汽车理论：人-汽车闭路系统实现

在上述对汽车时域响应的讨论中，假定驾驶员的任务只是机械地急速转动转向盘至某一转角并维持此角度不变，而不允许根据汽车的转向运动做出任何操纵修正动作，即不允许驾驶员起任何反馈作用。因此，汽车的时域响应只是把汽车作为开路控制系统，其完全取决于汽车的结构与参数，是汽车本身固有的特性。汽车作为开路系统的时域响应可以通过建立数学模型进行理论分析，也可以使用测试设备在试验中客观地进行测量。

但是，汽车的操纵稳定性最后应该是由驾驶员来评定的，操纵稳定性与驾驶员的操作特性又是紧密相关的。因此，操纵稳定性的研究对象应该是把驾驶员与汽车作为统一整体的人-汽车系统，而不能忽略驾驶员的反馈作用。图8.4简要地表示了人-汽车系统中驾驶员与汽车的关系。在汽车行驶中，驾驶员根据需要操纵转向盘使汽车做一定的转向运动；路面的凸凹不平、侧向风等亦影响汽车的行驶。与此同时，驾驶员根据随之出现的路面、交通等情况和通过眼睛、手及脚感知到的汽车运动状况，经过头脑的分析、判断，修正他对转向盘的操纵。在如此不断反复循环中，驾驶员操纵汽车行驶前进。由此可见，在人-汽车系统中，驾驶员把系统的输出参数反馈到输入控制中，所以人-汽车系统是一个闭路系统。不过驾驶员的反馈作用十分复杂，目前对于人-汽车闭路系统的理论研究还不很成熟，人-汽车系统的汽车操纵稳定性只能用试验方法来实际测定。表8.1中列出的典型行驶工况性能就是人-汽车闭路系统的操纵稳定性，是指人-汽车系统通过某种典型通道时的性能。

图8.4　人-汽车系统中驾驶员与汽车的关系(www.xing528.com)

尽管试验得到的人-汽车闭路系统的性能真实地反映了汽车的操纵稳定性，但是由于进行试验的驾驶员的操作特性起了反馈作用，所以客观性及再现性就不如开路系统汽车的时域响应好。还应指出，人-汽车系统的操纵稳定性只能在已具有实际车辆的条件下通过试验求得，目前还不能做到通过理论分析与计算来进行准确的预测。所以，在产品开发阶段，广泛应用的理论分析对象仍然只能是开路系统汽车的时域响应。