。在高速行驶转弯过程中，与车辆相比，采用本文控制算法的车辆各状态量的时域瞬态性能指标得到改善。超调量降低，振荡减缓，反应加快。的侧滑角横摆角速度侧向加速度响应的超调量减少分别为并且峰值都有很大减少反应时间上升时间基本不变，稳态值不变。上述指标表明在不该变车辆稳态特性基础上，有效地降低了驾驶员的驾操控难度。秒横摆角速度二轮和四轮横摆角速度对前轮转角关系秒质心侧偏角二轮和四轮质心侧滑角对前轮转角关系秒侧向加速度二轮和四轮侧向加速度对前轮转角关系图二轮和四轮性能指标对前轮转角关系另外，频域方面有横摆率与无横摆率车辆的波德图如图所示表明本文的控制算法能够使高速状态下各响应的谐振峰减小，在谐振频率处，峰值下降，幅值下降，在低频处，幅值减少在高频处，具有高通特性，而车辆具有高频滤波特性各相位的超前和滞后均有不同程度缓和，特别是侧向加速度最大滞后角减小了本文横摆率跟踪的四轮转向车辆控制算法不明显改变车辆状态量对操纵输入的谐振频率，但相当于增加系统阻尼，可大大减轻车辆在高速行驶操纵时的振荡以及操纵的响应滞后，改善了车辆状态量的响应特征，降低了驾驶难度。二轮和四轮横摆角速度对前轮转角关系二轮和四轮质心侧滑角对前轮转角关系二轮和四轮侧向加速度对前轮转角关系图二轮和四轮性能指标对前轮转角关系定比例反馈系统与加横摆角速度比例反馈的系统比较秒横摆率加横摆率无横摆率横摆角速度对前轮转角关系秒质心侧偏角加横摆率无横摆率质心侧偏角对前轮转角关系秒侧向加速度加横摆率无横摆率侧向加速度对前轮转角关系图加和不加横摆率时性能指标对前轮转角关系取，加横摆率反馈的四轮转向系统车辆和无横摆率反馈的车辆的阶跃响应如图所示。阶跃信号为的前轮转向角。采用本文控制算法的车辆各状态量的时域瞬态性能指标得到改善。超调量降低，振荡减缓，反应加快。的侧滑角横摆角速度侧向加速度响应的超调量减少分别为并且峰值都有很大减少反应时间上升时间基本不变，稳态值不变。上述指标表明在不该变车辆稳态特性基础上，有效地降低了驾驶员的驾操控难度。加横摆率反馈控制的车辆的参数研究由于以上已经对速度进行了综合性的研究，下面重点对在车身总长不变的情况下，前轴至质心的距离和后轴至质心的距离进行研究。本文中车辆总长为米。首先，当前轴至质心的距离比参考数值减少时，即参数变化为由原来的前轴至质心的距离为米和后者到至质心的距离为变为前轴至质心的距离为米和后者到至质心的距离为米。如图所示，图表明在车身总长不变的情况下，横摆率在前轴秒横摆率横摆率对前轮转角关系秒质心侧偏角质心侧偏角对前轮转角关系至质心距离变小的情况下幅值变下，反应时间，上升时间都在减少，性能提高，但是影响效果不明显。图都表明在车身总长不变的情况下，在前轴至质心距离变小的情况下，质心侧偏角和侧向加速度的幅值减少很多，反应时间上升时间也在减少。上述指标表明在不改变车辆稳态特性基础上，有效降低了驾驶员的操作难度。秒侧向加速度侧向加速度对前轮转角关系图前轴至质心距离减少时性能指标对前轮转角关系其次，当前轴至质心的距离比参考数值减少时，即参数变化为由原来的前轴至质心的距离为米和后者到至质心的距离为变为前轴至质心的距离为米和后者到至质心的距离为米。如图，在,时，各性能指标好像为条直线，其实不然，因为在,时，各性能指标由上图可知，并非直线，小幅度变化的，所以，在,时，各性能指标幅值提高相当多，性能变差。综上所述，在车身总长不变时，减少前轴至质心距离的距离，可以提高车身性能，减低了操作难度相反，在车身总长不变时，增加前轴至质心距离，车身性能相对降低，提高了操作难度。秒质心侧偏角横摆率对前轮转角关系秒横摆率质心侧偏角对前轮转角关系秒侧向加速度侧向加速度对前轮转角关系图前轴至质心距离变大时性能指标对前轮转角关系本章小结在环境下，分别对二轮汽车和四轮汽车，进行了车辆操纵稳定性的仿真。表明，随着车速的提高，车辆的动态性能指标变差，恶化了汽车的操纵稳定性。分析了汽车操纵稳定性的影响因素，给出了具有合理结构参数的仿真车辆。本章对定比例反馈的四轮转向系统和二轮转向系统进行了研究。得出定比例的四轮转向系统的性能指标更好，提高了驾驶操作难度。本章对加横摆率反馈的四轮转向系统和二轮转向系统进行了研究。得出加横摆率反馈的四轮转向系统的性能指标更好，提高了驾驶操作难度。本章对定比例反馈的四轮转向系统和加横摆率反馈的四轮转向系统进行了研究。得出加横摆率反馈的四轮转向系统性能指标更好，提高了车辆稳定性，提高了驾驶操作难度。本章在加横摆率反馈的四轮转向系统控制算法下，对影响车辆性能的两个参数进行了研究。结论和展望结论汽车四轮转向是汽车研究与应用的新技术。与二轮转向汽车相比，四轮转向汽车有如下优点低速转弯时，转向半径小，汽车的灵活性高高速行驶时，能迅速改变车道，而车身又不致产生大的摆动，减少了摆尾产生的可能性，使司机更容易控制汽车的姿态，从而增加了汽车的安全性和舒适度。汽车模型为了便于手工推导和计算，常将轮胎侧滑特性看成线性的，可根据牛顿第二定律容易得到线性或的车辆侧向动力学模型，再进步将微分方程转化为状态方程，可用作设计汽车的控制系统。当车轮转向角比较小时，能够得到与实际致的结论。但实际上，正是由于轮胎的系列非线性特性，才使得汽车性能设计变得异常复杂。到目前为止，众多研究者就轮胎的稳态特性进行了理论和试验研究，推导和拟合了许多有用的理论和经验公式，可以部分地模拟轮胎特性，其中最著名的为教授的。我国学者也进行了轮胎稳态特性的深入研究，其中包括郭孔辉院士孙逢春教授和崔胜民教授等。准确地模拟轮胎的非稳态特性，对于车辆动力学模拟至关重要，其理论还在不断的发展。随着计算机技术的发展，要求考虑更多自由度的车辆动力学模型，使建立的模型根接近真实状况。基于多体动力学理论的和软件，通过可视化的人机接口，能够有效分析多自由度机械系统的运动学和动力学，并且和当今最流行的工程软件有良好的程序接口。因此成为汽车设计和性能分析的重要工具。横摆率跟踪主要是通过个状态量的反馈进行车辆操纵稳定性的控制，具有控制结构简单的特点。长期以来，对主动后轮控制的系统，直试图进行稳态或瞬态零侧滑角控制，只能导致车辆过多的不足转向。从理论上讲，对耦合的二输入二输出系统模型，如果只有个控制作用，很难使两个状态量同时达到理想状态。本文是在二个理想目标中，选择满足横摆率具有良好的瞬态特性，保证车辆原有的稳态转向特性，并且车辆侧滑角特性也有所改善。主动后轮控制的系统目前还只能对个状态量进行有效控制，客观上就为技术提供了发展空间。展望由于能力有限，本人只对二自由度进行了研究，随着经济以及各种技术的发展，将来将会对更多自由度进行研究。未来对系统的研究的发展趋势主要集中为进步研究开发新型的后轮转向执行机构和后轮转向传动机构，提高转向时的操纵轻便性灵活性和转向角度的准确性。针对系统，进步开发设计高性能高精度高灵敏度的传感器，以便于正确地检测汽车的运动信号。深入研究转向过程中轮胎的瞬态特性，将其作为主要因素加入到系统的数学模型中。将先进的控制理论与控制方法应用于控制器的研究中。从主观评价出发，考虑闭环综合性能指标，将人车路看成个系统。基于新控制理论的全主动四轮转向系统。把技术与其它主动安全技术如等相结合，实现汽车主动底盘技术的综合控制，这心侧偏角,秒横摆率,秒侧向加速度,前轮转向角比例反馈加横摆角速度比例反馈的系统图,是主动控制系统研究的长期目标。致谢本文是在陈炎冬老师的悉心指导和监督下完成的。陈老师以其宽广的胸怀以及敏锐的洞察力，对我进行严格要求，提供最合适的研究方向。对于开始涉足到的种种困难陈老师都不厌其烦的给我进行讲解。在原本可以休息的时间里，并且是下着大雨的天气，陈老师不因天气原因，准时约好时间地点，耐心讲解，并提出进步的要求。在学习和论文撰写期间，还得到了杨敏老师俞萍老师曹亚玲老师马彪老师等老师的悉心关注与支持。另外，与鲍维俊同学张安亮同学蒋耀同学进行了愉快的合作。再次同时向他们表示深深的谢意,感谢舍友陈双成曹剑秦栋徐志强张琪琪在困难时给予的大力支持，同时感谢他们给我带来的快乐。感谢我的父母，姐姐和哥哥在求学期间给予我极大的支持和快乐，再次表示衷心的感谢。参考文献,,,郭孔辉,轧浩四轮转向的控制方法的发展中国机械工程石美玉,周玉发,李承中汽车四轮转向系统的结构与原理分析交通科技与经济,,,安部正人日著,陈辛波译汽车的运动和操纵北京机械工业出版社,,,郭孔辉,刘蕴博轮胎侧偏特性的半经验模型汽车工程,王京二自由度汽车的动力分析线性分析华南理工大学学报自然科学版,王辉,喻凡基于的四轮转向车辆操纵稳定性仿真研究系统仿真学报第卷第期,郭孔辉汽车操纵动力学吉林科学技术出版社,郭孔辉,轧浩车辆四轮转向系统的控制方法吉林工业大学学报,董玉红,徐莉萍机械控制工程基础北京机械工业出版社,王洪元,石澄贤,邓明芳等语言处理及其在电子信息中的应用北京清华大学出版社,徐昕,李涛,伯晓晨等工具箱应用指南控制工程篇北京电子工业出版社,附录符号名称车辆侧向加速度车辆侧倾阻尼前轮所受侧向力后轮所受侧向力簧上悬挂质量重心到侧倾轴距离车辆绕轴的转动惯量车辆绕轴的转动惯性积车辆绕轴的转动惯量前轮外倾刚度后轮外倾刚度前轮侧偏刚度后轮侧偏刚度车辆侧倾刚度重心至前轴的距离重心至后轴的距离整车质量