方程式赛车动力学仿真：弯道制动联合

相对于直线制动，高速弯道制动属于极限制动工况，对于整车的底盘设计及系统之间的匹配要求极高。大学生方程式赛车属于小型方程式赛车，其设计难点是要保证整车具有良好的动态特性。在动态测试过程中，定半径弯、发卡弯、蛇形穿桩、复合赛道、高速避障等测试项目会涉及高速弯道制动过程，如果制动系统设计不符合要求，会导致整车产生严重的侧向滑移、方向盘转向失效及翻车等严重事故，甚至危及赛车手人身安全。目前，制动系统的研究主要集中在乘用车及商用车上，对于小型方程式赛车的制动特性研究甚少，尤其是在弯道制动模式下。在研究过程中，较多文献主要以单个制动车轮模型为基础，匹配不同的制动算法，其主要目的在于验证制动控制算法的正确性，与整车制动过程实际情况不符；在整车制动过程中，各车轮的制动力大小不同，单个车轮的制动力特性也会波及整车的安全运行状态，并且制动与发动机系统相关联，需要管理并控制发动机的输出转矩与各车轮所需的制动力矩相匹配。本案例主要通过实验构建包含发动机的精确整车FSAE多体模型，根据滑移率产生的机理，采用双模糊控制理论算法并在前悬架上增加辅助弹簧与减震器研究赛车的制动特性，如图25-1所示。

图25-1　制动系统联合仿真模型

学习目标

（1）会制动系统设置。

（2）会函数编辑。(www.xing528.com)

（3）会整车模型装配。

（4）会ADAMS\Controls设置。

（5）会ADAMS与MATLAB软件协同。

（6）了解双模糊控制理论。

（7）了解悬架辅助系统。

（8）会制动联合仿真。