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中国汽车转向系统发展现状
中国汽车转向系统目前正处于不断发展和完善的阶段。
随着汽车工业的快速发展，越来越多的高端汽车品牌开始注重转向系统的研发与生产。
据统计，目前国内汽车转向系统企业已有百余家，主要集中在江苏、浙江、上海等地。
其中，大众、宝马、奔驰等国际知名汽车品牌的转向系统均采用了国内企业的产品。
近年来，随着自动驾驶技术的发展，中国的汽车转向系统正在向更智能化的方向发展。
例如，部分国内企业已经推出了具有自动泊车功能的转向系统，实现车辆在停车场等场所的自主驾驶。
同时，越来越多的转向系统开始采用电子控制技术，提高了系统的精确度和反应速度。
总的来说，中国汽车转向系统产业正处于蓬勃发展、快速进步的阶段，未来将会有更多的新技术和新产品问世。
汽车四轮转向动力学分析及研究摘要:本文通过对既有的四轮转向技术的研究成果进行分析,并通过有限元分析部分参数对四轮转向稳定性的影响,得出一些对现实有一定指导意义的结论。
关键词:四轮转向控制动力学研究1、概述四轮转向的含意是指汽车转向时,除了通常的前轮转向之外,再附加相应的后轮转向。
可以认为,四轮转向汽车具有传统的前轮转向汽车无法比拟的优越性,这集中表现在以下几个方面:①采用四轮转向技术的汽车中高速行驶时具有较好的稳定性;②采用四轮转向技术的汽车转弯时车身具有较小的摆尾和侧滑,有效地改善了汽车的转向响应特性;③汽车低速行驶时转弯半径较小,提高了汽车的转向机动性;④四轮转向汽车采用逆相位转向方式时,车体质心所受到的横向力较小,汽车横向加速度较小;⑤汽车采用同相位转向方式时,横摆角速度增长较慢,汽车响应时间较长,过摆量减少,反应时间减少,有利于汽车中高速行驶时安全性;⑥与传统的前轮转向汽车相比,司机驾驶四轮转向汽车时能够更容易地控制汽车的运动姿态。
目前四轮转向其在汽车领域的发展趋势主要表现在以下两方面:(1)向小型化方向发展,(2)提高行驶状况的控制性能。
2、汽车转向控制方法2.1传统控制方法对四轮转向理论及应用的全面研究开始于80年代初期,主要的研究对象是汽车上的转向,瞄准的目标是减小汽车质心处的侧偏角,以便减小侧向加速度与横摆角速度之间的相位差。
早期的四轮转向的控制形式主要有以下几种:(1)前馈型四轮转向。
由于前后轮转角的输入在一定程度上减轻了横摆角速度与侧向加速度的藕合程度,研究发现在保持横摆角速度响应不变的情况下,前后轮同向转动可以减小侧向加速度的滞后相位。
(2)反馈型四轮转向。
反馈型四轮转向系统的后轮转角大小取决于汽车的运行参数,其特点是响应快,能有效地减小外界干扰的影响。
(3)全反馈四轮转向。
全反馈四轮转向即由控制器根据方向盘的指令主动控制前后轮转向,这种控制方案的特点是可同时独立地控制两个状态变量(横摆角速度与车体侧偏角)。
四轮转向技术的原理及应用前景浅析
四轮转向技术在汽车行业中被广泛应用，它通过在汽车前后轮各增加一个独立的转向系统，实现了四个轮子的角度和转向方向的独立控制。
相比传统的两轮转向系统，四轮转向技术具有更强的操控性能和安全性，可以提高汽车的行驶稳定性和转弯半径的灵活性。
四轮转向技术的原理可以分为四种类型：动态四轮转向、全方位四轮转向、主动四轮转向和被动四轮转向。
动态四轮转向是根据汽车行驶速度和转弯半径的变化来调整前后轮的转向角度。
当汽车行驶速度较低时，通过将后轮与前轮反向转动一定角度，可以提高操控性能和减小转弯半径；而当汽车行驶速度较高时，将后轮与前轮同向转动一定角度，可以提高行驶稳定性。
全方位四轮转向是通过控制车辆的四个轮子的转向角度和转向方向，实现任意方向的移动和转弯。
这种技术可以极大地提高汽车的操控性和灵活性，适用于狭窄的城市道路和复杂的停车场场所。
主动四轮转向是由车辆自身的系统感知车辆行驶状态，通过计算机控制前后轮的转向角度和转向方向。
根据系统感知到的数据，可以实时调整转向角度和方向，提高行驶安全性和操控性能。
四轮转向技术在汽车行业中有广阔的应用前景。
四轮转向技术可以提高汽车的行驶稳定性和操控性能，提高驾驶安全性。
四轮转向技术可以实现车辆的小半径转弯，适应城市道路的狭窄环境，提高车辆的灵活性和通过性。
四轮转向技术可以实现车辆的全方位移动和转弯，适应特殊环境下的操控需求，提高车辆的应用性能。
四轮转向技术还可以提高汽车的能源利用效率，减小车辆的阻力和能耗，降低车辆的排放。
四轮转向汽车侧向动力学最优控制和内外环联合控制研究共3篇四轮转向汽车侧向动力学最优控制和内外环联合控制研究1汽车是我们日常生活中必不可少的交通工具之一，随着科技的发展，汽车的各项技术逐渐得到了升级。
其中，四轮转向技术作为一项非常重要的技术，对于汽车的操控性、稳定性以及安全性都有着非常大的提升。
四轮转向技术可以使得汽车在低速行驶时，车轮可以实现与车身相反的转向，从而减少掉头半径，提高车辆的机动性；在高速行驶时，车轮与车身同向转动，从而增强车辆的稳定性。
因此，在日常生活中，很多家庭用车都会配备四轮转向技术。
然而，四轮转向技术在操控和控制方面仍然存在于一定的局限性，特别是在侧向动力学方面。
侧向动力学是指汽车在转弯或曲线行驶时发生的侧向运动状态，主要包括侧向加速度、侧倾角、侧向力等。
侧向动力学会对汽车的行驶稳定性产生影响，同时也会影响行车安全。
为了更好地提高四轮转向汽车的行车稳定性和安全性，需要对其侧向动力学进行优化控制。
目前，四轮转向汽车侧向动力学最优控制和内外环联合控制研究逐渐成为了汽车控制领域的热点研究。
在四轮转向汽车侧向动力学最优控制方面，主要涉及控制算法的设计和车辆动态特性的建模。
目前，最优控制算法主要包括基于线性二次型控制、滑模控制、自适应控制、模糊控制等，这些算法都有着较好的应用效果。
同时，针对四轮转向汽车的动态特性进行建模，可以更好地理解汽车侧向动力学并为优化控制提供理论支持。
除了四轮转向汽车侧向动力学最优控制之外，内外环联合控制也是一个非常重要的控制思路。
该思路主要考虑汽车系统的内外部信息交互，将控制系统分为内环控制和外环控制，通过内外环控制的联合作用，可以对汽车侧向动力学进行更好的控制和优化。
总之，四轮转向汽车侧向动力学最优控制和内外环联合控制的研究，对于提高汽车的行车稳定性和安全性具有非常重要的价值。
相信在未来的研究中，这些控制思路和算法的应用将更加广泛，让我们在驾车出行时更加安全、可靠通过对四轮转向汽车侧向动力学的研究和优化控制，可以提高汽车的行车稳定性和安全性，为驾车出行提供更加可靠的保障。
《基于CarSim和Simulink的四轮转向汽车控制策略及其稳定性的研究》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展，四轮转向技术已成为现代汽车研发的热点之一。
这种技术不仅可以提高汽车的操控性能，还能增强其稳定性和安全性。
然而，要充分发挥四轮转向技术的优势，必须配合先进的控制策略。
本文将基于CarSim和Simulink软件平台，对四轮转向汽车的控制策略及其稳定性进行研究。
二、四轮转向汽车控制策略概述四轮转向汽车的控制策略主要包括两个部分：一是四轮转向系统的结构设计与优化；二是控制算法的设计与实现。
在CarSim 和Simulink的仿真环境下，我们可以对这两部分进行深入研究。
1. 四轮转向系统的结构设计与优化四轮转向系统通过电子控制系统，实现对汽车四个车轮的独立控制。
这种设计可以提高汽车的操控性和稳定性。
在CarSim中，我们可以对四轮转向系统的结构进行模拟和优化，找出最优的结构参数，以达到最佳的操控性能和稳定性。
2. 控制算法的设计与实现控制算法是四轮转向汽车的核心部分。
在Simulink中，我们可以设计各种控制算法，如PID控制、模糊控制、神经网络控制等，并通过仿真实验找出最优的控制策略。
这些控制策略可以根据汽车的行驶状态，实时调整四个车轮的转向角度，以达到最佳的操控性能和稳定性。
三、基于CarSim和Simulink的仿真研究在CarSim和Simulink的联合仿真环境下，我们可以对四轮转向汽车的控制系统进行深入研究。
首先，在CarSim中建立四轮转向汽车的模型，并设置各种行驶工况。
然后，将CarSim中的模型导入到Simulink中，设计控制算法，并进行仿真实验。
通过不断调整控制参数和控制策略，找出最优的控制方案。
四、四轮转向汽车的稳定性研究四轮转向汽车的稳定性是其重要的性能指标。
在CarSim和Simulink的仿真环境下，我们可以对四轮转向汽车的稳定性进行深入研究。
首先，通过仿真实验找出影响汽车稳定性的因素，如路面状况、车速、载荷等。
汽车四轮转向系统的研究与发展摘要：介绍四轮转向汽车的发展、构成、工作原理及类型，阐述四轮转向系统的控制策略和发展趋势，并指出四轮转向系统研究的技术难点。
关键词：四轮转向；结构；工作原理；控制；发展１、前言随着现代道路交通系统和先进汽车技术的发展，汽车的主动安全技术日益受到重视。
先进的主动底盘控制技术是汽车发展的重要方向，而四轮转向系统是主动底盘控制的重要组成部分。
汽车的四轮转向（Four -wheel Steering——4WS）是指汽车在转向时，后轮可相对于车身主动转向，使汽车的四个车轮都能起转向作用。
以改善汽车的转向机动性、操纵稳定性和行驶安全性。
２、汽车四轮转向技术概况从二十世纪初（1907年），日本政府颁发第一个关于四轮转向的专利证书开始，对于汽车四轮转向的研究一直伴随着汽车工业的发展而进行着。
二战期间，美国的一些军用车辆和工程车辆上采用一种前、后轮逆相位偏转的简单机械式4WS系统，以适应恶劣的路况，改善汽车低速转向时的机动性能。
1962年，在日本汽车工程协会的技术会议上，提出了后轮主动转向的4WS技术，开始了现代4WS转向系统的研究。
在70年代末，本田（Honda）和马自达（Mazda）积极投入4WS的开发。
1985年，日本的尼桑（Nissan）在客车上应用了世界上第一例实用的4WS系统，应用在一种车型上的高性能主动控制悬架（High Capacity Activety-Controlled Suspension――HICAS）上。
随着对4WS这一领域研究的不断进展，出现了多种不同结构型式、不同控制策略的实用4WS 系统。
一般来说，4WS汽车在转向过程中，根据不同的行驶条件，前、后轮转向角之间应遵循一定的规律。
目前，典型4WS汽车的后轮偏转规律是：（１）逆相位转向如图1（a）所示，在低速行驶或者方向盘转角较大时，前、后轮实现逆相位转向，即后轮的偏转方向与前轮的偏转方向相反，且偏转角度随方向盘转角增大而在一定范围内增大（后轮最大转向角一般为5°左右）。
四轮转向技术的原理及应用前景浅析作者：暂无来源：《经营者》 2019年第8期苏梦飞摘要随着我国汽车保有量越来越多，而市区道路扩建滞后，使得车辆在狭窄道路上转弯掉头十分困难，给人们带来的出行带来很大的不便。
而且在湿滑路面上，地面附着系数的降低会使车辆失控从而引发交通事故。
而四轮转向技术的发展可以很好地解决上述问题，所以研究四轮转向技术显得尤为重要。
本文主要介绍了四轮转向技术的发展现状、系统类型、工作原理以及所面临的问题和发展前景。
关键词四轮驱动汽车运用控制系统操纵稳定性一、引言四轮转向是指汽车在转向的过程中，4个车轮可依据前轮或行车速度等信号同时相对车身发生偏转。
四轮转向的目的在于当车辆低速行驶时依靠逆向转向（前轮与后轮的转角方向相反）改善汽车的操作性，获得相对较小的转向半径。
在中高速行驶时依靠同向转向（前轮与后轮的转角方向相同），从而提高汽车的操纵稳定性。
最近几年各国的汽车公司对四轮转向技术有了更深的发展，从最初的以减小转弯半径为目的到现在以高速稳定性为目的，四轮转向技术受到人们越来越多的关注。
二、四轮转向系统类型及原理汽车在转向时有两种运动，即重心的平移和绕重心的转动，这两种运动的结合使汽车完成转向的过程。
对于2WS系统来说，当汽车具有确定的车速和一定的方向盘转角时，前轮转向（FWS）汽车的行驶方向是单一的。
且后轮转向是由依靠离心力的侧偏作用，故后轮方向的改变具有一定的迟滞性，从而导致汽车转向的灵敏度变差、汽车转向半径增大等现象出现。
对于4WS系统，其行驶状态则因后轮与前轮之间的角度差异而变得更加灵活，产生不同的行驶状态，从而达到汽车机动性、操纵稳定性等使用性能需求。
（一）机械式机械式系统，转向器分别安装在前后轮上，两转向器之间通过一机械装置相连接。
转动汽车方向盘时，齿轮—齿条式转向器的齿条带动前轮转向器中的小齿轮，齿条的左右运动变换成为小齿轮的转动，经中间传动装置使后轮转向齿轮产生相应动作。
北京信息科技大学研究生部汽车四轮转向研究现状的综述报告学院：机电工程学院专业：机械工程班级：研1402班学号： ***********名：***指导教师：林慕义（教授）完成日期：2014 年1月10 日目录摘要 (1)国内外关于汽车设计与空气动力学的研究现状 (2)1.1 国内汽车设计与空气动力学的研究现状......................................... 错误!未定义书签。
1.2 国外汽车设计与空气动力学的研究现状 (4)总结与展望 (5)参考文献 (6)摘要介绍了四轮转向概况，并以实例展示目前国内外汽车四轮转向的研究发展现状。
关键词：四轮转向国内外关于汽车设计与空气动力学的研究现状1.1 国内汽车设计与空气动力学的研究现状2012年朱智超、田丽娟介绍了线控转向的基本结构与工作原理，详细介绍了基于线控的转向汽车的发展史，并分析了国内研究线控转向的进展。
在这基础上研究了线控转向的关键技术，推测了技术要求，最后对线控转向的发展进行了展望与总结。
[1]2012年桂林、任燕介绍了电控电动式四轮转向(4WS)系统的基本组成结构工作原理，对四轮转向系统的转向电机、整车驱动电机，以及传感器的选取做了较详细的介绍分析。
在研究现有4WS电控技术的基础上，提出了在助力转向条件下前、后轮分别由电机驱动，同时由电控单元(ECU)监测控制的四轮转向技术。
对未来四轮转向电控技术和展趋势做了进一步的分析展望。
[2]2013年李辰旸、罗文广为了充分发挥四轮转向技术在改善汽车操纵稳定性方面的优势，对汽车转向的理想状态进行分析，构建理想转向模型。
依据具有二次型性能指标的最优控制理论，以汽车转向理想模型作为跟踪目标采用基于状态反馈和前轮前馈的控制策略，对四轮转向汽车后轮转向控制规律进行研究。
利用 Matlab工具，对所提出的后轮转向最优控制方法进行仿真。
仿真结果表明：所设计的后轮转角最优控制器改善汽车转向的瞬态与稳态响应特性，其瞬态响应的超调量减少，稳定时间缩短；侧向滑移的稳态值有所降低，从而提高汽车转向的操纵稳定性。
[3]2014年杜峰、闫光辉鉴于汽车正常情况下都运行在侧向加速度较小的线性工作区域，对基于线控技术的主动四轮转向汽车进行了前、后轮转角最优跟随控制器的设计和算法推导，建立了“人-车-路”闭环操纵系统模型，并进行闭环系统仿真和安全性评价。
结果表明 : 基于最优控制的主动四轮转向汽车同时实现了减小车身质心侧偏角与跟踪期望横摆角速度的控制目标，改善了车辆高速行驶下的转向响应特性;相对于传统前轮转向汽车与比例控制四轮转向汽车，基于最优控制的主动四轮转向汽车具有更好的路径跟随精度和主动安全性。
[4]2014年党涛简述车辆四轮转向技术的应用，经过对机场牵引汽车四轮转向系统的研究，提出一种新的控制方式，在随动轮角度跟随基础上加入汽车行驶速度控制因子，既解决了车辆高速行驶的稳定性问题，也保证了车辆低速转弯的灵活性。
[5]2014刘贺、董皓、张君安为更好的实现四轮转向的功能，重新设计了适合四轮转向电动汽车的车架。
应用三维软件，通过整车虚拟装配确定了合理的四轮转向电动汽车的车架结构，进而建立了车架的三维模型。
运用有限元分析理论，将模型导入软件后，建立了车架的有限元模型，对车架在弯曲和扭转工况下的静态结构性能进行了分析，得出相应工况下的应力和应变大小；还进行了模态分析，避免了共振。
在满足强度和刚度的条件下对车架结构进行改进，并通过焊接加工得到了适合四轮转向电动汽车的车架，对以后电动汽车底盘的改进设计提供了参考。
[6]2012兰志宇、田韶鹏为了改善汽车的操纵稳定性，进行了四轮转向汽车（4ws）的仿真研究。
在建立四轮转向数学模型后，用simulink等仿真模块对前后轮转角成正比关系的四轮转向汽车在双移线性能测试中进行了仿真，分析了前轮转向汽车和不同线性比例的前后轮转向角的四轮转向汽车的车轮转角和汽车的侧偏角，并得出了结论：1在双移线性能模拟仿真中，从前轮转向到kf＝0．15 和 kf＝0.3时的四轮转向时，后轮的转向角从无到逐渐增大侧倾角在避障的时候，呈现增大的曲线，其加大了汽车的侧倾转向，使汽车的转向半径减小，提高了汽车的转向性能。
2 四轮转向时，两前轮的转向角与前轮转向汽车没有发生太大变化，汽车转向性能的提高主要得益于后轮角度的偏转。
在不考虑其他因素时，值越大，四轮转向汽车的转向性能越好。
[7]2013年沈峘、谭运生在两轮转向驾驶员模型的基础上，基于前馈加反馈的后轮主动转向控制率，建立了一种适用于四轮转向汽车的驾驶员模型。
该模型先依据四轮转向二自由度侧向动力学模型获得驾驶员前馈校正环节采用前视预瞄偏差信息来计算期望前轮转角。
再结合驾驶员手臂和方向盘之间的交互力矩建立驾驶员转动方向盘动态控制器。
仿真结果表明:所建立的驾驶员模型可有效用于四轮转向汽车的转向控制，并可为电动助力转向系统的助力特性设计和优化提供闭环仿真手段。
[8]2013年郑凯锋、陈思忠针对具有线控技术的四轮转向车辆，设计了一种全滑模控制器用于提高车辆的操纵稳定性。
以前、后车轮转角作为控制输入，设计全滑模控制器使实际的质心侧偏角和横摆角速度跟踪理想的质心侧偏角和横摆角速度，通过在滑模面中加入跟踪误差积分项来消除稳态跟踪误差不为零的现象，并运用 Lyapunov 定理给出了全滑模控制器的稳定条件。
最后通过2种车辆模型下不同工况的仿真分析，对比了传统前轮转向、常规滑模控制的四轮转向和全滑模控制的四轮转向的动力学响应，结果表明所设计的全滑模控制器不仅消除了稳态跟踪误差不为零的现象，而且提升了车辆抵抗外界干扰和系统参数摄动的鲁棒性。
[9]2014年羊玢、陈宁建立了四轮转向车辆(4WS)的动力学模型，基于单点预瞄的驾驶员数学模型，编写了四轮转向车辆在S型道路和复杂赛车跑道行驶的闭环运动仿真程序，对比例控制策略的四轮转向车辆进行运动学和动力学进行高速动态仿真。
仿真结果表明:在高速行驶下的四轮转向车辆操纵稳定性优于前轮转向车辆，系统具有良好的动态特性，更能有效地提高车辆瞬态操纵稳定性和安全性。
[10]1.2 国外汽车设计与空气动力学的研究现状2014年雅典国家技术大学的C. I. Chatzikomis和K. N. Spentzas把没有装备控制系统的汽车与装备ESC的汽车、装备四轮转向系统的汽车、同时装备ESC和四轮转向系统的汽车做对比，结果发现配备ESC和4WS的车辆在所有的实验一致更好的结果。
[11]2014年Changfang Chen and Yingmin Jia本文研究了非线性车辆模型由三个自由度的输入输出解耦控制。
准线性的技术被用来简化该车辆模型，它保留纵向加速度/制动力的内在耦合效应，转向角和车辆状态。
通过选择组合的控制输入，输入- 输出映射车辆动力系统的重建。
基于该模型，输入输出耦控制器被提出。
此外，一个渐近稳定观察者提出的修饰形式中值定理是用来设计的观察员有界雅克比非线性车辆系统。
观测器增益可以通过求解线性矩阵不等式得到。
几个仿真进行，以显示车辆的操控性和稳定性的改善是由于输入 - 输出解耦控制。
[12]4总结与展望文中引用和参考的文献数量有限，但还是可以看出国内目前在汽车四轮转向方面的研究方法的使用日渐趋于成熟，研究内容也逐渐多元化并细节化，有关汽车汽车四轮转向的理论基础也日渐丰富。
当今社会，道路交通设施不断完善，汽车的新技术也不断涌现。
汽车的保有量也越来越多，如何能够在拥挤的道路上保障人车的顺利通过及安全，是需要亟待技术革新的。
被动安全已经不能满足人们的需要，主动安全受到了人们越来越高的重视。
四轮转向技术是一种可以与ABS、TCS、ASR等技术相媲美的技术。
它可以使车辆在低速时改善其机动性，获得更小的转弯半径，使其在拥挤的街道上灵活自如的通过。
它可以使车辆在高速时改善稳定性和循迹能力，提高汽车防侧滑的能力。
参考文献[1]朱智超、田丽娟，线控四轮转向系统的研究综述及技术总结，轻型汽车技术2012（5/6）[2]桂林、任燕，四轮转向汽车电子控制技术，电子技术，2012（09）[3]李辰旸、罗文广，四轮转向汽车最优转向控制研究，计算技术与自动化，2013（12）[4] 杜峰、闫光辉，主动四轮转向汽车最优控制及闭环操纵性仿真，汽车工程，2014（07）[5]党涛，四轮转向技术在牵引汽车中的应用，汽车实用技术，2014（11）[6] 刘贺、董皓，四轮转向电动汽车车架的设计与有限元分析，汽车实用技术,2014（09）[7]兰志宇、田韶鹏，四轮转向汽车操纵稳定性分析研究，农业装备与车辆工程，2012（04）[8]沈峘、谭运生，考虑后轮主动转向的驾驶员模型研究，仪器仪表学报，2013(12)[9]郑凯锋、陈思忠，基于线控技术的四轮转向全滑模控制，东南大学学报，2013(03)[10]羊玢、陈宁，基于驾驶员模型的4WS车辆操纵稳定性研究，机械科学与技术，2014（04）[11]C. I. Chatzikomis、K. N. Spentzas，Comparison of a vehicle equipped with Electronic StabilityControl (ESC) to a vehicle with Four Wheel Steering (4WS)，Forsch Ingenieurwes2014（04）[12]Changfang Chen and Yingmin Jia，Nonlinear Decoupling Control of Four-Wheel-SteeringVehicles with an Observer，nternational Journal of Control, Automation, and System，2012（02）。
