車輛動(dòng)力學(xué)與控制課程日期：}演講人：目錄車輛動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)概述車輛運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)原理汽車操縱穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)汽車行駛平順性與乘坐舒適性研究汽車制動(dòng)性能分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車動(dòng)力學(xué)與控制技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)車輛動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)概述01定義車輛動(dòng)力學(xué)是研究車輛運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其與外部環(huán)境相互作用的科學(xué)。研究?jī)?nèi)容主要研究車輛的運(yùn)動(dòng)、受力、性能以及相關(guān)的控制策略等，包括車輛的縱向動(dòng)力學(xué)、橫向動(dòng)力學(xué)、垂向動(dòng)力學(xué)等。車輛動(dòng)力學(xué)定義與研究?jī)?nèi)容車輛動(dòng)力學(xué)經(jīng)歷了從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從低級(jí)到高級(jí)的發(fā)展過程，逐步形成了比較完整的理論體系。發(fā)展歷程隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展和智能化技術(shù)的進(jìn)步，車輛動(dòng)力學(xué)研究不斷深入，目前已經(jīng)成為汽車工業(yè)和交通運(yùn)輸領(lǐng)域的重要學(xué)科?，F(xiàn)狀車輛動(dòng)力學(xué)發(fā)展歷程及現(xiàn)狀課程目標(biāo)與學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)方法采用理論講授與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)方式，注重實(shí)踐應(yīng)用和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，同時(shí)可以通過閱讀相關(guān)文獻(xiàn)和參加學(xué)術(shù)活動(dòng)等方式拓寬知識(shí)面。課程目標(biāo)掌握車輛動(dòng)力學(xué)的基本理論和方法，能夠分析和解決實(shí)際車輛動(dòng)力學(xué)問題，培養(yǎng)從事車輛動(dòng)力學(xué)研究和應(yīng)用的能力。車輛運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)原理02車輛運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)參考坐標(biāo)系選擇描述車輛運(yùn)動(dòng)時(shí)，選擇合適的參考坐標(biāo)系，如地面坐標(biāo)系、車身坐標(biāo)系等。位姿描述通過位置、速度和加速度等參數(shù)，描述車輛在空間中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。運(yùn)動(dòng)學(xué)方程建立車輛運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型，包括位移、速度、加速度等關(guān)系式。受力分析根據(jù)牛頓第二定律，建立車輛的動(dòng)力學(xué)方程，描述車輛受力與運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。動(dòng)力學(xué)方程建立求解方法采用解析法、數(shù)值積分等方法，求解車輛的動(dòng)力學(xué)方程，預(yù)測(cè)車輛的運(yùn)動(dòng)軌跡和性能。對(duì)車輛進(jìn)行受力分析，包括重力、牽引力、制動(dòng)力、空氣阻力等。動(dòng)力學(xué)方程建立與求解輪胎力學(xué)特性分析輪胎結(jié)構(gòu)與材料介紹輪胎的結(jié)構(gòu)組成和材料特性，以及這些因素對(duì)輪胎力學(xué)性能的影響。輪胎力學(xué)特性輪胎模型分析輪胎的縱向滑移、側(cè)向滑移、側(cè)偏特性等力學(xué)特性，以及這些特性對(duì)車輛操控穩(wěn)定性的影響。建立輪胎的力學(xué)模型，用于車輛動(dòng)力學(xué)仿真和控制設(shè)計(jì)。123汽車操縱穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)03操縱穩(wěn)定性定義指汽車能遵循駕駛員通過轉(zhuǎn)向系及轉(zhuǎn)向車輪給定的方向行駛，并在外界干擾下保持穩(wěn)定行駛的性能。影響因素包括汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、懸掛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、輪胎性能、車速、載重、道路條件及風(fēng)阻等。操縱穩(wěn)定性概念及影響因素轉(zhuǎn)向靈敏度、轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性、側(cè)傾穩(wěn)定性、抗側(cè)滑性等。評(píng)價(jià)指標(biāo)通過客觀試驗(yàn)（如蛇形試驗(yàn)、穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗(yàn)等）和主觀評(píng)價(jià)（由專業(yè)駕駛員進(jìn)行駕駛感受評(píng)價(jià)）相結(jié)合。評(píng)價(jià)方法操縱穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指標(biāo)與方法改進(jìn)懸掛系統(tǒng)采用更先進(jìn)的懸掛技術(shù)，如主動(dòng)懸掛、半主動(dòng)懸掛等，以提高車輪與地面的附著力。優(yōu)化轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用電子助力轉(zhuǎn)向（EPS）等技術(shù)，提高轉(zhuǎn)向靈敏度和準(zhǔn)確性。使用高性能輪胎選用抓地力更強(qiáng)的輪胎，以改善輪胎與地面的摩擦性能。合理調(diào)整車輛參數(shù)如調(diào)整前后軸荷分配、車身高度等，以提高車輛的整體操縱穩(wěn)定性。提高操縱穩(wěn)定性措施汽車行駛平順性與乘坐舒適性研究04行駛平順性定義路面不平度、車輛懸掛系統(tǒng)、輪胎、車速等。影響因素評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)通過振動(dòng)加速度、振幅、頻率等指標(biāo)來評(píng)價(jià)行駛平順性。指汽車在行駛過程中產(chǎn)生的振動(dòng)和沖擊對(duì)乘客舒適性的影響程度。行駛平順性概念及影響因素乘坐舒適性評(píng)價(jià)指標(biāo)與方法評(píng)價(jià)指標(biāo)主觀評(píng)價(jià)（乘客感覺）和客觀評(píng)價(jià)（振動(dòng)加速度、噪聲等）。評(píng)價(jià)方法問卷調(diào)查、人體感受試驗(yàn)、儀器測(cè)試等。舒適性范圍根據(jù)人體感覺和生理反應(yīng)，確定不同振動(dòng)頻率和強(qiáng)度下的舒適性范圍。改善行駛平順性和乘坐舒適性途徑被動(dòng)措施優(yōu)化懸掛系統(tǒng)、輪胎選型、座椅設(shè)計(jì)等，減少振動(dòng)傳遞。主動(dòng)控制利用傳感器和控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)整懸掛系統(tǒng)的剛度和阻尼，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。振動(dòng)隔離采用隔振技術(shù)，將振源與車身隔離，減少振動(dòng)對(duì)乘客的影響。人機(jī)工程學(xué)合理設(shè)計(jì)駕駛室和座椅，使駕駛員和乘客處于最佳姿態(tài)，提高乘坐舒適性。汽車制動(dòng)性能分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)05制動(dòng)性能定義汽車制動(dòng)性能是指車輛在行駛過程中迅速降低速度或停止行駛的能力，是評(píng)價(jià)汽車安全性能的重要指標(biāo)。制動(dòng)性能的重要性良好的制動(dòng)性能能夠縮短制動(dòng)距離，減少交通事故，提高汽車行駛的安全性。制動(dòng)性能概念及重要性制動(dòng)過程包括制動(dòng)器的響應(yīng)、制動(dòng)力的產(chǎn)生和傳遞以及車輪與地面之間的相互作用，涉及車輛的動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和力學(xué)等多個(gè)方面。制動(dòng)過程分析制動(dòng)性能的計(jì)算方法主要包括理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測(cè)試。理論計(jì)算可以通過制動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)測(cè)試則需要在實(shí)際道路上進(jìn)行，通過測(cè)量制動(dòng)距離、制動(dòng)時(shí)間等指標(biāo)來評(píng)估制動(dòng)性能。制動(dòng)性能計(jì)算方法制動(dòng)過程分析和計(jì)算方法提高制動(dòng)性能和安全性措施制動(dòng)器優(yōu)化通過改進(jìn)制動(dòng)器的設(shè)計(jì)和制造工藝，提高制動(dòng)器的熱穩(wěn)定性、耐磨性和制動(dòng)效能，從而提高制動(dòng)性能。制動(dòng)系統(tǒng)升級(jí)輪胎性能提升采用先進(jìn)的制動(dòng)系統(tǒng)，如ABS（防抱死制動(dòng)系統(tǒng)）、ESP（電子穩(wěn)定程序）等，可以進(jìn)一步提高制動(dòng)性能和安全性。輪胎是制動(dòng)過程中重要的組成部分，提高輪胎的抓地力和耐磨性可以縮短制動(dòng)距離，提高制動(dòng)安全性。123智能網(wǎng)聯(lián)汽車動(dòng)力學(xué)與控制技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)06智能網(wǎng)聯(lián)汽車定義指搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等裝置，并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車與車、路、人、云等多元信息交互的智能汽車。關(guān)鍵技術(shù)智能網(wǎng)聯(lián)汽車概述及關(guān)鍵技術(shù)環(huán)境感知技術(shù)、智能決策技術(shù)、協(xié)同控制技術(shù)、車聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)、車載計(jì)算平臺(tái)技術(shù)等。0102智能網(wǎng)聯(lián)汽車動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)與挑戰(zhàn)動(dòng)力學(xué)控制挑戰(zhàn)需要解決多目標(biāo)協(xié)同控制問題，如軌跡跟蹤、速度控制、姿態(tài)穩(wěn)定等，同時(shí)需保證控制系統(tǒng)的魯棒性和實(shí)時(shí)性。動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)具有復(fù)雜的非線性動(dòng)力學(xué)特性、強(qiáng)耦合性、時(shí)變性以及不確定性等特點(diǎn)，同時(shí)需考慮車輛行駛過程中的舒適性、穩(wěn)定性和安全性。高度自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化，實(shí)現(xiàn)車輛自主行駛、智能調(diào)度