性?”

: 引发了一场小论争。焦点逐渐收敛到,车辆质量前后轴配比,究竟对其操控(主要指为了圈速而作的动态极限)有无影响,影响如何?

: 首先我想梳理一下车辆动力学,汽车工程,赛车工程,极限驾驶几个概念之间的关系。赛车工程是一项系统工程,事实上就工程领域而言,赛车工程师从来不是一两个人能担纲的角色,起码分为机械工程师,赛事工程师,数据工程师等等,赛车工程是建立在汽车工程基础上的,后者关注汽车如何设计,如何生产,如何获利,重点是将汽车作为一件工程产品甚至艺术品来开展系统化的工作。汽车工程有许多分支,车辆动力学是其中之一,它建立了车辆作为一类被控对象的力学模型,因此是一切讨论的出发点。由于车辆只有配合驾驶员才能发挥效能,因此驾驶技术一直是汽车领域的明珠,但革命分工本无高低贵贱,想像把纽维和瓦特尔换位试试,那倒是十分有趣。

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gaosencc
高森|凹凸贞洁党 2015-03-11

接触赛车圈子或者说改车圈子也快两年了,头一年办了天马的年卡,自己车改来改去也没少花钱,最近一年几乎每天晚上都在家练习rf,不为别的,闲来找个寄托,是真爱车。对这个圈子也多少算有了一些认识和感触,刨除一些个人英雄主义的情节,我觉得玩车和其他事情并无不同,往专了钻,成为职业车手,或者加入车队当专职工程师,或者自己组车队当管理者,都有人在这么干;当个业余兴趣,怎么爽怎么来,又不添许多经济负担,也是条路子,没有什么如何便如何之类的断言。世界上有许许多多的人,做着庸庸碌碌的事,每个人都想干得出彩,与众不同,但常常事与愿违,大体上是因为人天生懒惰,久而久之就成了井底之蛙,忘却了更高的天空有更大的存在。我常常清晰的认识到自己的极限,这是玩车带给我最大的启示,我相信每个有此类经历的人都明白。

【 在 puzzy (H3D~pbook) 的大作中提到: 】

: hohoho

: 接下来贵党应该狠抓实践,多尝试改装多上赛道多去比赛,理论结合实际,感性结合理性,从而成为战无不胜的党,全心全意为票友服务的党

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tsinghuazjw
唐太宗 2015-03-11

nice

没少花钱,最近一年几乎每天晚上都在家练习rf,不为别的,闲来找个寄托,是真爱车。

对这个圈子也多少算有了一些认识和感触,刨除一些个人英雄主义的情节,我觉得玩车和

其他事情并无不同,往专了钻,成为职业车手,或者加入车队当专职工程师,或者自己组

车队当管理者,都有人在这么干;当个业余兴趣,怎么爽怎么来,又不添许多经济负担,

也是条路子,没有什么如何便如何之类的断言。世界上有许许多多的人,做着庸庸碌碌的

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【 在 gaosencc (高森|凹凸贞洁党) 的大作中提到: 】

: 接触赛车圈子或者说改车圈子也快两年了,头一年办了天马的年卡,自己车改来改去也

eamon
伊蒙|凹凸贞洁党 2015-03-11

我有个问题,为啥不搞四轮转向、后轮转向的车子?

【 在 gaosencc (高森|凹凸贞洁党) 的大作中提到: 】

: 车辆接受到驾驶员的转向输入指令后,不会马上达到稳态,其中的过渡过程称为瞬态过程。控制理论喜欢把系统看成稳态过程和瞬态过程的组合,瞬态过程会逐渐向稳态过程收敛,就车辆过弯而言,达到稳态的标志无疑是驾驶员全油门并逐渐回轮出弯,此前就是瞬态过程,也就是进弯

: 减小质量,减小转动惯量,增大质心与前轴距离,减小轴距,增大轮胎侧偏刚度,都有助于增大车辆的固有频率,提高阻尼比,缩短响应时间,降低超调量,从而改善操控性。

: 【 在 gaosencc (高森|凹凸贞洁党) 的大作中提到: 】

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gaosencc
高森|凹凸贞洁党 2015-03-11

后轮转向就是叉车吧,四轮转向是超市手推车,具体情况还得具体分析。关键得有科学的讨论态度,起码自圆其说,比如这一贴没有考虑驱动力的因素,也就是切向力,只考虑了侧向力,因此在研究驱动方式影响的时候还需要引入切向力,但不影响我们分析质量分配对转向特性的贡献。

【 在 eamon (伊蒙|凹凸贞洁党) 的大作中提到: 】

: 我有个问题,为啥不搞四轮转向、后轮转向的车子?

puzzy
H3D~pbook 2015-03-11

四轮转向,最新保时捷991 呀

【 在 eamon (伊蒙|凹凸贞洁党) 的大作中提到: 】

: 我有个问题,为啥不搞四轮转向、后轮转向的车子?

KevinHeart
性别男,写错了谢谢 2015-03-11

那个后轮就意思一下。。。

【 在 puzzy (H3D~pbook) 的大作中提到: 】

: 四轮转向,最新保时捷991 呀

motour
motour 2015-03-11

回头web仔细读读  弱问其中是否有过弯时转向角度与车头加速及速度的关系式?或者能推出这三者关系的式子?

puzzy
H3D~pbook 2015-03-12

开车有极限,对肾上腺素的热爱才是根本。嗯嗯

【 在 gaosencc 的大作中提到: 】

: 接触赛车圈子或者说改车圈子也快两年了,头一年办了天马的年卡,自己车改来改去也没少花钱,最近一年几乎每天晚上都在家练习rf,不为别的,闲来找个寄托,是真爱车。对这个圈子也多少算有了一些认识和感触,刨除一些个人英雄主义的情节,我觉得玩车和其他事情并无不同,往专了钻,成为职业车手,或者加入车队当专职工程师,或者自己组车队当管理者,都有人在这么干;当个业余兴趣,怎么爽怎么来,又不添许多经济负担,也是条路子,没有什么如何便如何之类的断言。世界上有许许多多的人,做着庸庸碌碌的事,每个人都想干得出彩,与众不同,但常常事与愿违,大体上是因为人天生懒惰,久而久之就成了井底之蛙,忘却了更高的天空有更大的存在。我常常清晰的认识到自己的极限,这是玩车带给我最大的启示,我相信每个有此类经历的人都明白。

Outback
一壺酒|凹凸貞潔黨 2015-03-12

没错。。扯那么多高大上,归根结底是为了让自己物理上high

【 在 puzzy (H3D~pbook) 的大作中提到: 】

: 标  题: Re: 简单学习了一下车辆动力学

: 发信站: 水木社区 (Thu Mar 12 11:31:13 2015), 站内

: 开车有极限,对肾上腺素的热爱才是根本。嗯嗯

: 【 在 gaosencc 的大作中提到: 】

: : 接触赛车圈子或者说改车圈子也快两年了,头一年办了天马的年卡,自己车改来改去也没少花钱,最近一年几乎每天晚上都在家练习rf,不为别的,闲来找个寄托,是真爱车。对这个圈子也多少算有了一些认识和感触,刨除一些个人英雄主义的情节,我觉得玩车和其他事情并无不同,往专了钻,成为职业车手,或者加入车队当专职工程师,或者自己组车队当管理者,都有人在这么干;当个业余兴趣,怎么爽怎么来,又不添许多经济负担,也是条路子,没有什么如何便如何之类的断言。世界上有许许多多的人,做着庸庸碌碌的事,每个人都想干得出彩,与众不同,但常常事与愿违,大体上是因为人天生懒惰,久而久之就成了井底之蛙,忘却了更高的天空有更大的存在。我常常清晰的认识到自己的极限,这是玩车带给我最大的启示,我相信每个有此类经历的人都明白。

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