横摆角速度波动时额固有频率：
阻尼比：
?0＝LvxK?1K?221?Kvx??mIz??2?m?L2aK?1?LbK?2??Iz?K?1?K?2?2mIzLK?1K?221?Kvx??mIz角阶跃输入后汽车横摆角速度第一次到达稳态值所需时间，即反映时间：
??1??2??arctan?????mvxLa???????LK?0??2?????01??2过摆量（超调量）：
?1??2???/过摆量??1?e???1??2???100%??研究时域空间的汽车瞬态响应就主要从固有频率、阻尼比、反应时间和过摆量四个方面进行详细分析。
四、ADAMS建模仿真分析
本文主要是基于齿轮齿条式转向系统进行仿真分析，首先在ADAMS中建立简易的转向系统模型，同时添加相应的约束和驱动，如图4.1所示。
图4.1 转向系统仿真模型
为了模拟转向盘上的角位移输入和力矩输入，分别将两种驱动形式添加到方向盘上进行仿真分析。首先分析系统的角位移输入特性，给定转向盘一个角阶跃输入，即在ADAMS模型中的转向盘上添加约束，然后施加旋转驱动，定义函
数为-STEP（time , 0 , 0 , 0.01 , 60d），即在转向盘上施加一个60度的转角，设定仿真时间为0.5s，进行仿真分析。然后进入ADAMS/PostProcessor模块，即后处理模块，绘制车轮横摆角速度（及加速度）随时间变化的曲线，如图4.2所示。
如若将角输入改为力矩输入，可以得到相类似的仿真曲线，在此不赘述。由图可知，仿真过程中，转向盘受到角阶跃输入情况下进入稳态响应的过程。理想的变化曲线如图4.3所示。据此可以对转向系统的参数进行调节，使得反应时间尽可能短。
图4.3 瞬态响应变化曲线
图4.2 仿真曲线图
此外，还可以通过参数的改进对转向系统的性能进行优化，不仅降低成本，而且缩短了生产周期，对转向系统的开发有重要的意义。
五、稳态和瞬态响应分析
汽车的稳态转向特征分为不足转向、中性转向和过多转向。在转向盘保持一固定转角下，缓慢加速或以不同车速等速行驶时，随着车速的增加，不足转向汽车的转向半径增大；中性转向汽车的转向半径维持不变；而过多转向汽车的转向
半径则越来越小。操纵稳定性良好的汽车应具有过多转向特性。
瞬态响应主要是分析给定转向盘角阶跃输入激励下达到其稳态响应过程中时间以及横摆角速度波动，直接影响到行驶方向稳定性和响应品质。因此，评价瞬态响应品质主要有固有频率、阻尼比、反应时间和过摆量，由以上数学模型推导可知，对于固有频率，若控制其在1Hz左右，需要适当调节轮胎侧偏刚度以及汽车质量和转动惯量，然后进行ADAMS仿真分析，选取最优化参数。为了避免共振的发生，阻尼比通常大些比较合理；为了提高转向系统的反映灵敏度，应该尽可能减小反应时间和过摆量。
结语
本文主要针对角阶跃输入和力矩阶跃输入的情况下，建立ADAMS仿真模型进行仿真分析，可以很方便地得出反应时间和力矩传递的变化规律。另外，针对提高汽车操纵稳定性，本文提出了稳态和瞬态响应的评价指标，并能够合理的分析其影响因素，对于操纵稳定性的优化设计有很重要的意义。
参考文献
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