Динамическое рулевое управление Ackerman, реечные и параллельные рулевые механизмы
Блок/управление динамикой транспортного средства

Блок динамического рулевого управления реализует динамическое рулевое управление для расчета углов колес для Ackerman, реечных и параллельных рулевых механизмов. Блок использует входной крутящий момент рулевого колеса, крутящий момент правого колеса и крутящий момент левого колеса для вычисления углов колес. Блок использует систему координат транспортного средства.
При выборе параметра «Помощь по питанию» можно указать таблицу поиска помощи по крутящему моменту, которая является функцией скорости транспортного средства и входного крутящего момента рулевого колеса. Блок использует входной крутящий момент рулевого колеса и помогает рассчитать динамику рулевого управления.
Для указания типа рулевого управления используется параметр Type.
| Настройка | Блокирование реализации |
|---|---|
| Идеальное рулевое управление Ackerman. Углы колеса имеют общий центр круга поворота. |
| Идеальное рулевое управление рейкой и шестерней. Зубчатые колеса преобразуют поворот рулевого управления в линейное движение. |
| Параллельное рулевое управление. Углы колес равны. |
Чтобы указать тип данных для рулевого механизма, используйте параметр Parametrized by.
| Настройка | Блокирование реализации |
|---|---|
| Механизм рулевого управления использует постоянные данные параметров. |
| Механизм управления реализует таблицы для данных параметров. |
Используйте параметр Location для указания переднего или заднего рулевого управления.
| Настройка | Внедрение |
|---|---|
| Фронт |
Переднее рулевое управление
|
| Задняя часть |
Заднее рулевое управление
|
Чтобы рассчитать динамику рулевого управления, блок динамического рулевого управления моделирует рулевое колесо, вал, механизм рулевого управления, гистерезис и, при необходимости, вспомогательный источник питания.

| Вычисление | Уравнения |
|---|---|
|
Динамика рулевой колонки и рулевого вала |
|
|
Демпфер пружины гистерезиса |
> 0βl при δ≤0
|
|
Дополнительный вспомогательный источник питания |
J1θ¨1=τin+τast−b2θ˙1−τhysJ2θ¨2=τeq+τast−b3θ˙2+τhys−τfric
|
На иллюстрации и в уравнениях используются эти переменные.
| J1 |
Инерция рулевого колеса |
| J2 |
Инерция рулевого механизма |
|
Угол рулевого колеса, угловая скорость и угловое ускорение соответственно | |
|
Угол вала, угловая скорость и угловое ускорение соответственно | |
| b1, k1 |
Гистерезисная пружина и коэффициенты демпфирования вязкости соответственно |
| b2 |
Коэффициент демпфирования вязкости рулевого колеса |
| b3 |
Коэффициент демпфирования рулевого механизма |
| τhys |
Демпфирующий момент пружины гистерезиса |
| τfric |
Момент трения рулевого механизма |
| τeq |
Эквивалентный крутящий момент колеса |
| τast |
Помощь в создании крутящего момента |
| βu, βl |
Модификаторы верхнего и нижнего гистерезиса соответственно |
| v |
Скорость транспортного средства |
| ƒtrq |
Справочная таблица крутящего момента |
Для идеального рулевого управления Ackerman углы колес имеют общий круг поворота.

Для вычисления углов поворота блок использует эти уравнения.
(δvir) WB + 0,5 TWW
На иллюстрации и в уравнениях используются эти переменные.
| δin |
Угол поворота рулевого управления |
| δL |
Угол левого колеса |
| δR |
Угол прямого колеса |
| δvir |
Угол виртуального колеса |
| TW |
Ширина дорожки |
| WB |
Основание колеса |
| γ |
Коэффициент рулевого управления |
Для идеального рулевого управления рейкой и шестерней шестерни преобразуют вращение рулевого управления в линейное движение.


Для вычисления углов поворота блок использует эти уравнения.
[larm2 + l22 − lrod22larml2]
На иллюстрации и в уравнениях используются эти переменные.
| δin |
Угол поворота рулевого колеса |
| δL |
Угол левого колеса |
| δR |
Угол прямого колеса |
| TW |
Ширина дорожки |
| r |
Радиус шестерни |
| ΔP |
Линейное изменение положения стойки |
| D |
Расстояние между передней осью и стойкой |
| lrack |
Длина корпуса стойки |
| larm |
Длина рулевого рычага |
| lrod |
Длина тяги |
Для параллельного рулевого управления углы колес равны.

Для вычисления углов поворота блок использует это уравнение.
δinγ
На иллюстрации и в уравнениях используются эти переменные.
| δin |
Угол поворота рулевого колеса |
| δL |
Угол левого колеса |
| δR |
Угол прямого колеса |
| γ |
Коэффициент рулевого управления |
[1] Кролла, Дэвид, Дэвид Фостер, и др. Энциклопедия автомобильной техники. Том 4, часть 5 (системы шасси) и часть 6 (электрические и электронные системы). Чичестер, Западный Суссекс, Великобритания: John Wiley & Sons Ltd, 2015.
[2] Гиллеспи, Томас. Основы динамики транспортных средств. Уоррендейл, Пенсильвания: Общество автомобильных инженеров, 1992.
[3] Комитет по стандартам динамики транспортных средств. Терминология динамики транспортных средств. SAE J670. Уоррендейл, Пенсильвания: Общество автомобильных инженеров, 2008.