Динамическое рулевое управление для Ackerman, реечных и параллельных механизмов рулевого управления
Динамика автомобиля Blockset/Рулевое управление
Блок Dynamic Steering реализует динамическое рулевое управление, чтобы вычислить углы колеса для Ackerman, реечного механизма и параллельных механизмов рулевого управления. Блок использует входной крутящий момент рулевого колеса, крутящий момент правого колеса и крутящий момент левого колеса, чтобы вычислить углы колеса. Блок использует систему координат транспортного средства.
Если вы выбираете Power assist, можно задать интерполяционную таблицу крутящего момента, которая является функцией скорости транспортного средства и входного крутящего момента рулевого колеса. Блок использует входной крутящий момент рулевого колеса и вспомогательный крутящий момент, чтобы вычислить динамику рулевого управления.
Чтобы задать тип рулевого управления, используйте параметр Type.
Настройка | Реализация блока |
---|---|
| Идеальное рулевое управление Ackerman. Углы колеса имеют общий центр круга поворота. |
| Идеальное рулевое управление в реечном механизме. Передачи преобразуют вращение рулевого управления в линейное движение. |
| Параллельное рулевое управление. Углы колес равны. |
Чтобы задать тип данных для механизма рулевого управления, используйте параметр Parametrized by.
Настройка | Реализация блока |
---|---|
| Механизм управления использует постоянные данные параметра. |
| Механизм управления реализует таблицы для данных о параметрах. |
Используйте параметр Location, чтобы задать рулевое управление спереди или сзади.
Настройка | Реализация |
---|---|
Front |
Рулевое управление спереди |
Rear |
Заднее рулевое управление |
Чтобы вычислить динамику рулевого управления, Dynamic Steering блок моделирует рулевое колесо, вал, механизм рулевого управления, гистерезис и, опционально, помощь в степени.
Вычисление | Уравнения |
---|---|
Динамика рулевого столбца и рулевого вала |
|
Гистерезисный пружинный демпфер |
|
Опциональная поддержка степени |
|
Рисунок и уравнения используют эти переменные.
J1 |
Инерция руля |
J2 |
Инерция рулевого механизма |
Угол руля, скорость вращения и угловое ускорение, соответственно | |
Угол вала, скорость вращения и угловое ускорение, соответственно | |
b1, k1 |
Пружина гистерезиса и вязкие коэффициенты демпфирования, соответственно |
b2 |
Вязкие коэффициенты демпфирования руля |
b3 |
Коэффициент демпфирования рулевого механизма |
τhys |
Гистерезисный крутящий момент демпфирования пружины |
τfric |
Момент трения механизма рулевого управления |
τeq |
Эквивалентный крутящий момент колеса |
τast |
Ассистент по крутящему моменту |
βu , βl |
Верхний и нижний модификаторы гистерезиса, соответственно |
v |
Скорость транспортного средства |
ƒtrq |
Интерполяционная таблица помощи по крутящему моменту |
Для идеального рулевого управления Ackerman углы колеса имеют общий круг поворота.
Чтобы вычислить углы поворота, блок использует эти уравнения.
Рисунок и уравнения используют эти переменные.
δin |
Угол поворота руля |
δL |
Угол левого колеса |
δR |
Угол правого колеса |
δvir |
Угол виртуального колеса |
TW |
Ширина дорожки |
WB |
Основа колеса |
γ |
Коэффициент рулевого управления |
Для идеального управления реечным механизмом передачи преобразуют вращение рулевого управления в линейное движение.
Чтобы вычислить углы поворота, блок использует эти уравнения.
Рисунок и уравнения используют эти переменные.
δin |
Угол поворота руля |
δL |
Угол левого колеса |
δR |
Угол правого 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 колеса равны.
Чтобы вычислить углы поворота, блок использует это уравнение.
Рисунок и уравнения используют эти переменные.
δin |
Угол поворота руля |
δL |
Угол левого колеса |
δR |
Угол правого колеса |
γ |
Коэффициент рулевого управления |
[1] Crolla, David, David Foster, et al. Энциклопедия автомобильной техники. Том 4, Часть 5 (Системы шасси) и Часть 6 (Электрические и электронные системы). Chichester, West Sussex, Великобритания: John Wiley & Sons Ltd, 2015.
[2] Гиллеспи, Томас. Основы динамики аппарата. Warrendale, PA: Общество автомобильных инженеров, 1992.
[3] Комитет по стандартам динамики аппарата. Терминология динамики аппарата. J670 SAE. Warrendale, PA: Общество автомобильных инженеров, 2008.