基于Matlab的转向梯形机构优化设计.docx
版权申诉
85 浏览量
2022-10-30
19:14:20
上传
评论
收藏 11KB DOCX 举报
基于 Matlab 的转向梯形机构优化设计
摘要：通过分析转向梯形机构的运动特性，建立数学模型，确定以误
差平方和的平方根最小为目标的优化目标函数。并结合实例，应用
Matlab 优化工具箱进行优化分析，通过优化前后的误差对比可以看出优
化效果明显。
车辆的转向机构对车辆操纵的稳定性、行驶的安全性、以及轮胎的寿
命有着直接的影响。而四连杆转向梯形机构因其结构简单，加工制造方便
而被广泛用于车辆转向机构中。本文从车辆行驶要求入手，通过对转向梯
形机构进行运动特性分析，以 Matlab 软件为优化工具，对车辆转向梯形
机构进行优化设计，尽可能保证车辆在转向过程中各车轮的轴线终交于瞬
时转向中心。
1 转向梯形机构的基本特性
为了避免在车辆转向时产生路面对车辆行驶的附加阻力和轮胎过快磨
损，要求转向机构能保证在车辆转向时所有车轮均作纯滚动。由机械原理
可知，只有所有车轮的轴线都交于一点时才能实现。此交点称为转向中心。
由此可得内外轮转向角的理论关系为：
式中：M 为两侧主销轴线与地面相交点之间的距离；L 为车辆轴距。
为了得到实际的内外轮转角关系，建立了图 1 所示坐标系，当内轮转
过角时，外轮实际转过角。则此时、两点的的坐标为。转向梯形机构由原
始位置转到图示位置时由于杆 AB 的长度不变所以有：
2 转向梯形机构的优化设计
3Matlab 优化工具箱简介及实例分析
资源评论
