在路灯维修车动力学仿真过程中，轮胎的重要性是毋庸置疑的   路灯维修车出租, 肇庆路灯维修车出租, 肇庆路灯维修车租赁, 在地面行驶的路灯维修车正是依靠其轮胎与地面之间的相对运动而产生轮胎力，从而驱动路灯维修车实现了所期望的运动。对于整车建模而言，轮胎的非线性特性以及弹性轮胎与地面接触区域的复杂影响，深刻影响了汽车的转向特性以及行驶稳定性，因此整车的动力学仿真需要精确的轮胎模型。该轮胎模型采用形式统一的三角函数，通过对大量的试验数据进行回归分析，来拟合轮胎所受到的地面纵向力、侧向力和回正力矩等力学特性，拟合精度高，并且各个参数都具有明确的物理意义，在如今众多轮胎模型中占有重要地位。“魔术公式”轮胎模型采用 SAE 标准轮胎运动的坐标系，轮胎作用力的输入和输出的变量关系。

 

   

 

     “魔术公式”具体形式可描述如下：可以为轮胎所受地面的纵向力 Fx、侧向力 Fy或者回正力矩 Mz等轮胎力，只是在表示不同的轮胎作用力时，其相应的模型参数不同，需要进行相应调整，其中自变量 X 表示轮胎相应的侧偏角或纵向滑移率。公式中各个参数的说明。a）SH、SV分别代表轮胎作用力拟合曲线原点的水平偏移量和垂直偏移量，这两个参数主要是因为要考虑轮胎制造误差所带来的影响；

 

   b) D 是曲线 y(x)的峰值，代表峰值因子；C 决定了轮胎力拟合曲线的形状，控制着正弦函数的范围，一般可由曲线峰值 yp和稳态值 ys决定，，所以BCD=tg，代表了平移刚度；参数 B 可用来扩展或者收缩变量 x 的范围，当 C 和 D确定后，即可由与 tgθ 的关系式求出 B，所以 B 也被称为刚度因子；d) 通常情况下，轮胎特性曲线与原始中心对称曲线会有比较大的偏差，因此引入了曲率因子 E 来产生这种不对称的轮胎特性曲线，进而控制曲线峰值处的曲率，参数，其中 xp为魔术公式拟合曲线的峰值。 

 

 

     下面将详细介绍各工况下轮胎模型：1）纯驱动/制动工况下轮胎纵向作用力 在纯驱动/制动单一工况下，轮胎所受的纵向作用力 Fx0与轮胎的纵向滑移率 s 和轮胎所受的垂直载荷 Fz之间的关系可以描述为：

 

 

   （2）纯转向工况下轮胎侧向力 在纯转向单一工况下，轮胎所受到的侧向作用力 Fy0与轮胎的侧偏角 α 和轮胎所受到的垂直载荷 Fz之间的关系可以描述为： 

 

 

  （3）转向制动联合工况下轮胎纵向力及侧向力 在转向制动联合工况下轮胎所受的纵向作用力Fx与侧向力Fy分别与轮胎的侧偏角α、车轮所受到的纵向滑移率s 以及作用于轮胎的垂直载荷 Fz之间的关系为： 

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    为了使路灯维修车能够在整车动力学仿真中按预定的目标车速行驶，本文建立了能够跟踪目标车速的 PI 控制器模型。PI 控制器模型的控制输入为目标车速 Vt与实际车速 V 的偏差，其输出变量为加速踏板的开度 αa，进而通过执行器—驱动电机来输出驱动转矩 Te，从而驱动被控对象—整车路灯维修车模型，最后路灯维修车模型输出实际车速，形成车速的闭环控制。为了使受控路灯维修车能够在整车动力学仿真过程中沿着既定的线路行驶，需要建立能够模拟驾驶员行为的驾驶员及道路闭环系统控制模型。本文采用的是一种大曲率路径驾驶员模型，来跟踪任意的路灯维修车行驶道路轨迹。

 

 

    本文利用郭孔辉院士提出的单点预描驾驶模型来求解方向盘转角。其原理是按照轨道误差最小的原则，求得最优侧向加速度通过添加与误差变化率有关的驾驶员串联微分校正环节 c(s)，能够削弱驾驶员的反应滞后效应和路灯维修车的动态反应滞后效应所带来的误差，进而实现对转向盘理想转角δsw*的求解，最后再经过驾驶员所产生的反应滞后环节 ，最终得到转向盘的实际转角 δsw。

 

   串联校正微分环节 c(s)的具体表达式为(1+tcs)/Gay，其中 Gay为侧向加速度*y(t) 对方向盘转角 δsw的稳态增益值；tc为校正时间，计算公式为，ζ为跟随阶数，Cf和 Cr分别为前、后轴车轮的侧偏刚度。在驾驶员模型的滞后环节中，dt se是因为驾驶员神经系统的反应滞后所引起的，1/(1+ths)表示的是驾驶员手臂与方向盘转动惯量的滞后因素，th表示惯性反应滞后时间，且在低频域内有： 

 

   根据上节所述的数学模型，在 MATLAB/Simulink 软件环境下，搭建的轮边电驱动铰接客车整车动力学仿真平台。该仿真平台包括驾驶员模型，驱动电机系统模型、传动系统模型和整车动力学系统模型四大部分。仿真平台首先根据驾驶员的期望速度、行驶轨迹以及驱动力矩分配控制策略解析出中、后轴四个轮边电机期望输出转矩和前轮转角，然后输入到整车动力学系统模型中，计算出前部车体质心处的纵向速度、侧向速度、横摆角速度以及铰接盘的转角四个独立的状态变量和六个车轮的旋转角速度，然后再根据整车其他状态变量与这些独立状态变量的线性表出关系求解出整的全部状态变量，从而获得仿真过程中所有整车状态变量的时间域的结果，以图形化的方式表示出来，实现对整个仿真实验过程的分析。该平台能够在驾驶员所给定的方向盘转角输入和加速踏板输入的条件下，进行整车纵向动力学及侧向动力学仿真，并可以对各种控制策略的控制效果进行仿真验证。

 

 

   根据多轴轮边电驱动铰接客车的公交行驶工况特征、车身结构特点和驱动转矩分配策略研究需要对整车模型进行了简化和抽象，确定了整车动力学模型的自由度，利用希林多刚体动力学建模方法和若丹虚功率原理，消去铰接装置传递的理想约束力，揭示了整车行驶状态变量与所受的主动力之间的关系，推导建立了包括铰接盘转角等广义坐标在内的十一自由度整车动力模型；搭建了“驾驶员－路灯维修车”闭环整车动力学仿真平台，包括驾驶员模型、驱动电机系统模型、传动系统模型、车轮模型与轮胎模型，为后续的驱动力矩分配控制策略的研究奠定了基础。

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