近期想再研究一下車輛動力學(xué)模型，先從最簡單的運動學(xué)模型和線性二自由度動力學(xué)模型開始，對比CarSim模型。仿真結(jié)果顯示線性二自由度動力學(xué)模型效果好于運動學(xué)模型，不過與CarSim模型仍有差距，最大誤差超過一米。

輸入前輪轉(zhuǎn)角和固定的車速，車輛只有橫向運動和橫擺兩個自由度。

CarSim能觀察到的量很多，可以直接觀察側(cè)偏角，各輪胎的垂向載荷以及縱橫向力。

不過建立的線性二自由度動力學(xué)模型算出的側(cè)偏角與CarSim輸出的側(cè)偏角差距較大?？赡苡捎谵D(zhuǎn)向時載荷轉(zhuǎn)移，左右兩輪載荷差異大，而且即使在小側(cè)偏角范圍內(nèi)，側(cè)偏剛度變化也較大。

之前講解MPC軌跡跟蹤就是用到這種運動學(xué)模型，線性二自由度動力學(xué)模型雖然效果有所提高，但是仍不理想，且模型復(fù)雜度上升明顯。

線性二自由度模型個人見解：

力的作用效果有兩個：改變運動與產(chǎn)生形變。車輛內(nèi)部連個力源：發(fā)動機到傳動系到車輪，轉(zhuǎn)向系到車輪。輪胎在內(nèi)部兩個力源與外部路面作用下發(fā)生形變，產(chǎn)生彈力，彈力作用到車身，改變車身運動。

運動學(xué)模型是剛體假設(shè)，即輪胎變形微小可忽略不計，或者輪胎剛度為∞。這里線性二自由度模型將兩前輪看做一個變形體，兩后輪同理，輪胎剛度越大，形變越不明顯，越接近運動學(xué)模型。建模思路：運動測量量——>輪胎側(cè)偏角——>輪胎側(cè)向力——>運動量，及運動、變形與力三者相互影響，只有橫向速度和橫擺角速度兩個自由度。