当前课程知识点：汽车理论 > 第五章：汽车的操纵稳定性 > 知识点5.11：横摆角速度的频率响应特性 > 横摆角速度的频率响应特性
同学们大家好
下面介绍第五章
汽车操作稳定性知识点5.11
横摆角速度频率响应特性
在前面我们已经介绍了
二自由度的汽车
它的稳态横摆角速度
和瞬态横摆角速度
一些评价的方法
或者说是它的稳态响应
和瞬态响应
在二自由度模型的情况下
我们还需要评价它的
横摆角速度的频响特性
当然只要涉及到频响特性
一般来讲都是针对线性系统的
我们这个操纵稳定性
一般来讲在研究的时候
都把汽车的侧向加速度
限定在0.3到0.4g之内
这样它实际上是准线性系统
它是准线性系统
因为这个时候的轮胎
基本上还是在近似线性区
这时候还没有产生
太大的变形
这时候所以汽车系统
还是把它当成一个线性系统
对于线性系统
如果我们输入一个正弦
达到稳态状态的时候
它输出实际上也是正弦响应
但是这两者的幅值是不一样的
相位也要发生一定的变化
输出输入的幅值比
一般来讲它是频率的函数
我们把它用A（f）来表示
f当然是频率
一般把它称之为幅频特性
实际上相位差也是频率的函数
我们一般来讲把它
表达成为大的Φ（f）
然后把它称之为相频特性
这两个幅频特性和相频特性加起来
我们一般把它称之为频响特性
或者把它称之为频率特性
在汽车操纵稳定性当中
经常是以前轮转角δ
或者方向盘的转角
这个δsw作为输入的
然后汽车横摆角速度ωr
作为输出的汽车横摆角速度
频率响应特性
来表征汽车的动态特性
二自由度汽车模型的
横摆角速度频率特性
可以由它的微分方程式
通过傅里叶变换来得到
这个表达式
就是我们有关横摆角速度的
二自由度的方程式
最后把它抽化出来
近似于振动方程的方程式
当然我们对它进行傅里叶变换
最后我们就会得到
它的频响函数
实际上也就相当于输出的
傅里叶变换
比上它的输入的傅里叶变换
最后它的表达式
是这样一个表达式
当然我们把它展开
这上面把它展开来
最后把它的模和相角取出来
分别得到这样两个项
最后我们就会得到
它的幅频特性和相频特性
像这样两个表达式这样
第一个表达式Aw（ω）
在前面我们说的A(f)
ω当然是2πf
实际上跟频率还是一致的
这时我们也把它称之为圆频率
这是它的幅频特性的表达式
下边这个
就是它相频特性的表达式
这幅图是奔驰E320的表达式
上边这个图是它的幅频特性
横坐标是它的频率
是用对数坐标来表达它的频率
这个纵坐标就是它的幅频特性
一般我们是用增益
来把它表达出来
大家可以看到
它基本上在低频的情况下
那么它几乎是一个直线
它基本上是一个直线
随着频率的提高
它稍稍有一些失真
稍稍偏离了这个线
最后在某一个频率下
对奔驰车
它是1.29赫兹的情况下
达到了共振最大的峰值
当超过共振点以后
它也就下降了
这是一个幅频特性
下边是它的相频特性
横坐标仍然是频率
纵坐标它就是相位差
在最开始
频率比较低的时候
它的相位几乎是没有
也就是说你给它一个输入
那么它马上就有响应
随着频率的提高
它的相位差也逐渐增大
当然这个图就是典型的
轿车的频响特性
有幅频特性有相频特性
一般来讲用五个参数来评定
汽车的操作稳定性的频响特性
这个图来说明
五个参数代表的意义
上面这个线
是它的幅频特性曲线
下边这个线是它的相频特性
它的共同的横坐标都是频率
然后纵坐标
在上边它是幅值比
下边是相位差
我们一般来讲
评价的首先就是频率
趋于0的时候
那么它的增益
也就是说它的增益的情况
这实际也就是它的稳态
横摆角速度增益
就是频率趋于0的
因为稳态就类似于趋于0
第二个就是它在共振的时候
它的幅值比 共振的时候
幅频特性与你频率趋于0的时候
它的比值也就是b / a
实际上也就反映了
它超调的情况
第三个参数实际上
也就是它的共振频率
实际上也就是共振频率
也就是说你这个b值
在什么频率下取得的
最大那个值在什么情况下取得的
第四个参数
也就是在等于0.1赫兹的情况下
相位的滞后的情况
因为这个时候一般来讲
要求我们的相位滞后
最后趋近于0
另外一个参数
就是在等于0.6赫兹的情况下
你相位滞后的情况下
因为0.6赫兹就是人们
急打方向盘的时候
这个时候它的差不多一个频率
因为所谓的0.6赫兹
也就是每秒钟0.6
相当于1.5秒钟是一个周期
日本汽车研究所评价的时候
它的参数与这个相近
但是它主要是研究轿车的
轿车的频率相对来讲高一点
一般取一赫兹的时候
相位差作为评价的参数
日本汽车研究所
也根据很多汽车实验的结果
给出统计数据
他们的统计结果
在1979年到1980年的时候
这时候汽车的共振频率
一般来讲是1.16赫兹
这个是指的轿车
到了1987年的时候
共振频率仍然还是1.16赫兹
但是共振地方的增幅
也就是b比a
从2.51的分贝
降到了2.41分贝
也就是这个幅值比
相对来讲减小了一点
也就是说它超调量
稍稍有一些变化
但是相位滞后
基本上没有变
都是26°到29°
在1996年的时候
它又给出了共振频率
稍稍有所提高
到了1.22赫兹
相位滞后变成25.9°
这时候共振处的平均的增幅
变成了3.38分贝
也就是由于频率增加了
所以这时候超调量也稍稍大一点
这幅图中给了四种汽车
它的增益的因数
也就是它的幅频特性
这个图给出了四种轿车
我们可以看出统计规律
也就是当你的频率提高了
一般来讲它共振的时候
它的增益就会增大
横摆角速度的频率响应特性
就介绍这样一些内容
-绪论
--默认
-知识点1.1：汽车动力性的评价
--视频-1.1
-知识点1.1：汽车动力性的评价--作业
-知识点1.2：汽车的驱动力
-知识点1.2：汽车的驱动力--作业
-知识点1.3：汽车的行驶阻力（1） 滚动阻力
-知识点1.3：汽车的行驶阻力（1） 滚动阻力--作业
-知识点1.4：汽车的行驶阻力（2）空气阻力
-第一章汽车的动力性-知识点1.4：空气阻力
-知识点1.5：汽车的行驶阻力（3）坡道阻力与加速阻力
-知识点1.5：汽车的行驶阻力（3）坡道阻力与加速阻力--作业
-知识点1.6：汽车行驶方程式与驱动力行驶阻力平衡图
-知识点1.6：汽车行驶方程式与驱动力行驶阻力平衡图--作业
-知识点1.7：汽车动力性评价指标的求解
-知识点1.7：汽车动力性评价指标的求解--作业
-知识点1.8：汽车行驶的附着条件
-知识点1.8：汽车行驶的附着条件--作业
-知识点1.9：汽车的附着力与地面法向反作用力
-知识点1.9：汽车的附着力与地面法向反作用力--作业
-知识点1.10：作用在汽车驱动轮的切向反作用力
-知识点1.10：作用在汽车驱动轮的切向反作用力--作业
-知识点1.11：汽车的附着率
--汽车的附着率
-知识点1.11：汽车的附着率--作业
-知识点1.12：汽车的功率平衡和动力特性图
-知识点1.12：汽车的功率平衡和动力特性图--作业
-知识点2.1：汽车燃油经济性的评价
-知识点2.1：汽车燃油经济性的评价--作业
-知识点2.2：汽车燃油经济性的计算
-知识点2.2：汽车燃油经济性的计算--作业
-知识点2.3：影响汽车燃油经济性的因素（1）
-知识点2.3：影响汽车燃油经济性的因素（1）--作业
-知识点2.4：影响汽车燃油经济性的因素（2）
-知识点2.4：影响汽车燃油经济性的因素（2）--作业
-知识点2.5：电动汽车的研究
--电动汽车的研究
-知识点2.5：电动汽车的研究--作业
-知识点3.1：汽车动力装置参数及其发动机功率的选择
-知识点3.1：汽车动力装置参数及其发动机功率的选择--作业
-知识点3.2：最小传动比和最大传动比的选择
-知识点3.2：最小传动比和最大传动比的选择--作业
-知识点3.3：传动系挡位数与各挡传动比的选择
-知识点3.3：传动系挡位数与各挡传动比的选择--作业
-知识点3.4：利用燃油经济性—加速时间曲线确定主减速器传动比
-知识点3.4：利用燃油经济性—加速时间曲线确定主减速器传动比--作业
-知识点3.5：利用燃油经济性—加速时间曲线确定变速器和主减速器传动比
-知识点3.5：利用燃油经济性—加速时间曲线确定变速器和主减速器传动比--作业
-知识点3.6：利用燃油经济性—加速时间曲线确定发动机、变速器和主减速器传动比
--利用燃油经济性—加速时间曲线确定发动机、变速器和主减速器传动比
-知识点3.6：利用燃油经济性—加速时间曲线确定发动机、变速器和主减速器传动比--作业
-知识点4.1：制动性的评价指标
--制动性的评价指标
-知识点4.1：制动性的评价指标--作业
-知识点4.2：制动时车轮的受力
--制动时车轮的受力
-知识点4.2：制动时车轮的受力--作业
-知识点4.3：硬路面的附着系数
--硬路面的附着系数
-知识点4.3：硬路面的附着系数--作业
-知识点4.4：制动效能及其恒定性
--制动效能的恒定性
-知识点4.4：制动效能及其恒定性--作业
-知识点4.5：制动距离的计算分析
-知识点4.5：制动距离的计算分析--作业
-知识点4.6：制动时汽车的方向稳定性
-知识点4.6：制动时汽车的方向稳定性--作业
-知识点4.7：制动时汽车的跑偏
--制动时汽车的跑偏
-第四章：汽车的制动性--知识点4.7：制动时汽车的跑偏
-知识点4.8：制动时汽车的侧滑和转向能力丧失
-知识点4.8：制动时汽车的侧滑和转向能力丧失--作业
-知识点4.9：前--后制动器制动力的比例关系
--知识点4.9：前--后制动器制动力的比例关系--作业
-知识点4.10：理想的前、后制动器制动力分配曲线
-知识点4.10：理想的前、后制动器制动力分配曲线--作业
-知识点4.11：具有固定比值的前、后制动器制动力与同步附着系数
-知识点4.11：具有固定比值的前、后制动器制动力与同步附着系数--作业
-知识点4.12：前、后制动器制动力比值固定的汽车在各种路面上的制动过程分析
-知识点4.12：前、后制动器制动力比值固定的汽车在各种路面上的制动过程分析--作业
-知识点4.13：利用附着系数与制动效率
-知识点4.13：利用附着系数与制动效率--作业
-知识点4.14：对前、后制动器制动力分配的要求
-知识点4.14：对前、后制动器制动力分配的要求--作业
-知识点4.15：汽车防抱死制动系统
--制动防抱死系统
-知识点4.15：汽车防抱死制动系统--作业
-知识点4.0：前四章知识总结
--前四章知识总结
-期中考试--期中考试
-知识点5.1：汽车操纵稳定性概述(1)研究的内容
-第五章--知识点5.1汽车操纵稳定性概述(1)研究的内容
-知识点5.2：汽车操纵稳定性概述(2)评价方法
-知识点5.3：轮胎的侧偏现象
--轮胎的侧偏现象
-第五章：汽车的操纵稳定性--知识点5.3：轮胎的侧偏现象
-知识点5.4：轮胎结构参数对侧偏特性的影响
-知识点5.4：轮胎结构参数对侧偏特性的影响--作业
-知识点5.5：车轮外倾角对轮胎侧偏特性的影响
-知识点5.5：车轮外倾角对轮胎侧偏特性的影响--作业
-知识点5.6：线性二自由度汽车操纵稳定性模型
-知识点5.6：线性二自由度汽车操纵稳定性模型--作业
-知识点5.7：前轮角阶跃输入下汽车的稳态响应
-第五章--知识点5.7：前轮角阶跃输入下汽车的稳态响应
-知识点5.8：稳态响应的评价方法
-知识点5.8：稳态响应的评价方法--作业
-知识点5.9：前轮角阶跃输入下汽车的瞬态响应
-知识点5.9：前轮角阶跃输入下汽车的瞬态响应--作业
-知识点5.10：瞬态响应的评价方法
-知识点5.10：瞬态响应的评价方法--作业
-知识点5.11：横摆角速度的频率响应特性
-知识点5.11：横摆角速度的频率响应特性--作业
-知识点5.12：汽车操纵稳定性与悬架的关系
-知识点5.12：汽车操纵稳定性与悬架的关系--作业
-知识点5.13：汽车的侧倾轴线
--汽车的侧倾轴线
-知识点5.13：汽车的侧倾轴线--作业
-知识点5.14：汽车的侧倾角刚度
--汽车的侧倾角刚度
-知识点5.14：汽车的侧倾角刚度--作业
-知识点5.15：汽车的侧倾角
--汽车的侧倾角
-知识点5.15：汽车的侧倾角--作业
-知识点5.16：侧倾导致左右车轮垂直载荷重新分配及其对稳态响应的影响
-知识点5.16：侧倾导致左右车轮垂直载荷重新分配及其对稳态响应的影响--作业
-知识点5.17：侧倾外倾与侧倾转向
-知识点5.17：侧倾外倾与侧倾转向--作业
-知识点5.18：变形转向与变形外倾
-知识点5.18：变形转向与变形外倾--作业
-知识点5.19：汽车操纵稳定性与转向系的关系
-知识点5.19：汽车操纵稳定性与转向系的关系--作业
-知识点5.20：转向盘中间位置操纵稳定性实验
-知识点5.20：转向盘中间位置操纵稳定性实验--作业
-知识点5.21：汽车操纵稳定性与传动系的关系
-知识点5.21：汽车操纵稳定性与传动系的关系--作业
-知识点5.22：地面切向反作用力控制转向特性简介
-知识点5.22：地面切向反作用力控制转向特性简介--作业
-知识点5.23：提高汽车操纵稳定性的电子控制系统
-知识点5.23：提高汽车操纵稳定性的电子控制系统--作业
-知识点5.24：汽车的侧翻
--汽车的侧翻
-知识点5.24：汽车的侧翻--作业
-知识点6.1：汽车的平顺性
--汽车的平顺性
-知识点6.1：汽车的平顺性--作业
-知识点6.2：人体对振动的反应
--人体对振动的反应
-知识点6.2：人体对振动的反应--作业
-知识点6.3：平顺性的评价方法
--平顺性的评价方法
-第六章：汽车的平顺性--知识点6.3：平顺性的评价方法
-知识点6.4：路面不平度的统计特性
-第六章：汽车的平顺性--知识点6.4：路面不平度的统计特性
-知识点6.5：空间功率谱密度化为时间功率谱密度
-第六章--知识点6.5：空间功率谱密度化为时间功率谱密度
-知识点6.6：汽车振动系统及其简化
-知识点6.6：汽车振动系统及其简化--作业
-知识点6.7：单质量系统的自由振动
-知识点6.7：单质量系统的自由振动--作业
-知识点6.8：单质量系统频率响应特性
-知识点6.8：单质量系统频率响应特性--作业
-知识点6.9：单质量系统对路面随机输入的响应概述
-第六章--6.9：单质量系统对路面随机输入的响应概述
-知识点6.10：单质量系统对路面随机输入的响应量的计算分析
-第六章-6.10：单质量系统对路面随机输入的响应量的计算分析
-知识点6.11：车身车轮双质量系统的振动
-知识点6.11：车身车轮双质量系统的振动--作业
-知识点6.12：双质量系统的频率响应特性
-知识点6.12：双质量系统的频率响应特性--作业
-知识点6.13：系统参数对双质量系统振动响应量的影响
-知识点6.13：系统参数对双质量系统振动响应量的影响--作业
-知识点6.14：主动与半主动悬架概述
-知识点6.14：主动与半主动悬架概述--作业
-知识点6.15：双轴汽车的振动
--双轴汽车的振动
-第六章：汽车的平顺性--知识点6.15：双轴汽车的振动
-知识点6.16：双轴汽车的频率响应特性
-知识点6.16：双轴汽车的频率响应特性--作业
-知识点6.17：双轴汽车振动响应量的计算
-知识点6.17：双轴汽车振动响应量的计算--作业
-知识点6.18：人体—座椅系统的振动
-知识点6.18：人体—座椅系统的振动--作业
-知识点6.0：第五、六章知识总结
-期末考试--考试入口
