汽车操纵稳定性验之稳态回转实验
操纵稳定性试验总结
1 . 稳态回转试验测量的量：横摆角速度AngleRateDown，前进车速speed 侧倾角Angroll 汽车重心的侧偏角纵向的加速度侧向加速度试验方法：半径为15或20米的圆，缓慢而均匀的加速，直至侧向加速度达到6.5m/s2.记录整个过程，左右方向各三次。
实验开始时车身处于正中位置。
考核指标：转弯半径比特性、前后轴侧偏角差值特性、侧倾角特性（侧倾角大小）。
不足转向度U：U按前、后桥侧偏角差值与侧向加速度关系曲线上侧向加速度值为2m／s2处的平均斜率的一半计算。
车身侧倾刚度：拟合A y—（α1-α2）曲线，微分，取侧向加速等于2时的值。
.2. 转向轻便性：测量的量：转向盘作用力矩Torque、转向盘转角angel、前进车速speedforward、转向盘半径。
试验方法：驾驶员操纵转向盘，以10km/h的车速匀速沿双纽线绕8字行驶，车速稳定后开始记录方向盘转角和力矩。
汽车沿双纽线绕行一周为一次，全部试验进行三次。
考核指标：转向盘的最大作用力、力矩；转向盘（左、右）的最大转角、转向盘作用功、转向盘平均摩擦力、力矩；3. 转向回正性能测量的量：前进车速speedforward、横摆角速度AngrateDown（yaw）、侧向加速度Accellateral 试验方法：一定要使用转向盘转角开关，触发switch低速回正性能试验：在半径15米的圆上，调整车速使侧向加速度达到4m/s2，误差0.2m/s2；稳定车速开始记录，三秒后突然松开方向盘，至少记录松开后4S的汽车运动过程。
高速回正性能试验：驾驶车速为最高车速的70%，侧向加速度为2m/s2.其他同上。
试验左转、右转各三次考核指标：稳定时间、残留横摆角速度、横摆角速度超调量、横摆角速度自然频率、相对阻尼系数、横摆角速度总方差。
评分标准：按松开转向盘后3S时的残留横摆角速度绝对值Δr及横摆角速度总方差Er两项指标进行评价。
4. 脉冲测量的量：汽车前进车速speedforward、转向盘转角Angle、侧向加速度Accellateral、横摆角速度AngRatedown试验方法：以100km/h的车速直线行驶使其横摆角速度为0，然后给转向盘一个三角脉冲输入，试验时向左（或向右）转动转向盘，并迅速转会原处保持不动，记录全部过程，直至汽车回到直线行驶位置。
汽车操纵稳定性-稳态回转实验
汽车操纵稳定性-稳态回转试验一、试验目的1、了解稳态回转实验方法和数据处理过程。
2、加深理解车辆参数变化对车辆操作稳定性的影响。
二、试验内容1、行驶圆周为15米，试验车绕着圆周旋转，直到车速传感器对准地上标识，锁定方向盘。
2、第一圈以最低稳定速度行驶，记录数据。
3、记录不同车速下的7组数据。
4、改变前轮气压，再测一次。
三、试验对象、仪器、条件四、试验数据胎压：F—0.35Mpa R—0.26Mpa胎压：F —0.2Mpa R —0.26Mpa五、 数据处理1）计算转弯半径比Ri/R0与侧向加速度ay由2i s R π= ；22(/)y i iv s t a R R ==可得Ri 与ay 如下表：由上表可得到两次试验的侧向加速度与转弯半径比的关系曲线，如下：2）计算汽车前后轴侧偏角差值（δ1-δ2）与侧向加速度ay 关系表格，并绘制曲线。
已知轴距L=2800mm ，12036011()2i L R R δδπ-=-则可作前后轴侧偏角差值（δ1-δ2）与侧向加速度ay关系曲线，如下：六、试验比较分析1、转弯半径比比较由两组试验的结果可见，第二次试验，前胎胎压降低后，相同车速下，转弯半径比要大于第一次试验。
这说明胎压减小后，汽车侧偏加重，轮胎侧向刚度降低。
2、侧向加速度ay与转弯半径比Ri/R0的关系比较可得，随着转弯半径的上升，胎压低的那组试验侧向加速度的上升没有第一次试验快。
这就说明，在相同的侧向加速度下，第二组的侧偏角要比第一组大，这是由于胎压低导致轮胎侧向刚度降低导致的。
从两次试验可得随侧向加速度得增大，转弯半径比也随之增大，且二者转弯半径比相差越大。
这说明随着车速上升，胎压小的车侧偏程度上升快。
3、前后侧偏角之差δ1-δ2与侧向加速度ay的关系由图可得，胎压低时，曲线上翘程度大，相同侧向加速度下，第二次试验前后侧偏角之差大于第一次试验，也说明了胎压降低，轮胎侧偏刚度下降且下降快。
商用车操纵稳定性之稳态回转试验的研究与应用
商用车操纵稳定性之稳态回转试验的研究与应用（1.中国农业机械化科学研究院集团有限公司，北京 100083；2.一汽解放青岛汽车有限公司，青岛 266043）崔康1、宋鲁宁2、蔡振华1、郭栋2、孟靓1摘要：本文从测试的角度，对商用车操纵稳定性的稳态回转试验进行了探讨和研究，对试验前找圆的3种方法进行讨论和验证。
研究中通过陀螺仪、GPS 非接触速度计和方向盘测力仪等设备，连续采集在不同悬架条件下，N2类商用车进行稳态回转试验时的车辆车身侧倾角、横摆角速度、侧向加速度和侧偏角等参数，并通过参数分析计算出悬架对车辆操纵稳定性的影响，为商用车辆选择悬架的类型提供了依据。
关键词：操纵稳定性；稳态回转；找圆；悬架；侧倾角；侧偏角中图分类号：U463.33 文献标识码：A0 引言汽车操纵稳定性是指车辆正常行驶状况下，遇到外界干扰时能够保持稳定行驶的能力[1]。
操纵稳定性可分为操纵性和稳定性两个部分，操纵性重点是响应驾驶员指令的能力；稳定性则是抗干扰能力或从非稳定状态恢复到稳定状态的能力。
车辆的操纵稳定性是影响汽车行驶安全的重要因素，是评价车辆性能的重要指标[2]，稳态回转试验方法则是用来测试操纵稳定性的一种重要手段。
而悬架则是除转向系、轮胎等部件外，影响汽车操纵稳定性的又一重要因素。
从20世纪七八十年代开始，人们就通过建模、仿真和模拟试验等各个方面，对汽车的悬架及其对汽车的操纵稳定性、安全性和舒适性的影响进行了研究。
随着汽车技术的不断发展，人们采用稳态回转实验方法对车辆操纵稳定性的研究也不断增加，试验方法已相对成熟。
因此，通过稳态回转试验方法对商用车采用不同悬架的操纵稳定性进行研究具有重要意义。
1 稳态回转试验流程稳态回转试验是评价汽车操纵稳定性的一个重要试验，试验可分为3个阶段。
第一阶段是试验找圆过程。
试验前需在国家认可试验场地（最好是动态广场），以鲜艳、醒目的颜色画出半径不小于15 m 的圆周。
测试人员驾驶试验车辆以最低稳定车速围绕既定圆周行驶，以达到车辆纵向对称面上的传感器（一般安装在质心位置，受结构限制无法安装在质心的可通过设备设置质心偏移）在半圈内都可以对正圆周的状态。
稳态回转实验
实验四汽车稳态回转实验一、实验内容测定汽车定方向盘转角稳态回转时的汽车前进车速、汽车横摆角速度、绘制转弯半径比R/R0与侧向加速度ay关系曲线、汽车前后轴侧偏角速度差值（δ1—δ2）与侧向加速度ay关系曲线，计算稳态回转的特征参数。
二、实验目的通过实验使学生掌握汽车稳态回转试验的原理及实验方法，掌握仪器的使用方法及试验数据的处理方法。
三、实验条件1、实验车辆1）试验汽车应是按厂方规定装备齐全的汽车，试验前，应测定车轮定位参数，对转向系、悬架系进行检查，并按规定进行调整、紧固和润滑。
只有认定汽车已符合厂方规定的技术条件时，方可进行试验。
2）试验时若用新轮胎，轮胎至少应经过200km正常行驶的磨合，若用旧轮胎，试验终了，残留花纹的高度应不小于1.5mm。
轮胎气压应符合GB／T 12534中的规定。
3）试验汽车为厂定最大总质量状态（驾驶员、试验员及测试仪器的质量，计入总质量）和轻载状态；乘员和装载物（推荐用沙袋）的分布应符合GB／T 12534中的规定。
轴载质量必须符合厂方规定。
注：轻载状态是指除驾驶员、试验员及仪器外，没有其他加载物的状态。
对于承载能力小的汽车，如果轻载质量已超过最大总质量的70％，则不必进行轻载状态的试验。
2、试验场地与环境1）试验场地应为干燥、平坦且清洁的水泥或沥青路面，任意方向的坡度不大于2％；在试验场地上，用明显颜色画出半径为15m或20m的圆周。
2）试验时风速应不大于5m/s；3）大气温度在0～40℃之间。
四、实验仪器1、陀螺仪2、GPS测试仪3、DSA-2A数据采集器五、实验方法与步骤1．按仪器说明书的要求将仪器的各个连接线接好。
2．打开数据采集器的电源开关和GPS的电源开关。
3．按下开关ALT+SYS、MENU键，设置当天实验的日期。
4．试验开始之前，汽车应以侧向加速度为3m／s2的相应车速沿画定的圆周行驶500m以使轮胎升温。
5、在遥控器的显示屏上显示主菜单，用↑或↓键选择YAW项。
汽车操纵稳定性稳态回转试验
3、Crossbow VG700AB 垂直陀螺仪
在操作稳定性试验中，陀螺仪是进行参数测量的核心仪器 之一。陀螺仪是利用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空 间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检查装置。利用其 他原理制成的角运动检测装置起同样功能的也称陀螺仪。 目前有一类专门用于车辆动态测量惯性测量单元，其代表铲平 有crossbow VG700AB垂直陀螺仪等，该装置集成了第三代高性 能光钎陀螺和最新的MEMS技术，可以测量三个方向的角度、角 速度和加速度。
Crossbow VG700AB 垂直陀螺仪
1、LC-7700 车速仪
LC-7700是利用GPS原理的车速仪，能高精度测量车辆速度 和行驶距离。100Hz的实时测量，适合从低速试验到加减速试 验的广范围试验类型。并且带有速度的模拟电压信号输出和 距离的脉冲信号输出，能和各种仪器连接。小型轻量的设计 便于在车辆上的放置。测量车速及时间，GPS车速仪不受路面 状况的影响，高速刷新，具有脉冲输出延迟，结构紧凑，方 便在汽车中的放置，外部显示器和遥控器，具有校正的跟踪 体系，在操纵稳定性试验中经常使用。
2、转向盘参数测试仪
测量转向盘的力矩、转角和力。转向盘参数测试仪通常称 为测力方向盘，测试时套装在汽车的转向盘上，不影响对原车 辆转向盘的操作。本仪器可以测量方向盘的自由转角、原地转 向力、方向盘转矩/操纵力、转角和其他静态、动态参数，并具 有RS232接口，可与计算机和其他检测设备一起构成灵活的智能 化检测系统。 仪器整机电路设计采用微处理器作为测试数据处 理单元，高亮度数码管作为测试数据显示器件，具有测试数据 精确、显示直观、性能稳定等特点；并可选配无线传输模块， 可方便地与其他计算机进行无线数据通讯；仪器外型美观、使 用方便；测试结果既可由显示屏直接显示输出也可通过RS232接 口发往计算机由主控计算机处理输出，整个过程连接灵活，操 作使用方便。
汽车操纵稳定性试验解析
汽车操纵稳定性试验解析！汽车的操稳性不仅影响到汽车驾驶的操纵方面，而且也是决定汽车安全行驶的一个主要性能；为了保证安全行驶，汽车的操稳性受到汽车设计者很大的重视，成为现代汽车的重要使用性能之一，如何试验并评价汽车的操稳性显得极其重要。
汽车操控稳定性分为两个方面：1、操控性: 指汽车能够确切的响应驾驶员转向指令的能力；2、稳定性:指汽车受到外界扰动（路面扰动或阵风扰动）后恢复原来运动状态的能力。
一、常用试验仪器1、陀螺仪：用于汽车运动状态下测动态参数，如汽车行进方位角，汽车横摆角速度，车身侧倾角及纵倾角等；2、光束水准车轮定位仪：测车轮外倾角，主销内倾角，主销外倾角，车轮前束，车轮最大转角及转角差；3、车辆动态测试仪：测汽车横摆角速度，车身侧倾角及纵倾角，汽车横向加速度与纵向加速度等运动参数；4、力矩及转角仪：测转向盘转角或力矩；5、五轮仪和磁带机等。
二、试验分类三、稳态回转试验01 试验步骤1、在试验场上，用明显的颜色画出半径为15m 或20m 的圆周；2、接通仪器电源，使之加热到正常工作温度；3、试验开始前，汽车应以侧向加速度为3m/s2 的相应车速沿画定的圆周行驶500m 以使轮胎升温。
4、以最低稳定速度沿所画圆周行驶，待安装于汽车纵向对称面上的车速传感器在半圈内都能对准地面所画的圆周时，固定转向盘不动，停车并开始记录，记下各变量的零线，然后，汽车起步，缓缓连续而均匀地加速（纵向加速度不超过0·25m/s2），直至汽车的侧向加速度达到6· 5m/s2 为止，记录整个过程。
5、试验按向左转和右转两个方向进行，每个方向试验三次。
每次试验开始时车身应处于正中央。
02 评价条件1、中性转向点侧向加速度值An ：前后桥侧偏角之差与侧向加速度关系曲线上斜率为零的点的侧向加速度值，越大越好；2、不足转向度：按前后桥侧偏角之差与侧向加速度关系曲线上侧向加速度2m/s2 点的平均值计算，越小越好；3、车厢侧倾度K ：按车厢侧倾角与侧向加速度关系曲线上侧向加速度2m/s2 点的平均斜率计算，越小越好。
GBT6323694汽车操纵稳定性试验方法稳态回转试验精品文档7页
中华人民共和国国家标准汽车操纵稳定性试验方法GB／T 6323.6—94稳态回转试验代替GB 6323.6—86Controllbility and stability test procedure forautomobiles—Steady static circular test procedure1 主题内容与适用范围本标准规定了汽车操纵稳定性试验方法中的稳态回转试验方法。
本标准采用固定转向盘转角连续加速的方法进行试验。
也可采用附录A（补充件）所规定的试验方法。
本标准适用于二轴的轿车、客车、货车及越野汽车，其他类型汽车可参照执行。
2 引用标准GB／T 12534汽车道路试验方法通则GB／T 13047汽车操纵稳定性指标限值与评价方法GB／T 12549汽车操纵稳定性术语及其定义3 测量变量和仪器设备3．1 测量变量3．1．1 必须测量变量a．汽车横摆角速度；b．汽车前进车速；c．车身侧倾角。
3．1．2 希望测量变量a．汽车重心侧偏角；b．汽车纵向加速度；c．汽车侧向加速度。
3．2 仪器、设备3．2．1 试验仪器应符合GB／T 12534中3.5条的规定，其测量范围及最大误差应满足表1要求。
3．2．2 包括传感器及记录仪器在内的整个测量系统，频带宽度不小于3Hz。
3．2．3 试验所用传感器应按各自使用说明书安装。
陀螺仪的安装应接近车辆重心位置，垂直陀螺轴线与车辆Z轴线重合或平行。
4 试验条件4．1 试验汽车4．1．1 试验汽车应是按厂方规定装备齐全的汽车，试验前，应测定车轮定位参数，对转向系、悬架系进行检查，并按规定进行调整、紧固和润滑。
只有认定汽车已符合厂方规定的技术条件时，方可进行试验。
测定及检查的有关参数的数值记入附录B（补充件）中。
4．1．2 试验时若用新轮胎，轮胎至少应经过200km正常行驶的磨合，若用旧轮胎，试验终了，残留花纹的高度应不小于1.5mm。
轮胎气压应符合GB／T 12534中3.2条的规定。
稳态回转试验
稳态回转试验一、实验目的测定汽车的转向特性以及车身的侧倾特性，从而确定试验车辆的稳定性。
具有不足转向特性的汽车，其运动是温度的。
而具有过度转向特性的气车，驾驶困难，而且达到临界车速后，汽车会失去控制。
二、试验方法实验采用“定方向盘转角连续加速法”。
试验时，驾驶员操纵汽车以最低稳定车速沿试验圆周（半径为15m）行驶，调整方向盘的转角，使得第五轮仪在大半个圆周都可以对准绘定的圆周后，停车固定方向盘转角在整个试验过程中不变。
开启磁带机记录各个测量参量的零线信号后，指挥驾驶员使汽车起步，缓慢连续且均匀加速，直至汽车的侧向加速度达到或超过6.5m/s为止（或达到最大侧向加速度），记录整个试验过程和汽车出现的非稳定状态或异常现象。
试验分满载工况和空载工况进行，按左转和右转两个方向进行，每个方向各进行三次。
三、测量参数和测量仪器四、试验数据处理方法及评价指标1、转向半径比R/R0（R0为初始半径）与侧向加速度a y的关系曲线转向半径R由公式R=v/ω得到，起重v为车速，ω为横摆角速度。
2、汽车前后轴侧偏角差值（α1-α2）与侧向加速度a y的关系曲线根据R/R0与a y的关系曲线，由公式α1-α2=360/2π×L（1/ R0-1/R）计算，其中L为该车的轴距。
3、 车身侧倾角φ与侧向加速度a y 的关系曲线4、 方向盘转矩M 与侧向加速度a y 的关系曲线5、 评分方法本项试验，按中性转向点的侧向加速度a n 、不足转向度U 、车厢侧倾度K φ三项指标进行评价计分。
（1） 中性转向点的侧向加速度a n 定义为前、后桥侧偏角差与侧向加速度关系曲线上，斜率为零处的侧向加速度值。
若在试验的侧向加速度值范围内，未出现中性转向点时，a n 值用最小二乘法按无常数项的三次多项式拟合曲线进行推算。
中性转向点的侧向加速度值a n 的评价计分值，按下式计算：n a n n60n60n10040N 60(a a )a a =+--式中：n a N ------中性转向点侧向加速度的评价计分值； n a ------中性转向点侧向加速度的试验值，m/s 2 n 60a ------中性转向点侧向加速度的下限值，m/s 2 n 100a ------中性转向点侧向加速度的上限值，m/s 2（2） 不足转向度U 按前、后桥侧偏角差与侧向加速度关系曲线上，侧向加速度为2 m/s 2处的平均斜率（纵坐标值除以横坐标值）计算。
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汽车操纵稳定性验之稳态回转实验
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汽车操纵稳定性实验之稳态回转实验
实验目的：测定汽车对转向盘转角输入达到稳定行驶状态时汽车的稳态横摆响应 学会用前、后侧偏角绝对值之差12()αα-以及转向半径的比0R R 来判别汽车的稳态响应
实验仪器：垂直陀螺仪（VG400CD-100）实验车 汽车速度采集器
实验条件：
1. 实验汽车
1.1 实验车是按厂方规定装备齐全的汽车，实验前，应测定车轮定位参数，
对转向系、悬架系进行检查，并按规定进行调整、紧固和润滑。
1.2 实验时若用新轮胎，轮胎至少应经过200km 正常行驶磨合；若是旧胎，
实验结束时，残留花纹高度应小于1.5mm 。
实验过程中，轮胎充气压力
应符合该车技术条件规定，误差不得超过±10kPa 。
2.实验场地
2.1 实验场地应为干燥、平坦且清洁的水泥或沥青路面，任意方向的坡度不大于2%
2.2 实验时风速应不大于5m s
2.3 大气温度在040-℃之间
实验方法：
1. 在实验场地上，画出半径为15m 的圆周1。
2. 接通仪器连线并开机预热至工作温度2。
3. 实验开始前，汽车以侧向加速度为23m s 的相应车速沿画定的圆周行驶
500m 以使轮胎升温。
4. 驾驶员操纵汽车以最低稳定车速沿所画圆周行驶，此时转向盘得转角为
sw 0δ；测定车速0u 以及横摆角速度0r ω。
由于车速很低，离心力很小，
轮胎侧偏角忽略不计。
保持转向盘转角sw 0δ不变条件下，令汽车缓慢连
续而均匀的加速（纵向加速度不得超过20.25m s ），直至汽车的侧向加速度达到26.5m s
（或受发动机功率限制而所能达到的最大侧向加速度、或汽车出现不稳状态）为止。
纪录整个过程。
5. 实验按向左转和向右转两个方向进行，每个方向实验三次。
每次实验开
始时车身应处于正中位置。
实验数据处理：
1. 连续测量车速u 与横摆角速度r ω值，根据瞬时的u 与r ω值，按公式
,y r r u R a u ωω==求出相应的R 与y a 值，根据数据画出0y R R a -曲线
2. 根据求得半径R 换算出前、后轮侧偏角之差1201157.3L R R αα⎡⎤-=-⎢⎥⎣⎦。
式
中12,αα为前、后轴侧偏角(°)；L 为轴距（m ）3；R 为转弯半径（m ）；0R 为起始转弯半径（m ）。
据此作出12()y a αα--曲线
3. 根据采集的数据画出车身侧倾角r Φ与侧向加速度y a 的曲线
注：1.由于场地所限，我们所画圆的半径为12m
2. 在安装垂直陀螺仪时应装在车辆重心位置，垂直陀螺轴线与车辆Z 轴线
重合或平行。
3. 此实验车L=3.29m
思考题：1. 实验车的稳态转向特性属于哪一种？如何判断汽车操纵稳定性的好坏？
2. 举出三种表示汽车稳态转向特性的方法，并说明汽车重心前后位置
和内、外轮负荷转移如何影响稳态转向特性？。