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1、摘要目前轎車的轉(zhuǎn)向形式可分為兩種：前輪轉(zhuǎn)向（2WS）和四輪轉(zhuǎn)向（4WS）。前者的使用范圍較為普遍，而后者作為一種新技術(shù)，主要應(yīng)用在中高級和新型轎車上。所謂四輪轉(zhuǎn)向，是指汽車轉(zhuǎn)向時除前輪轉(zhuǎn)向之外，再附加相應(yīng)的后輪轉(zhuǎn)向。四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)可使汽車既能保證汽車低速行駛時轉(zhuǎn)向的機動性，也能保證高速行駛時的操縱穩(wěn)定性，使車身的橫擺和側(cè)傾減小，能有效地克服前輪轉(zhuǎn)向汽車的缺點。本文總結(jié)回顧了四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀以及研究趨勢。即使4WS這項技術(shù)早已備受高度關(guān)注，并且在研發(fā)上比以往取得更多的進展，然而該技術(shù)仍然還未能在
2、商用汽車上得到廣泛應(yīng)用。這是因為，還沒有一個成熟的理論對汽車四輪轉(zhuǎn)向運動行為進行深刻的闡述，導(dǎo)致在運用現(xiàn)代理論進行研究時，在其方法上依靠更多的還是經(jīng)驗，而不是根據(jù)令人信服的理論依據(jù)，尤其是當考慮到實際行駛中無法避免的非線性因素時，汽車模型更加趨于復(fù)雜，僅靠經(jīng)驗，幾乎無法得到準確結(jié)果。因此，本文針對四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的非線性因素，通過建立非線性動力模型以及結(jié)合動力學(xué)理論，以求研究出其穩(wěn)定性以及驗證該模型的合理性。關(guān)鍵詞：四輪轉(zhuǎn)向，二自由度，動力學(xué)，非線性。IAbstract4WS(fourwheelsteeri
3、ng)isanewtechnologyinvehiclesystems.Comparedwiththecurrent2WS(twowheelsteering),4WShassuchadvantages:whenthevehicleturnsatlowvelocity,itProvidesmoresmallersteeringradiusandimprovestheflexibility;whenthevehicleturnsathighspeed,itimprovestheoperationstabil
4、ity.Thisthesishasreviewedbothofthehistoryandresearchtrendsof4WS.Thetechnologyhasdrawnmuchattentiontheseyears,andgreatimprovementhasbeenmadeinexperiment.However,4WScanstillnotbeusedwidelyincommercialvehicle.Thiswasduetolackingasetofmaturetheoreticalsystem
5、fortheevaluationofresearch,whiledependingonexperienceinstead.Analyzedsomecommoncontrolmodels,combinedthenonlineartypemodel,anonlinear4WSmodelisputforward.Itsstabilityisanalyzedandtheresultisverifiedbysimulation,andthengavesomerationalizationadvisestolate
6、rdesignbasedontheresultofsimulate.Keyword：4WS,2DOFModel,Dynamics,NonlinearI目錄摘要IAbstractII第一章緒論11.1汽車四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展概況11.2選題意義及主要研究內(nèi)容21.3汽車四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)的研究現(xiàn)狀31.3.1汽車四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的非線性動力學(xué)研究現(xiàn)狀41.4論文的工作和內(nèi)容安排5第二章汽車四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的原理及特性62.1四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的原理和特點62.2普通汽車的差速原理92.3汽車四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分析92.4汽車四輪轉(zhuǎn)向
7、機構(gòu)轉(zhuǎn)向過程分析102.5四輪轉(zhuǎn)向汽車的轉(zhuǎn)向特性122.5.14WS系統(tǒng)的低速轉(zhuǎn)向特性122.5.24WS系統(tǒng)的高速轉(zhuǎn)向特性142.6本章小結(jié)15第三章基于輪胎非線性的汽車四輪轉(zhuǎn)向模型研究163.1非線性因素的引入163.1.1運動中所受到的力163.1.2輪胎的受力及其模型分析173.2汽車四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型分析203.2.14WS三自由度模型203.2.24WS二自由度模型213.3本章小結(jié)23第四章四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)非線性動力學(xué)分析244.1司機模型的分析244.2四輪轉(zhuǎn)向的非線性模型26III4.3四輪
8、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的非線性動力學(xué)分析304.4結(jié)論33第五章總結(jié)34參考文獻35致謝36IIIIII第一章（緒論）第一章緒論1.1汽車四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)的發(fā)展概況自19世紀發(fā)明汽車以來，前輪轉(zhuǎn)向一直是汽車轉(zhuǎn)向的主要方式，這種源自四輪馬車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，被作為理所當然的轉(zhuǎn)向形式。然而，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們生活水平的提高，市場對汽車，尤其是轎車性能的要求也越來越高，轎車的車速較高，就要求有更高的安全性和舒適性。因此汽車的操縱穩(wěn)定性，已經(jīng)成為當代汽車研究的一個重
