車輛動力學與控制課程日期：}演講人：目錄車輛動力學基礎概述車輛運動學及動力學原理汽車操縱穩定性分析與評價汽車行駛平順性與乘坐舒適性研究汽車制動性能分析與優化設計智能網聯汽車動力學與控制技術發展趨勢車輛動力學基礎概述01定義車輛動力學是研究車輛運動規律及其與外部環境相互作用的科學。研究內容主要研究車輛的運動、受力、性能以及相關的控制策略等，包括車輛的縱向動力學、橫向動力學、垂向動力學等。車輛動力學定義與研究內容車輛動力學經歷了從簡單到復雜、從低級到高級的發展過程，逐步形成了比較完整的理論體系。發展歷程隨著汽車工業的快速發展和智能化技術的進步，車輛動力學研究不斷深入，目前已經成為汽車工業和交通運輸領域的重要學科。現狀車輛動力學發展歷程及現狀課程目標與學習方法學習方法采用理論講授與實驗相結合的教學方式，注重實踐應用和創新能力培養，同時可以通過閱讀相關文獻和參加學術活動等方式拓寬知識面。課程目標掌握車輛動力學的基本理論和方法，能夠分析和解決實際車輛動力學問題，培養從事車輛動力學研究和應用的能力。車輛運動學及動力學原理02車輛運動學基礎參考坐標系選擇描述車輛運動時，選擇合適的參考坐標系，如地面坐標系、車身坐標系等。位姿描述通過位置、速度和加速度等參數，描述車輛在空間中的運動狀態。運動學方程建立車輛運動的數學模型，包括位移、速度、加速度等關系式。受力分析根據牛頓第二定律，建立車輛的動力學方程，描述車輛受力與運動之間的關系。動力學方程建立求解方法采用解析法、數值積分等方法，求解車輛的動力學方程，預測車輛的運動軌跡和性能。對車輛進行受力分析，包括重力、牽引力、制動力、空氣阻力等。動力學方程建立與求解輪胎力學特性分析輪胎結構與材料介紹輪胎的結構組成和材料特性，以及這些因素對輪胎力學性能的影響。輪胎力學特性輪胎模型分析輪胎的縱向滑移、側向滑移、側偏特性等力學特性，以及這些特性對車輛操控穩定性的影響。建立輪胎的力學模型，用于車輛動力學仿真和控制設計。123汽車操縱穩定性分析與評價03操縱穩定性定義指汽車能遵循駕駛員通過轉向系及轉向車輪給定的方向行駛，并在外界干擾下保持穩定行駛的性能。影響因素包括汽車結構設計、懸掛系統、轉向系統、輪胎性能、車速、載重、道路條件及風阻等。操縱穩定性概念及影響因素轉向靈敏度、轉向穩定性、側傾穩定性、抗側滑性等。評價指標通過客觀試驗（如蛇形試驗、穩態回轉試驗等）和主觀評價（由專業駕駛員進行駕駛感受評價）相結合。評價方法操縱穩定性評價指標與方法改進懸掛系統采用更先進的懸掛技術，如主動懸掛、半主動懸掛等，以提高車輪與地面的附著力。優化轉向系統采用電子助力轉向（EPS）等技術，提高轉向靈敏度和準確性。使用高性能輪胎選用抓地力更強的輪胎，以改善輪胎與地面的摩擦性能。合理調整車輛參數如調整前后軸荷分配、車身高度等，以提高車輛的整體操縱穩定性。提高操縱穩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、輪胎、車速等。影響因素評價標準通過振動加速度、振幅、頻率等指標來評價行駛平順性。指汽車在行駛過程中產生的振動和沖擊對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價指標與方法評價指標主觀評價（乘客感覺）和客觀評價（振動加速度、噪聲等）。評價方法問卷調查、人體感受試驗、儀器測試等。舒適性范圍根據人體感覺和生理反應，確定不同振動頻率和強度下的舒適性范圍。改善行駛平順性和乘坐舒適性途徑被動措施優化懸掛系統、輪胎選型、座椅設計等，減少振動傳遞。主動控制利用傳感器和控制系統，實時監測和調整懸掛系統的剛度和阻尼，實現動態調節。振動隔離采用隔振技術，將振源與車身隔離，減少振動對乘客的影響。人機工程學合理設計駕駛室和座椅，使駕駛員和乘客處于最佳姿態，提高乘坐舒適性。汽車制動性能分析與優化設計05制動性能定義汽車制動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，是評價汽車安全性能的重要指標。制動性能的重要性良好的制動性能能夠縮短制動距離，減少交通事故，提高汽車行駛的安全性。制動性能概念及重要性制動過程包括制動器的響應、制動力的產生和傳遞以及車輪與地面之間的相互作用，涉及車輛的動力學、運動學和力學等多個方面。制動過程分析制動性能的計算方法主要包括理論計算和實驗測試。理論計算可以通過制動力學模型進行，實驗測試則需要在實際道路上進行，通過測量制動距離、制動時間等指標來評估制動性能。制動性能計算方法制動過程分析和計算方法提高制動性能和安全性措施制動器優化通過改進制動器的設計和制造工藝，提高制動器的熱穩定性、耐磨性和制動效能，從而提高制動性能。制動系統升級輪胎性能提升采用先進的制動系統，如ABS（防抱死制動系統）、ESP（電子穩定程序）等，可以進一步提高制動性能和安全性。輪胎是制動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距離，提高制動安全性。123智能網聯汽車動力學與控制技術發展趨勢06智能網聯汽車定義指搭載先進的車載傳感器、控制器、執行機構等裝置，并融合現代通信與網絡技術，實現車與車、路、人、云等多元信息交互的智能汽車。關鍵技術智能網聯汽車概述及關鍵技術環境感知技術、智能決策技術、協同控制技術、車聯網通信技術、車載計算平臺技術等。0102智能網聯汽車動力學特點與挑戰動力學控制挑戰需要解決多目標協同控制問題，如軌跡跟蹤、速度控制、姿態穩定等，同時需保證控制系統的魯棒性和實時性。動力學特點具有復雜的非線性動力學特性、強耦合性、時變性以及不確定性等特點，同時需考慮車輛行駛過程中的舒適性、穩定性和安全性。高度自動化、智能化、網聯化，實現車輛自主行駛、智能調度