侧偏刚度辨识与汽车简化模型研究

建立轮胎模型与车辆模型是汽车动力学研究不可或缺的重要部分，但是这两部分建模有一定难度且成本较大。为解决这一问题，建立车辆二自由度模型，以对标CarSim输出为目标，选取角阶跃工况，采用序列二次规划的优化算法，对前后轴侧偏刚度进行辨识。为更加精确地拟合侧偏刚度曲线，分别使用三次样条插值和BP神经网络，对侧偏刚度随车速和方向盘转角的变化关系进行拟合，得到拟合曲线。将拟合曲线加入二自由度模型，用于模型仿真时计算前后轴侧偏刚度，得到两种汽车简化模型。最后，选取双移线工况和圆周加速工况，对简化模型进行验证。结果表明，简化模型输出与CarSim输出吻合很好，两种简化模型差别不大，随着车速增大，误差会增大一些，但在准许范围内。说明该文所建立的简化模型可以很好地模拟车辆行为，轮胎侧偏刚度曲线可以很好地反映轮胎的非线性特性，省去轮胎建模过程和车辆建模过程，节约成本。