汽车系统动力学习题答案分析解析
汽车理论习题及答案
目录第1章汽车动力性 (1)第2章汽车的燃油经济性 (9)第3章汽车动力装置参数的选择 (12)第4章汽车的制动性 (13)第5章汽车的操纵稳定性 (19)第6章汽车平顺性 (25)第7章汽车的通过性 (28)综合题 (29)第 1 章 汽车动力性第1章 汽车动力性1.1 简述汽车动力性及其评价指标。
1.2 汽车行驶阻力是怎样形成的？1.3 试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式。
1.4 滚动阻力系数与哪些因素有关？1.5 汽车的滚动阻力可以分为哪几种？1.6 能否在汽车受力分析图上画出滚动阻力，为什么？1.7 某轿车总质量m =1200kg ，前轮载荷占整车载荷的60%；车轮侧向力系数k α=1800kg/rad ，前束角β=2°，该轿车两前轮互置前束角β后产生相应行驶阻力F v ，如图1-1所示。
（1）设轿车前进时侧向力与前束角的关系为F V =k αβ，试求因前束引起的行驶阻力；（2）若该轿车滚动阻力系数f =0.015，试求整车的滚动阻力F f ；（3）试比较前束引起的行驶阻力与滚动阻力。
1.8 转弯时滚动阻力的大小取决于行驶速度和转向半径R ， 转弯时的滚动阻力系数f R =f +Δf 。
设转弯时在离心力F C 作用下，前、后轮均有侧偏角，分别是α1和α2，质心距前、后轮的距离分别是l a 和l b ，转向时用两轮模型分析侧向力引起的滚动阻力如图1-2所示。
试推导出附加滚动阻力系数()2a 1b 2sin sin ααl l gRLu W F f +=Δ=Δ的表达式（提示：先求出由F Y1和F Y2所引起的附加阻力ΔF ）。
1.9 用受力图分析汽车从动轮在平路加速或减速行驶时的受力情况，并推导切向力方程式。
1.10 用受力图分析汽车驱动轮在平路加速或减速行驶时的受力情况，并推汽车理论习题集导切向力方程式。
1.11解释汽车加速行驶时质量换算系数的意义。
汽车旋转质量换算系数由哪几部分组成？与哪些因素有关？1.12汽车轮胎半径增大，其他参数不变时，对汽车的加速性能和爬坡性能有何影响？说明理由。
汽车理论习题集答案
汽车理论习题集答案汽车理论习题集答案汽车是现代社会中不可或缺的交通工具之一，每个人都应该了解一些汽车的基本知识。
为了帮助大家更好地理解汽车理论，我准备了一些常见的汽车理论习题，并提供了详细的答案解析。
希望这些习题和答案能够帮助大家更好地了解汽车的原理和技术。
1. 什么是汽车的动力系统？它由哪些部分组成？答：汽车的动力系统是指提供动力驱动汽车前进的系统。
它由发动机、传动系统和驱动轴组成。
发动机是动力系统的核心部分，它通过燃烧燃料产生的能量驱动汽车运行。
传动系统用于将发动机的动力传递给驱动轴，以便驱动车轮运动。
2. 什么是汽车的悬挂系统？它的作用是什么？答：汽车的悬挂系统是指支撑汽车车身的系统。
它由弹簧、减震器和悬挂杆等部件组成。
悬挂系统的主要作用是减震和保持车身稳定。
它可以减少车辆在行驶过程中的颠簸感，提供更舒适的乘坐体验，并保持车轮与地面的接触，提高车辆的操控性能。
3. 什么是汽车的制动系统？它的原理是什么？答：汽车的制动系统是用于减速和停车的系统。
它由制动器、制动液和制动踏板等部件组成。
制动系统的原理是利用摩擦力将车轮的动能转化为热能，从而减速或停车。
当驾驶员踩下制动踏板时，制动器会夹住车轮，使车轮停止旋转，从而实现制动的效果。
4. 什么是汽车的照明系统？它的作用是什么？答：汽车的照明系统是用于提供照明的系统。
它由前照灯、后尾灯、转向灯和刹车灯等部件组成。
照明系统的主要作用是在夜间或恶劣天气条件下提供足够的照明，以确保驾驶员能够清晰地看到前方的道路和其他车辆，并提醒其他驾驶员注意到自己的存在和行驶意图。
5. 什么是汽车的电气系统？它的功能是什么？答：汽车的电气系统是提供电力供应和控制功能的系统。
它由电瓶、发电机、线路和开关等部件组成。
电气系统的主要功能包括启动发动机、给各种电器设备供电、控制车辆的各种功能等。
它是汽车正常运行和各种设备正常工作的基础。
通过以上习题和答案解析，我们可以对汽车的基本原理和技术有一个初步的了解。
汽车理论第五版课后习题答案解析
2第一章汽车的动力性1.1试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。
定义：汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚 动祖力。
2）产生机理：由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支律路面上行驶时加载 变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能全损失， 即弹性物质的迟滞损失。
这种迟滞损失表现为一种阻力偶。
当车轮不滚动时，地面对丰轮的法向反作用力的分布是前后对称的；当 车 轮滚动时，由于弹性阻滞现象，处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会 大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力，这样，地面法向反作用力的分 布前后不对称，而使他们的合力F Z 相对于法线前移一个距离a ，它随弹性迟滞损 失的增大变大。
即滚动时有滚动阻力偶 T f = F z.?a 阻碍车轮滚动。
3］作用形式：T f = Wf ，T f = T f /r1.2滚动阻力系数与哪些因素有关？ 答：滚动阻力系数与路面的种类、 行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。
1.3①=T5 +氓环侖一 244倍护十40 一沁金F TX44宣命13.解苦：1）（取四裆为銅）由眞—TqTq —^n >=> 巧一u —> nO.3 77rn行我阻力为幵■!■凡：=494.312+0.13U2由计算机作图有:幾本毬也可采用滞点法做圏：由发动就韓速雇口丽=fSOO/mim =4000/min ,职六个点分別我.人公式:2)⑴駅舟车速：有耳二丹+吒^>7； =494,312 + 0.13 1TJ? 分别代入S 和百公孔：T. *6.9*5^3*0.850377*03691h ,*=494312+013 K ———-——『弓 5,83*6.09⑵載大爬坡度：挂T 档时速度慢,Fw 吁怂略：100009000rac700060005D *4003000200010000367把耳的拟和公或也代入可得： n>4000 而 n max = 400()r/mm二 ％ =山377 ^0367*4^00 = 04.93 Km/hL0*5.^可I10 2D 30 JO 50 Ua(Km^h)喊廿打行帥羽卄平誓图=＞耳=Emk（Ff +凡） nG心耳唤-0 n= 1 440-0.0 1=0.366L _ dr白 du gQT> — 于、U 时，= 1 + —瓦［» + —m r tnI 〕 l 1.798+3占98 卜 I 0.218*二0竽 *5^3^ *0启5 _ +IS(H)__t!36f + 38OO-1.12R耳 _ TJ3咕我IZ 存侖皿钟侖尸十和胸侖7阿孟由以上关系可由计算机作出图为;②用计算机求汽车用用档起步加速至70km/h 的加速时间*（3）克服策坡度时相应的附着辜评=」忽唯空气醜力樹滚动阻力得：Fi9 ・ ----- N___耳 all a19473）⑴缕制汽车行驶加速倒数曲戢（巴装货）：40.0626U 0,366*3,2—— ---------------- —t J.o036/｛注：栽雳时汽羣制U档起步加速不能至^Okm/h）由适动学可知：dt = — dua—t —[ -L/u —Aa]即加建时间可用计算机进行机分计算农出，且二一叫曲銭下两速皮间的画<1 欷就足通it此速度去件的加速时间。
16汽车系统动力学-转向系统动力学及控制解析
Ta Km (m gm
xr ) rp
电动机助力力矩
Tm Ki Ie
电动机电磁转矩
18
16.4电动助力转向系统
关键技术 • 助力特性的概念
助力特性是指助力随汽 车运动状况（车速和转向盘 手力）变化而变化的规律。
I 直线行驶区 II 强路感区
III 轻便转向区
19
10
16.4电动助力转向系统
关键技术
• EPS对助力特性的基本要求
4) 在转向盘输入力矩达到驾驶员体力极限的区域时，
应尽可能发挥较大的助力 效果。
5) 随着车速的增高，助力应减小。 6) 符合国家标准对动力转向作用在转向盘上的动系统的组成 转向振动系统主要由转向杆系、转向轮、转向器以及悬架和簧载质量 组成。建模之前，做如下假设： 1)将转向系统简化为总体扭转刚度系数Ks表示的单自由度系统。并假 定系统质量集中于转向盘，驾驶员控制的转向盘固定不动；
K SC K SL KS 2 is K SC K SL
4) 环保性
5) 低温工作性能好
16
16.4电动助力转向系统
概述
EPS系统根据电动机助力位置的不同，可以分为：转向轴助力式、齿 轮助力式、齿条助力式三种 ：
17
16.4电动助力转向系统
电动助力转向系统建模
假定转向盘固定，以齿条所受地面冲击为 输入，并以转向盘固定不动所需的力矩为 输出。
x r ) T J C K ( g m m m m m mr m m p x 1 K g xr M xr F C xr K x ( K s r ) m m (g ) r tr r r r m rp m rp rp rp
《汽车理论》第一章汽车的动力性与绪论课后答案详细解答
第一章1.1、试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式?答：1）定义：汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动阻力。
2）产生机理：由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支撑路面上行驶时加载变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能量损失，即弹性物质的迟滞损失。
这种迟滞损失表现为一种阻力偶。
当车轮不滚动时，地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的；当车轮滚动时，由于弹性迟滞现象，处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力，这样，地面法向反作用力的分布前后不对称，而使他们的合力Fa 相对于法线前移一个距离a, 它随弹性迟滞损失的增大而变大。
即滚动时有滚动阻力偶矩 a F T z f = 阻碍车轮滚动。
3）作用形式：滚动阻力fw F f = r T F f f = （f 为滚动阻力系数）1.2、滚动阻力系数与哪些因素有关？提示：滚动阻力系数与路面种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。
1.3、确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4档或5档变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）：1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。
2）求汽车的最高车速、最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。
3）绘制汽车行驶加速倒数曲线，用图解积分法求汽车有Ⅱ档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用Ⅱ档起步加速至70km/h 的加速时间。
轻型货车的有关数据：汽油发动机使用外特性的Tq —n 曲线的拟合公式为432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-= 式中, Tq 为发功机转矩(N ·m)；n 为发动机转速(r ／min)。
发动机的最低转速n min =600r/min ，最高转速n max =4000 r／min装载质量 2000kg整车整备质量 1800kg总质量 3880 kg车轮半径 0.367 m传动系机械效率 ηт＝0.85波动阻力系数 f ＝0.013空气阻力系数×迎风面积 C D A ＝2.772m主减速器传动比 i0＝5.83飞轮转功惯量 I f ＝0.218kg ·2m二前轮转动惯量 I w1＝1.798kg ·2m四后轮转功惯量 I w2＝3.598kg ·2m变速器传动比 i g (数据如下表)轴距 L ＝3.2m 质心至前铀距离(满载) α＝1.947m质心高(满载) h g ＝0.9m解答：1）（取四档为例）由uF n u n Tq Tq F t t →⇒⎪⎭⎪⎬⎫→→→ 即r i i T F To g q t η=3210(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-= og i i rn u 377.0= 行驶阻力为w f F F +：215.21a D w f U A C Gf F F +=+2131.0312.494a U +=由计算机作图有※本题也可采用描点法做图：由发动机转速在m in /600n min r =，m in/4000n max r =，取六个点分别代入公式：………………………………2）⑴最高车速：有wf t F F F +=⇒2131.0312.494a t U F +=分别代入a U 和t F 公式：2)09.6*83.53697.0*377.0(131.0312.494367.085.0*83.5*9.6*n T q += 把q T 的拟和公式也代入可得：n>4000而4000m ax =n r/min∴93.9483.5*0.14000*367.0*377.0max ==U Km/h ⑵最大爬坡度： 挂Ⅰ档时速度慢，Fw 可忽略：⇒)(max w f t i F F F F +-= ⇒Gf F Gi t -=max⇒013.08.9*388014400max max -=-=f G F i t =0.366（3）克服该坡度时相应的附着率z x F F =ϕ 忽略空气阻力和滚动阻力得：6.0947.12.3*366.0/=====a il l a i F Fi z ϕ 3）①绘制汽车行驶加速倒数曲线（已装货）：40.0626)(1f D g du dt a -==δ（GFwFt D -=为动力因素）Ⅱ时，22022111ri i I m r I m T g f w ηδ++=∑2222367.085.0*83.5*09.3*218.038001367.0598.3798.1380011+++= =1.128r i i T F To g q t η=321000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-= 215.21a D w U A C F = 由以上关系可由计算机作出图为：②用计算机求汽车用Ⅳ档起步加速至70km/h 的加速时间。
汽车系统动力学试卷（大全5篇）
汽车系统动力学试卷（大全5篇）第一篇：汽车系统动力学试卷考试内容：1汽车系统动力学的研究范围、研究方法、特点及发展趋势。
2．轮胎侧偏动力学。
掌握轮胎侧偏特性的定义、影响因素、模型类型，能够建立轮胎侧偏特性简化理论模型。
3．汽车前轮转向和四轮转向动力学。
对于前轮转向汽车，能够推导其数学模型，掌握表征汽车稳态响应的参数及影响因素，瞬态响应和频率响应特性的分析；对于四轮转向汽车，能够推导其数学模型，掌握汽车四轮转向系统的控制方法。
4．驾驶员汽车闭环系统动力学。
掌握驾驶员模型类型，闭环系统研究特点。
5．悬架系统动力学。
掌握悬架的分类、特点、评价指标，被动悬架、主动悬架系统模型的建立，悬架系统特性分析。
6．控制技术在汽车系统动力学研究中的应用。
了解PID控制、最优控制、自适应控制、模糊控制、神经网络控制等技术在汽车系统动力学研究中的应用。
第二篇：汽车系统动力学1、全主动悬架和半主动悬架的工作原理及评价指标半主动悬架就是指可以根据汽车运行时的振动及工况变化情况，对悬架阻尼参数进行自动调整的悬架系统。
为了减少执行元件所需的功率，一般都采用调节减振器的阻尼，使阻尼系数在几毫秒内由最小变至最大，使汽车振动频率被控制在理想的范围内。
半主动悬架为无源控制，在汽车转向、起步及制动等工况时，不能对悬架的刚度和阻尼进行有效的控制。
全主动悬架简称主动悬架，是一种有源控制悬架，所以它包括有提供能量的设备和可控制作用力的附加装置。
它可根据汽车载质量、路面状况(振动情况)，行驶速度、起动、制动、转向等工况变化时，自动调整悬架的刚度和阻尼以及车身高度，从而能同时满足汽车行驶平顺性和稳定性等各方面的要求。
其评价指标有悬架动行程、轮胎动载荷、车身加速度。
2、什么是系统动力学，系统动力学研究的内容是什么？系统动力学是一门分析研究信息反馈系统的学科，也是一门认识系统问题和解决系统问题的交叉综合学科。
汽车系统动力学研究所有与车辆系统运动有关的学科，包括空气动力学，纵向运动及其子系统的动力学响应，垂向和横向两个方面的动力学内容，既行驶动力学和操纵动力学，行驶动力学主要研究由路面的不平激励，通过悬架和轮胎垂向力引起的车身跳动和俯仰以及车轮的运动，操纵动力学研究车辆的操纵特性，主要与轮胎侧向力有关，并由此引起车辆侧滑、横摆和侧倾运动。
(参考资料)汽车理论习题与参考答案
选择： 轿车的最高车速主要取决于（B） A 总质量 B 比功率 C 最大功率 汽车行驶时，在一定条件下的行驶阻力有（BD） A 滚动阻力 B 坡度阻力 C 空气阻力 D 加速阻力 某轿车的空气阻力系数为（B） A、0.10 B、0.30 C、0.60 D、0.80
某轿车的比功率大小主要取决于（B） A 加速能力 B 最高车速 C 汽车总质量 D 最大爬坡能力 汽车旋转质量换算系数δ （B） A 小于1 B 大于1 C 等于1 D 小于或等于1 某客车的空气阻力系数为（C） A、0.10 B、0.30 C、0.60 D、0.85 某汽车在某平路上以某一车速等速行驶时，如档位越高，则（BD） A、后备功率越大 B、后备功率越小 C、燃油消耗率越大 D、燃油消耗率越小
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——最低稳定车速。
请利用发动机负荷特性图和汽车功率平衡图，来分析说明使用因素对汽车燃油经济性的影 响？ 答：先说明利用发动机负荷特性图和汽车功率平衡图，来求作某汽车以某档在某道路上行驶 时的等速百公里燃油消耗量曲线的方法步骤；变换不同的变速器传动比，同理可得到汽车各 档的等速百公里燃油消耗量曲线。通过该曲线分析说明使用因素对汽车燃油经济性的影响。 1） 行驶车速：一般地，汽车在各档均是在接近低速的中等车速时燃油消耗量最低，高速时
的方法？
答：汽车的动力因数 D Ft FW ，即汽车驱动力与空气阻力的差与汽车重力的比值。 G
如图作出五档变速器汽车的动力特性图，（3分） 分析汽车动力性的步骤为：
1）最高车速：f 线与直接档 D-ua 曲线的交点即为汽车的最高车速；（2分） 2）最大爬坡度：D 曲线与 f 曲线间的距离即表示汽车上坡能力，应将 f 线平移求与Ⅰ档 D 曲线的相切点，该切点与 f 线间的距离即为最大爬坡度，
汽车动力学试题及答案
《汽车动力学》试题一、名词解释（每题3分）1.回正力矩答：在轮胎发生侧偏时，产生作用于轮胎绕OZ轴（轮胎坐标系）的力矩，即为回正力矩。
2.轮胎侧偏现彖答：半车轮冇侧向弹性时，即使侧向力没有达到附着极限，车轮行驶方向亦将偏离车轮平面，这就是轮胎的侧偏现彖。
3.同步附着系数答：对丁-前后制动器制动力为固定比值的汽车，车辆制动时使得车辆前后轮同时抱死的路而附着系数即为同步附着系数。
（或采用卩线与I线交点说明也可以，但是必须交代卩线与I线的具体含义）4.旋转质量换算系数答：汽车的质量分为平移质量和旋转质量两部分。
汽车加速时，不仅平移质量产生惯性力，旋转质量也要产生惯性力偶矩。
为了便于计算，-•般把旋转质量的惯性力偶矩转化为平移质最的惯性力，对于固定传动比的汽车，常以常数6作为计入旋转质鼠惯性力偶矩后的汽车旋转质量换算系数。
5.理想的制动力分配特性答：汽车制动时，前、后车轮同时抱死时前、后轮制动器制动力的分配特性。
二、简答题（每题5分）1.汽车的驱动附着条件是什么？答：汽车驱动条件：F t>F^x汽车附着条件：尸心< 伦护：上式中，听表示驱动力，心I表示行驶阻力，代匸表示作用在驱动轮上的转矩引起的地面切向反作用力，F, 示驱动轮法向反作用力（亦可以直接指定驱动轮后进行描述），0为附着系数。
2.汽车制动性能主要由哪几个方面评价？答：主要由以卜三个方面评价：1）制动效能，及制动距离与制动减速度；2）制动效能的恒定性，即抗热衰退性能。
3）制动时汽车的方向稳定性，即制动时汽车不发生览偏、测滑以及市区专项能力的性能。
3.汽车制动跑偏的原因主要有哪些？答：制动时汽车跑偏的原因有两个：1）汽车左、右车轮，特别是前轴左、右车轮（转向轮）制动器的制动力不相等。
2）制动时悬架导向杆与转向系在运动学上的不协调（互相干涉）•4.汽车的稳态转向特性有几种类型？实际的汽车应貝有哪种稳态转向特性，简述理由。
答：汽车的稳态转向特性分为三种类型：不足转向、中性转向和过多转向。
车辆系统动力学解析
汽车系统动力学的发展现状仲鲁泉2014020326摘要：汽车系统动力学是研究所有与汽车系统运动有关的学科，它涉及的范围较广，除了影响车辆纵向运动及其子系统的动力学响应，还有汽车在垂直和横向两个方面的动力学内容。
介绍车辆动力学建模的基础理论、轮胎力学及汽车空气动力学基础之外，重点介绍了受汽车发动机、传动系统、制动系统影响的驱动动力学和制动动力学，以及行驶动力学和操纵动力学内容。
本文主要讲述的是通过对轮胎和悬架的系统动力学研究，来探究汽车系统动力学的发展现状。
关键词：轮胎；悬架；系统动力学;现状0 前言汽车系统动力学是讨论动态系统的数学模型和响应的学科。
它是把汽车看做一个动态系统，对其进行研究，讨论数学模型和响应。
是研究汽车的力与其汽车运动之间的相互关系，找出汽车的主要性能的内在联系，提出汽车设计参数选取的原则和依据。
车辆动力学是近代发展起来的一门新兴学科。
有关车辆行驶振动分析的理论研究，最早可以追溯到100年前。
事实上，知道20世纪20年代，人们对车辆行驶中的振动问题才开始有初步的了解；到20世纪30年代，英国的Lanchester、美国的Olley、法国的Broulhiet开始了车辆独立悬架的研究，并对转向运动学和悬架运动学对车辆性能的影响进行了分析。
开始出现有关转向、稳定性、悬架方面的文章。
同时，人们对轮胎侧向动力学的重要性也开始有所认识。
在过去的70多年中，车辆动力学在理论和实际应用方面也都取得了很多成就。
在新车型的设计开发中，汽车制造商不仅依靠功能强大的计算机软件，更重要的是具有丰富测试经验和高超主观评价技能的工程师队伍。
在随后的20年中，车辆动力学的进展甚微。
进入20世纪50年代，可谓进入了一个车辆操纵动力学发展的“黄金时期”。
这期间建立了较为完整的车辆操纵动力学线性域（即侧向加速度约小于0.3g）理论体系。
随后有关行驶动力学的进一步发展，是在完善的测量和计算手段出现后才得以实现。
人们对车辆动力学理解的进程中，理论和试验两方面因素均发挥了作用。
最新铁道车辆系统动力学作业及试题答案
作业题1、车辆动力学的具体内容是研究车辆及其主要零部件在各种运用情况下，特别是在高速运行时的位移、加速度和由此而产生的动作用力。
2、车辆系统动力学目的在于解决下列主要问题：①确定车辆在线路上安全运行的条件；②研究车辆悬挂装置和牵引缓冲装置的结构、参数和性能对振动及动载荷传递的影响，并为这些装置提供设计依据，以保证车辆高速、安全和平稳地运行；③确定动载荷的特征，为计算车辆动作用力提供依据。
3、铁路车辆在线路上运行时，构成一个极其复杂的具有多自由度的振动系统。
4、动力学性能归根结底都是车辆运行过程中的振动性能。
5、线路不平顺不是一个确定量，它因时因地而有不同值，它的变化规律是随机的，具有统计规律，因而称为随机不平顺。
（1）水平不平顺；（2）轨距不平顺；（3）高低不平顺；（4）方向不平顺。
6、车轮半径越大、踏面斜度越小，蛇行运动的波长越长，即蛇行运动越平缓。
7、自由振动的振幅，振幅大小取决于车辆振动的初始条件：初始位移和初始速度（振动频率）。
8、转向架设计中，往往把车辆悬挂的静挠度大小作为一项重要技术指标。
9、具有变摩擦减振器的车辆，当振动停止时车体的停止位置不是一个点，而是一个停滞区。
10、在无阻尼的情况下共振时振幅随着时间增加，共振时间越长，车辆的振幅也越来越大，一直到弹簧全压缩和产生刚性冲击。
11、出现共振时的车辆运行速度称为共振临界速度12、在车辆设计时一定要尽可能避免激振频率与自振频率接近，避免出现共振。
13、弹簧簧条之间要留较大的间距以避免在振动过程中簧条接触而出现刚性冲击14、两线完全重叠时，摩擦阻力功与激振力功在任何振幅条件下均相等。
15、在机车车辆动力学研究中，把车体、转向架构架（侧架）、轮对等基本部件近似地视为刚性体，只有在研究车辆各部件的结构弹性振动时，才把他们视为弹性体。
16、簧上质量：车辆支持在弹性元件上的零部件，车体（包括载重）及摇枕质量17、簧下质量：车辆中与钢轨直接刚性接触的质量，如轮对、轴箱装置和侧架，客车转向架构架，一般是簧上质量。
汽车理论第五版_课后习题答案(正确) (1)..
第一章 汽车的动力性1.3 确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4挡或5挡变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）：1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。
2）求汽车最高车速，最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。
3）绘制汽车行驶加速度倒数曲线，用图解积分法求汽车用2档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用2档起步加速行驶至70km/h 的加速时间。
轻型货车的有关数据：汽油发动机使用外特性的Tq-n 曲线的拟合公式为23419.313295.27()165.44()40.874() 3.8445()1000100010001000q n n n n T =-+-+-式中，Tq 为发动机转矩（N •m ）;n 为发动机转速（r/min ）。
发动机的最低转速n min =600r/min,最高转速n max =4000r/min 。
装载质量 2000kg 整车整备质量 1800kg 总质量 3880kg 车轮半径 0.367m 传动系机械效率 ηt =0.85 滚动阻力系数 f =0.013 空气阻力系数×迎风面积 C D A =2.77m 2 主减速器传动比 i 0=5.83飞轮转动惯量 I f =0.218kg •m 2 二前轮转动惯量 I w1=1.798kg •m 2 四后轮转动惯量 I w2=3.598kg •m 2 变速器传动比 ig(数据如下表)轴距 L=3.2m 质心至前轴距离（满载） a=1.974m 质心高（满载） hg=0.9m分析：本题主要考察知识点为汽车驱动力－行使阻力平衡图的应用和附着率的计算、等效坡度的概念。
只要对汽车行使方程理解正确，本题的编程和求解都不会有太大困难。
常见错误是未将车速的单位进行换算。
2）首先应明确道路的坡度的定义tan i α=。
求最大爬坡度时可以对行使方程进行适当简化，可以简化的内容包括两项cos 1α≈和sin tan αα≈，简化的前提是道路坡度角不大，当坡度角较大时简化带来的误差会增大。
车辆系统动力学试题及答案
西南交通大学研究生2009－2010学年第( 2 )学期考试试卷课程代码 M01206 课程名称 车辆系统动力学 考试时间 120 分钟阅卷教师签字：答题时注意：各题注明题号，写在答题纸上（包括填空题）一． 填空题（每空2分，共40分）1．Sperling 以 频率与幅值的函数 ，而ISO 以 频率与加速度的函数 评定车辆的平稳性指标。
2．在轮轨间_蠕滑力的_作用下,车辆运行到某一临界速度时会产生失稳的_自激振动_即蛇行运动。
3．车辆运行时，在转向架个别车轮严重减重情况下可能导致车辆 脱轨 ，而车辆一侧全部车轮严重 减重情况下可能导致车辆 倾覆 。
4．在车体的六个自由度中，横向运动是指车体的横移、 侧滚 和 摇头 。
5．在卡尔克线性蠕滑理论中，横向蠕滑力与 横向 蠕滑率和 自旋 蠕滑率呈相关。
6．设具有锥形踏面的轮对的轮重为W ，近似计算轮对重力刚度还需要轮对的 接触角λ 和 名义滚动圆距离之半b 两个参数。
7．转向架轮对与构架之间的 横向定位刚度 和 纵向定位刚度 两个参数对车辆蛇行运动稳定性影 响较大。
8． 纯滚线距圆曲线中心线的距离与车轮 的_曲率_成反比、与曲线的_曲率_成正比。
9．径向转向架克服了一般转向架 抗蛇行运动 和 曲线通过 对转向架参数要求的矛盾。
10．如果两辆同型车以某一相对速度冲击时其最大纵向力为F ，则一辆该型车以相同速度与装有相同缓冲器的止冲墩冲击时的最大纵向力为_21/2F _，与不装缓冲器的止冲墩冲击时的最大纵向力为_2F_。
院 系 学 号 姓 名密封装订线 密封装订线 密封装订线共2页 第1页5．什么是稳定的极限环？极限环附近的内部和外部都收敛于该极限环，则称该极限环为稳定的极限环。
6．轨道不平顺有几种？各自对车辆的哪些振动起主要作用？方向、轨距、高低（垂向）、水平不平顺。
方向不平顺引起车辆的侧滚和左右摇摆。
轨距不平顺对轮轨磨耗、车辆运行稳定性和安全性有一定影响。
车辆动力学练习题及参考答案
车辆动力学练习题一、单项选择题1．轨道车辆通常由（）、驱动部、走行部、制动部与连接部等组成。
A．车体B．转向架C．轮对D．电动机2． EDS型磁悬浮的悬浮高度一般为（）mm，因而对轨道精度和维护要求相对不高。
A．10 B．30C．100 D．503. 铁道车辆的（）是指车辆每一根轮轴能够承受的允许静载。
A．轴重 B．额定载重 C．轮对重 D．车体重4．车轮必须具有（），以引导车轮沿道岔形成的线路方向运行，并产生变道时所需的横向导向力。
A．轮缘 B．踏面C．缓冲装置 D．车轴5．铁路轨道可以分为（）轨道和曲线轨道。
A．缓和曲线B．坡度C．直线 D．圆曲线6．人对频率在（）Hz以下的横向振动最敏感。
A．1 B．2C．5 D．107．轨道车辆的轮对由左右轮子和车轴固接组成，左右轮对滚动角速度一致，则称为（）轮对。
A．弹性 B．普通C．刚性 D．磁悬浮8．轮轨蠕滑是指具有弹性的钢质车轮在弹性的钢轨上以一定速度滚动时，在车轮与钢轨的（）间产生相对微小滑动。
A．上方B．下方C．侧面D．接触面9．稳定性的含义包含静态平衡稳定性和（）稳定性两大类。
A．动态B．准静态C．安全D．非平衡10．目前国内外最常用的轨道不平顺数值模拟方法主要有（）、三角级数法和白噪声滤波法等。
A．二次滤波法 B．五次滤波法C．四次滤波法D．三次滤波法11．轨道交通车辆使用的轮胎一般是高压充气轮胎，轮胎内压力高达（）kPa。
A．200~300 B．400~500C．600~700 D．800~90012．创造了581km/h的世界轨道交通列车的最高速度记录的是（）超导磁浮。
A．中国 B．美国C．日本 D．德国13. 铁路轨道按轨枕使用材料可分为（）轨道和混凝土轨枕轨道A．铁枕 B．木枕 C．铜枕 D．不锈钢14. 轮胎式轨道车辆在采用轮胎导向时，转向架上的左右导向轮胎（）布置。
A ．横向B ．纵向C ．垂向D ．斜向15．我国（）有世界上第一条投入商业运营的磁悬浮轨道交通线。
汽车系统动力学作业
一.单轮车辆模型分析
1.运动方程： 应用牛顿运动定律， 根据如图 1.1 单轮模型的运动模型， 可以得出表达式如下：
1 z 2 ) mw z 1 K t ( z0 z1 ) Ks ( z1 z 2 ) Cs ( z 2 Ks ( z1 z 2 ) Cs ( z 1 z 2 ) mb z
3.输出三个指标对路面激励的频率响应函数
1) clear all mb=317.5; mw=45.4; ks=22000; kt=192000; cs=1500; syms f w=sym('2*pi*f'); i=(-1)^0.5; A1=cs*i*w+ks+kt-mw*w^2; A2=-cs*i*w-ks; A3=cs*i*w+(ks-mb*w^2); A4=-cs*i*w-ks; X1=5*10^-5*20^1.5/f^2.5; X2=kt*A3/det([A1,A2;A4,A3]); X3=kt*(-A2)/det([A1,A2;A4,A3]); Gsw=X2-X3; FS=inline(Gsw); f=0:0.01:15; plot(f,abs(FS(f)),'g') ylabel('悬架动行程增益') xlabel('频率/Hz') 2) clear all
elseif f(n)<=4 && f(n)>1 Weight=10^(-0.6+0.2*(f(n)-1)); elseif f(n)<=8 && f(n)>4 Weight=1; else Weight=10^(-0.075*(f(n)-8)); end %Z0=sqrt(G0*u.^(p-1).*0.5.*2/0.5.^p); HZ2a=(-w(n)).^(2).*HZ2; Gaw(n)=abs(HZ2a); Aaw=Weight.*abs(HZ2a)/2; Saw(n)=SIn.*(abs(HZ2a)).^2.*Weight.*0.1; aw=aw+Saw(n); end aw=sqrt(aw) aw = 2.1633
车辆动力学试题答案
“车辆动力学”试题一.简答题（共 80 分，每小题 5 分）1. 简述轮胎作滑转运动时，轮胎接地点绝对速度方向与车辆行驶方向的关系？若轮胎作滑移运动，则轮胎接地点绝对速度方向与车辆行驶方向的关系又是如何？轮胎作滑转运动时的关系：滑转运动是指轮胎在地面上的线速度大于车辆的行驶速度。
在这种情况下，轮胎接地点的绝对速度方向与车辆行驶方向一致。
轮胎的滑转是由于驱动力或制动力过大，使轮胎与路面之间的摩擦力无法平衡，从而导致轮胎在地面上的速度大于车辆的行驶速度。
轮胎作滑移运动时的关系：滑移运动是指轮胎在地面上的线速度小于车辆的行驶速度。
在这种情况下，轮胎接地点的绝对速度方向与车辆行驶方向不一致。
滑移通常发生在转弯过程中，当侧向力超过轮胎与路面之间的摩擦力时，轮胎就会沿着与车辆行驶方向不同的方向滑动。
这种现象通常被称为侧滑，会导致车辆的稳定性和操控性下降。
总结，滑转运动时轮胎接地点的绝对速度方向与车辆行驶方向一致，而滑移运动时则不一致。
这两种现象都与轮胎与路面之间的摩擦力有关，也直接影响车辆的操控性和稳定性。
2. 如何确定轮胎接地处起滑点的位置？确定轮胎接地处起滑点的位置可以通过分析轮胎与路面之间的摩擦力和轮胎的弹性特性。
当轮胎与路面之间的剪切应力超过一定阈值时，轮胎将开始滑动。
起滑点的位置可以通过观察轮胎的变形和应力分布，或使用特定的测量设备和仿真工具来确定。
3. 理想悬架的刚度随动行程的变化特性？理想悬架的刚度随动行程的变化特性是恒定的，即在整个动行程范围内，悬架刚度保持不变。
这意味着悬架的形变与施加的载荷成正比，无论动行程的大小。
理想悬架的这一特性有助于保持车辆的稳定性和操控性。
4. 单气室油气悬架的刚度随动行程的变化规律是什么？并简述其缺点或不足之处？单气室油气悬架的刚度随动行程的变化规律通常是非线性的。
在初始阶段，刚度相对较低，随着动行程的增加，气室内的气体被压缩，刚度逐渐增加。
其缺点或不足之处主要表现在：（1）响应性能：非线性刚度可能导致悬架的响应在不同行程阶段不一致，从而影响车辆的操控稳定性。
湖南大学2013年汽车系统动力学研究生考试试卷和答案
3.2 分析前轮驱动、 后轮驱动和四轮驱动在同一路面条件下的动力性 （最大车速、 加速性能、爬坡能力）和操作稳定性的影响。
目前大部分普通轿车都采用发动机前置， 在同一路面行驶时， 前轮驱动汽车的动力传递效率 最高，后轮驱动传递效率次之，四轮驱动效率最低，因而在相同发动机功率时，前轮驱动汽 车的最大车速会大于后轮驱动和四轮驱动。后轮驱动相比前轮驱动汽车在起步、加速、爬坡 时由于重心后移，后轮作为驱动轮抓地力增强，因而有利于车辆起步、加速和爬坡，四轮驱 动汽车的爬坡、 加速性能最强。 在车辆操纵稳定性方面， 前轮驱动汽车由于前轴质量分布大， 导致后轴质量分配较低，后轮易失去抓地力，且前轮易出现转向不足，尤其在高速时，因此 操纵稳定性差；而后驱车在过弯时，由于减速重心前移，后轮抓地力减小，容易导致转向过 度，即甩尾；而四轮驱动由于四个车轮都分配有驱动力，且车辆前后质量分布均匀，因而操 作稳定性最好。
一、名词解释
1. 状态变量：能够完全描述动态系统运动的最少的变量组称为系统的状态变量。一个 n 阶 微分方程描述的系统，就有 n 个状态变量，当他们的时间响应都求得时，系统的运动状 态也就确定了。 2. 系统：由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成的具有特定功能的有机整体，而 这个系统本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。 3. ASR/TCS：牵引力控制系统，其主要通过在驱动过程中控制发动机转矩输出和制动力矩 大小来调节驱动车轮牵引力,实现驱动滑转控制。 4. 侧倾转向：在侧向力作用下，车厢发生侧倾，而引起车轮偏转，即车轮围绕垂直轴线或 转向节主销转动。 5. 侧倾外倾:在侧向力作用下，车厢发生侧倾，从而引起车轮外倾角发生改变，主要有三种 变化，外倾角变大，不变，减小。 6. 中性转向点：使汽车前，后轮产生同一侧偏角的侧向力作用点。 7. 附着椭圆：驱动力和制动力在不同侧偏角条件下的曲线的包络线是附着椭圆。它确定了 切向力与侧偏力合力的极限值，表明了驱动力或者制动力对轮胎侧偏特性的影响，驱动 力或者制动力越大，侧偏力越小。 8. 不足转向、中性转向、过多转向：汽车转弯时，前后轮都会产生侧偏角。如果前后轮侧 偏角相等，则汽车实际转弯半径等于方向盘转角对应的转弯半径，称为中性转向；如果 前轮侧偏比后轮大， 汽车实际转弯半径大于方向盘转角对应的转弯半径， 称为不足转向； 如果后轮侧偏比前轮大，汽车实际转弯半径小于方向盘转角对应的转弯半径，称为过度 转向。 9. 4WS：四轮转向，即后轮随动转向。使后轮在前轮转向时，按照不同要求以一定比例随 动转动一个转向角，用于提高车辆的操纵稳定性。 10. ARC：主动侧倾控制，主动改变悬架的抗侧倾特性，可以保证车身的正常姿势，并间接 改善汽车的转弯性能。 11. VDC：汽车动力学控制，控制轮胎的侧向力，可以改善汽车转向操纵性能并提高抗侧向 干扰能力。 12. ESP：车身电子稳定系统，ESP 系统包含 ABS（防抱死刹车系统）及 ASR（驱动防滑转系 统） ，是这两种系统功能上的延伸，它通过对从各传感器传来的车辆行驶状态信息进行 分析，然后向 ABS、ASR 发出纠偏指令，来帮助车辆维持动态平衡。 13. 侧偏角、侧偏刚度：侧偏刚度为侧偏力与侧偏角的比值，实际上应为侧偏力与侧偏角构 造曲线在侧偏角等于 0 度时曲线的斜率。 14. 侧倾中心：悬架侧倾中心定义为汽车车身侧倾时绕符合每个车轮滚动的瞬时中心约束运 动的瞬时点。 15. 主动安全性、被动安全性：通过车辆的设计尽量减少或避免交通事故的发生；通过车辆 设计使车辆发生事故时尽量减少对成员的伤害。 16. 操纵稳定性：在驾驶者不感到过分紧张、疲劳的条件下，汽车能遵循驾驶者通过转向系 及转向车轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干挠时，汽车能抵抗干挠而保持稳定行驶的 能力。
汽车系统动力学习题答案分析解析
1.汽车系统动力学发展趋势随着汽车工业的飞速发展，人们对汽车的舒适性、可靠性以及安全性也提出越来越高的要求，这些要求的实现都与汽车系统动力学相关。
汽车系统动力学是研究所有与汽车系统运动有关的学科，它涉及的范围较广，除了影响车辆纵向运动及其子系统的动力学响应，还有车辆在垂向和横向两个方面的动力学内容，随着多体动力学的发展及计算机技术的发展，使汽车系统动力学成为汽车CAE技术的重要组成部分，并逐渐朝着与电子和液压控制、有限元分析技术集成的方向发展，主要有三个大的发展方向：（1）车辆主动控制车辆控制系统的构成都将包括三大组成部分，即控制算法、传感器技术和执行机构的开发。
而控制系统的关键，控制律则需要控制理论与车辆动力学的紧密结合。
（2）多体系统动力学多体系统动力学的基本方法是，首先对一个由不同质量和几何尺寸组成的系统施加一些不同类型的连接元件，从而建立起一个具有合适自由度的模型；然后，软件包会自动产生相应的时域非线性方程，并在给定的系统输入下进行求解。
汽车是一个非常庞大的非线性系统，其动力学的分析研究需要依靠多体动力学的辅助。
（3）“人—车—路”闭环系统和主观与客观的评价采用人—车闭环系统是未来汽车系统动力学研究的趋势。
作为驾驶者，人既起着控制器的作用，又是汽车系统品质的最终评价者。
假如表达驾驶员驾驶特性的驾驶员模型问题得到解决后，“开环评价”与“闭环评价”的价值差别也许就不存在了。
因此，在人—车闭环系统中的驾驶员模型研究，也是今后汽车系统动力学研究的难题和挑战之一。
除驾驶员模型的不确定因素外，就车辆本身的一些动力学问题也未必能完全通过建模来解决。
目前，人们对车辆性能的客观测量和主观之间的复杂关系还缺乏了解，而车辆的最终用户是人。
因此，对车辆系统动力学研究者而言，今后一个重要的研究领域可能会是对主观评价与客观评价关系的认识2.目前汽车系统动力学的研究现状汽车系统动力学研究内容范围很广，包括车辆纵向运动及其子系统的动力学响应，还有车辆垂向和横向动力学内容。
总结答案——车辆系统动力学复习题(前八章)(2)
《车辆系统动力学》复习题（前八章）（此复习题覆盖大部分试题。
考试范围以课堂讲授内容为准。
） 一、概念题1 .约束和约束方程（19）一般情况下，力学系统在运动时都会收到某些集合或运动学特性的限制， 这些构 成限制条件的具体物体称为 约束。
用数学方程所表示的约束关系称为 约束方程。
2 .完整约束和非完整约束（19）如果约束方程仅是系统位形和时间色解析方程，则这种约束称为完整约束。
如果约束方程不仅包含系统的位形，还包括广义坐标对时间的导数或广义坐标的微 分，而且不能通过积分使之转化为包含位形和时间的完整约束方程， 则这种约束就成为非完整约束。
3 .车轮滑动率（30-31）车轮滑动率表示车轮相对于纯滚动（或纯滑动）状态的偏离程度，是一个正值。
驱动工况时为滑转率；被驱动（包括制动，常以下标b 以示区别）时称为滑移率， 二者统称为车轮的滑动率。
驱动时：s=^d ------- u w 100% 其中d式中：1为车轮滚动半径；u w 为伦锌前进速度制动时：s=uw ―工100%u w（等于车辆行驶速度）； 为车轮角速度4 .轮胎侧偏角（31）轮胎侧偏角是车轮回转平面与车轮中心运动方向的夹角，顺时针方向为正，用 表小05 .轮胎径向变形（31）轮胎径向变形 是车辆行驶过程中遇到路面不平度影响时而使轮胎在半径方向上r t r tf6 .轮胎的滚动阻力系数（40）轮胎滚动阻力系数等于相应的载荷作用下滚动阻力F R 与车轮垂直载荷F z ，w 的比产生的变形，定义为无负载时轮胎半径 r t 与负载时轮胎半径 r tf 之差。
即值即：f R -7 .轮胎驱动力系数与制动力系数（50）驱动时驱动力Fx 与法向力Fz 之比称为轮胎驱动力系数；在制动力矩作用下,制动力Fbx与轮胎法向载荷Fz的比值为轮胎制动力系数b。
8 .边界层（70）当流体绕物体流动时，在物体壁面附近受流体粘性影响显著的薄层称为 “边界层”。
9 .压力系数（74）定义车身某电的局部压力 P 与远处气流压力p间的压差与远处气流压力 p之比为压力系数C p。
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1.汽车系统动力学发展趋势随着汽车工业的飞速发展，人们对汽车的舒适性、可靠性以及安全性也提出越来越高的要求，这些要求的实现都与汽车系统动力学相关。
汽车系统动力学是研究所有与汽车系统运动有关的学科，它涉及的范围较广，除了影响车辆纵向运动及其子系统的动力学响应，还有车辆在垂向和横向两个方面的动力学内容，随着多体动力学的发展及计算机技术的发展，使汽车系统动力学成为汽车CAE技术的重要组成部分，并逐渐朝着与电子和液压控制、有限元分析技术集成的方向发展，主要有三个大的发展方向：（1）车辆主动控制车辆控制系统的构成都将包括三大组成部分，即控制算法、传感器技术和执行机构的开发。
而控制系统的关键，控制律则需要控制理论与车辆动力学的紧密结合。
（2）多体系统动力学多体系统动力学的基本方法是，首先对一个由不同质量和几何尺寸组成的系统施加一些不同类型的连接元件，从而建立起一个具有合适自由度的模型；然后，软件包会自动产生相应的时域非线性方程，并在给定的系统输入下进行求解。
汽车是一个非常庞大的非线性系统，其动力学的分析研究需要依靠多体动力学的辅助。
（3）“人—车—路”闭环系统和主观与客观的评价采用人—车闭环系统是未来汽车系统动力学研究的趋势。
作为驾驶者，人既起着控制器的作用，又是汽车系统品质的最终评价者。
假如表达驾驶员驾驶特性的驾驶员模型问题得到解决后，“开环评价”与“闭环评价”的价值差别也许就不存在了。
因此，在人—车闭环系统中的驾驶员模型研究，也是今后汽车系统动力学研究的难题和挑战之一。
除驾驶员模型的不确定因素外，就车辆本身的一些动力学问题也未必能完全通过建模来解决。
目前，人们对车辆性能的客观测量和主观之间的复杂关系还缺乏了解，而车辆的最终用户是人。
因此，对车辆系统动力学研究者而言，今后一个重要的研究领域可能会是对主观评价与客观评价关系的认识2.目前汽车系统动力学的研究现状汽车系统动力学研究内容范围很广，包括车辆纵向运动及其子系统的动力学响应，还有车辆垂向和横向动力学内容。
及行驶动力学和操纵动力学。
行驶动力学研究路面不平激励，悬架和轮胎垂向力引起的车身跳动和俯仰运动；操纵动力学研究车辆的操纵稳定性，主要是轮胎侧向力有关，引起的车辆侧滑、横摆、和侧倾运动。
汽车系统动力学的研究可以分为三个阶段：阶段一（20世纪30年代）①对车辆动态性能的经验性的观察②开始注意到车轮摆振的问题③认识到车辆舒适性是车辆性能的一个重要方面阶段二（30年代—50年代）①了解了简单的轮胎力学，给出了轮胎侧偏角的定义②定义不足转向和过度转向③建立了简单的两自由度操纵动力学方程④开展了行驶平顺性研究，建立了K2实验台，⑤引入前独立悬架阶段三（1952年以后）①通过试验结果和建模，加深了对轮胎特性的了解②在两自由度操纵模型的基础上，建立了包括侧倾的三自由度操纵动力学方程③扩展了对操纵动力学的分析，包括稳定性和转向响应特性分析④开始采用随机振动理论对行驶平顺性进行性能预测随着计算机技术的发展,复杂的模型得到了明确的表达的方便的求解。
随后的发展中，逐步引进ABS（防抱死制动系统）, TCS(驱动力控制系统),ASR（防滑转控制）,DCS(动力学控制),PPS(液压助力)等技术，不断地推动着汽车工业的发展。
3.系统状态方程表达及可控性和可观性判断状态方程表达式：其中，X为对于同一个系统，状态变量的选取并不是唯一的，关键是这些变量要相互独立，而且其个数等于微分方程的阶数。
4.分析建立汽车直线制动时的数学模型应该考虑哪几个自由度？答：u v w p q r√×××√×需要考虑行驶方向和绕y轴的俯仰两个自由度。
5.ABS和ASR的作用于有何异同？今后的发展趋势如何？答：相同点：都是通过控制车轮相对地面的滑动以使车轮与地面的附着力保持较大值的同时又具有良好的侧向稳定性。
不同点：1、作用结果不同：ABS用于控制汽车制动时的“拖滑”和保持汽车在制动时的转向性，提高制动效果和制动时的安全性；ASR是控制车轮驱动时的“滑转”，用于提高汽车起步、加速及在滑溜路面上行驶时的牵引力和确保行驶的稳定性。
2、作用对象不同：ABS通过控制车轮的制动力大小来抑制制动轮与地面的滑动；而ASR只对驱动轮实施制动控制。
3、作用域及作用时间不同：ABS在汽车制动时工作，在车轮出现抱死时起作用，当车速很低时不起作用；ASR在汽车行驶过程中都工作，在车轮出现滑转时起作用。
发展趋势：1、和电子制动力分配EBD(Electric Brake force Distribution)集成,形成ABS/ASR/EBD系统,可以明显改善并进步ABS的功效。
2、和电子稳定性程序ESP(Electronic Stability Program)系统集成,形成ABS/ASR/ ESP综合控制系统,可解除汽车制动、起步和转向时对驾驶员的高要求。
3、和汽车巡航自动控制ACC(Adaptive Cruise Control)系统集成,形成ABS/ASR/ACC综合控制系统,可解除汽车制动、起步和保持安全车距方面对驾驶员的高要求。
6.与普通的前轮转向系统相比，四轮转向系统有什么优点？主要目的是改善整车的转向特性和响应特性。
把后轮与前轮同相位转向，可以减小车辆转向时的旋转运动（横摆），改善高速行驶的稳定性。
把后轮与前轮逆相位转向，能够改善车辆中低速行驶的操纵性，提高快速转向性。
四轮转向的目的:①由于0<k<1时，侧向加速度及横摆角速度的稳态增益均比前轮转向汽车下降1-k倍，不足转向量增大。
高速时后轮与前轮具有同向转角的4WS车具有更好的稳定性；②减小低速时的转弯半径，提高转弯的灵活性；③减小各种外部干扰对驾驶员驾驶操作的影响。
7.操纵稳定性的主动控制的方式有哪些？各有什么优缺点？1.ABS 控制轮胎的制动力，可以防止制动车轮抱死及制动稳定性的更丧失。
2. ASR控制轮胎的驱动人力，可以避免驱动车轮滑转，提高驱效能和安全性。
3. 4WS 控制四个车轮上纵向的有无、大小、方向及分配，可以保证车辆在各种运动工况下的稳定性并提高操纵性能。
4. ARC 主动改变是悬架的抗侧倾特性，可以保证车身的正常姿势，并间接地改善汽车的转弯性能。
5. VDC 控制轮胎的侧向力，可以改善汽车转向操纵性能并提高抗侧向干扰能力。
6. ESP 电子稳定性控制系统。
除了ABS和ASR的优点之外，VDC还在以下几方面改善主动驾驶安全性：a. 即使在临界的侧向动态状况也能提供给驾驶员一种主动的支持。
b. 在所有工作模式达到极限状态时也可增强车辆的操纵稳定性和行驶能力。
c. 即使在极端的转向操作中，也可增强车辆的稳定性，使滑溜的危险迅速减少。
d. 改善车辆的驱动能力并缩短制动距离。
8.为什么要设计车辆动力学控制系统？它对提高汽车的性能主要表现在哪些方面？车辆动力学稳定性控制(VDC)出现,它兼容了ABS和TRC的优势功能,使车辆在各种路面和各种工况下都获得良好的操纵稳定性和方向性,大大降低交通事故的发生及其伤害。
当汽车的运动处在极限状况的非线性状态时,如在高速大转弯、换车道、超车、转弯刹车时,存在单独车轮的侧偏刚度迅速下降,汽车对驾驶员操纵失去应有的响应,车辆的运行状态偏离驾驶员期望的行驶状态,尤其在冰雪等低附着路面条件下,容易导致过度转向或不足转向,车辆发生危险。
VDC电子控制单元在上述情况发生时,根据方向盘转角传感器、制动主缸压力传感器的信号、油门踏板位置判断驾驶员的驾驶意图,估算出驾驶员期望的汽车行驶状态值。
再根据检测得到的实际汽车状态与期望的汽车状态的差值,通过反馈控制逻辑计算出稳定横摆力矩,然后在单独车轮上面施加滑移率控制,直接调节车辆的侧向受力情况,使汽车按驾驶员预定的轨迹行驶,保证车辆的行驶安全。
研究表明,车辆动力学稳定控制系统能够大幅度提高车辆的操纵稳定性和安全性,能够适应各种路面和行驶工况,取得了良好的主动控制效果。
9.车轮跳动对汽车前轮定位参数的影响进行仿真分析一般来说，当车轮上下跳动时，瞬时摆动中心的位置将发生变化，瞬时中心位置的改变又会引起车轮在上下跳动时倾角的非线性变化如果上下臂相等，瞬时中心的位置将保持不变；如果上下臂相等且倾角相同，则车轮上下跳动时两个定位角度保持不变10.主动悬架与被动悬架比较？被动式悬架，刚度和阻尼不能随频率而调节，因而即使采用优化方法来设计也只能把其性能改善到一定的程度。
主动式悬架也可称为“可调悬架”，它主要通过各种反馈信息实现悬架刚度和阻尼值的可调，以同时改善了汽车行驶的舒适性和安全性，但是主动式悬架的执行机械需要选用高精度的液压伺服缸，需要复杂的传感器和仪器设备，需要较多的外部动力来控制执行机构，故其成本很高结构复杂，可靠性影响因素多11.悬架对汽车性能的影响是什么？其发展趋势怎样？悬架是汽车的重要总成之一，它对汽车的行驶平顺性和操纵稳定性有着极其重要的影响，悬架系统的基本功能：1．缓和路面不平的冲击，使汽车行驶平顺、乘坐舒适；2．车轮跳动时使车轮定位参数变化小，保证良好的操纵稳定性；3．使车轮与地面有良好附着性，较小车轮动载变化，以保证良好的安全性。
被动悬架无外部能量消耗，但刚度和阻尼不能随频率而调节；主动悬架，能快速响应调节，但耗能较大；半主动悬架，调节响应较快，耗能较少，将会是目前一段时间内发展的方向。
12.怎样用数学模型描述轮胎的动力学特性，其目的是什么？在物理模型中，轮胎通常被简化成一系列理想化和具有给定的物理特性的径向排列的弹性单元体。
必要的话，还要给出这些弹性单元体在道路表面的滑动能力，以及由于相邻单元体连结或包络的胎面而引起的约束，旨在根据轮胎与路面之间的相互作用机理和力学关系建立模型，以模拟力或力矩产生的机理和过程13.汽车前轮摆振现象是怎样产生的，其主要原因？所谓的汽车前轮摆振就是汽车行驶中，前转向轮有时会发生其主销作周期性的角振动1>周期变化的激振动车轮不平衡质量产生的离心惯性力；车轮陀螺力矩；悬架与转向杆系统运动关系不协调也引起车轮绕主销摆振；2>偶然和单次性激励当汽车直线行驶时，汽车受偶然的侧向阵风或汽车传输线受侧向路面障碍作用下，车轮会发生起始偏转14.研究轮胎动力学的意义何在？现代轮胎是一个复杂的粘弹性结构，具有明显的非线性特性。
由于轮胎材料和结构及其与路面的相互作用的复杂性，以及轮胎力学特性对车辆动力学的重要影响，有必要对轮胎的动力学进行研究。