分岔理论在汽车转向轮摆振机理及其控制策略研究中的应用

【摘要】：本文利用非线性动力学分岔理论和常微分方程稳定性理论,详细研究了汽车转向轮自激型摆振的分岔特性。 首先对国内外摆振研究所取得成果进行了系统的总结,分析了现有摆振理论存在的问题以及对摆振系统进行非线性分岔分析的必要性。然后详细介绍了分岔理论及分岔问题的研究方法,以国产某非独立悬架汽车三自由度非线性摆振模型为例,进行了分岔特性数值分析、道路试验、数值仿真。结果表明:临界分岔车速就是实际车辆中的摆振车速,分岔后出现的稳定极限环振动就是实际车辆中自激型摆振现象;由于干摩擦的存在,系统出现了不稳定的极限环,使得摆振是否发生跟激励的大小有关;间隙因素的存在加剧、恶化摆振现象,使得旧车比新车更容易发生摆振。最后根据转向轮摆振的分岔特性提出了摆振的控制目标,并基于相对于分岔的参数百分比灵敏度概念提出一种能够快速优化计算出减弱乃至消除摆振的参数组合的方法。