文献综述
论文题目 汽车蛇行试验数据处理软件设计
汽车蛇行试验数据处理软件设计文献综述
研究背景：
汽车的操纵稳定性与汽车的主动安全密切相关，是汽车研发设计过程中的考虑的重要环节，对它的研究主要集中在怎样评价汽车操纵稳定性上。最初研究汽车的操稳性时，采取的是开环系统的方法，即只注重车辆自身的性能，不加入驾驶员特性，如图1，开环方法是把汽车作为一个控制系统来研究和分析汽车的运动特性，只要求其符合控制系统的瞬态响应、稳定性及稳态品质的一般特征。
图 1 汽车开环系统
当汽车操纵稳定性的客观评价发展到一定阶段时，研究者发现，通过开环系统得出的评价和驾驶员实车驾驶的主观感受有较大的差别。于是在汽车开环系统中加入了驾驶员特性，利用驾驶员实车操纵获得的转向盘轻便性、车辆的直线行驶性能和转弯行驶性能等来主观评价整车的操纵稳定性，这种方法称之为闭环系统方法，如图2所示。汽车担任整个驾驶员—汽车闭环系统的被控部分，综合考虑整个系统的制动效果、转向特性和驾驶员主观感受来评价汽车的操纵稳定性。
图 1 人—车闭环系统
典型的操纵稳定性试验有方向盘转角阶跃输入、方向盘 转角脉冲输入、稳态回转、蛇行试验、转向回正试验、转向轻便试验等，其中蛇行试验属于人—车—路（环境）组合而成的闭路系统性能试验方法之一。试验中，对驾驶员的操纵方法不做任何规定，只要能够顺利的穿越人为设置的标杆即可。这种试验方法能够考核在车辆接近侧滑或者侧翻工况下的急剧转向能力，在一定程度上可以评价汽车操稳性的综合性能、平顺性和主动安全性。
国外研究现状：
1925 年法国工程师 Georges Broulhiet 提出轮胎的侧偏现象，这一理论突破了阿克曼转向（Ackerman Steering）的约束，使汽车转向特性有了新的发展，为汽车在高速工况下操稳性的研究奠定了基础。上世纪 30 年代至 60 年代，发展出线性控制理论，利用线性 2 自由度车辆模型来描述汽车的的稳态转向和瞬态转向特性，并对此进行研究与分析，最终提出过度转向、不足转向、临界车速等概念。上世纪七十年代，美国实施了试验安全车（Experimental Safety Vehicle）ESV 计划，旨在研究出用于评价汽车操稳性的系统化体系。1996年，D.C.Chen 和 D.A.Crolla 等人研究了汽车操稳性的主观、客观和数学建模方法之间的关系。研究表明试验与预测结论存在良好的相关性；初步的因子分析显示主观评分受物理参数变化的影响。2000年，Leeds 大学 D.A.Crolla、R.P.King 与 H.A.S.Ash[8]结合 Mimuro 提出的“四参数评价法”与 D.C.Chen 提出的 49 个主观调查问卷进行了主、客观相关性研究。试验结果表明固有频率与主观得分呈正相关，横摆角速度增益、横摆角速度增益阻尼系数及侧向加速度相位迟滞与主观得分呈负相关。2008年A.K.Zschocke 和 A.Albers对汽车转向性能主、客观评价的相关关系进行了研究，采用线性回归分析法处理主、客观数据，发现 9 组相关性较强的主、客观指标。同时也指出其他指标存在更加复杂的方程关系，可能与个人喜好相关。2012 年，Eric Chabrier 和 Michel Grima进行了基于实车试验的主、客观评价关系研究。采用 D.C.Chen 提出的“案例分析法”研究驾驶员评分时的喜好趋势，以大多数驾驶员的趋同结论作为分析依据。通过多元线性回归分析寻找指标间的正、负相关性，通过人工神经网络分析确定“最优”客观指标区间。
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