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申请/专利权人：清华大学

摘要：本发明提供了一种车辆转向系统和车辆前轮摆振的监测控制方法，涉及车辆转向技术领域，用于解决监测控制车辆前轮摆振时影响车辆转向性能的技术问题。车辆转向系统中的方向盘、万向节、中间摇臂和转向器依次连接，转向器固定在车架上，转向器连接右转向横拉杆和左转向横拉杆，右转向横拉杆连接右前轮，左转向横拉杆连接左前轮；右转向横拉杆和左转向横拉杆均设置有电流大小相同的磁流变阻尼器；车辆转向系统还包括电子控制器，电子控制器接收并处理设置在车架上的速度传感器和设置在前轮的转角传感器采集到的信号，得出摆振主频能量占比和最小补偿电流，并将最小补偿电流输出至磁流变阻尼器。

主权项：1.一种车辆前轮摆振的监测控制方法，其特征在于，应用于车辆转向系统，所述车辆转向系统包括方向盘、万向节、中间摇臂、转向器、车架、右转向横拉杆、右前轮、左转向横拉杆和左前轮；所述方向盘、所述万向节、所述中间摇臂和所述转向器依次连接，所述转向器固定在车架上，所述转向器的两侧分别连接所述右转向横拉杆和所述左转向横拉杆，所述右转向横拉杆连接所述右前轮，所述左转向横拉杆连接所述左前轮；所述右转向横拉杆和所述左转向横拉杆均设置有磁流变阻尼器，各所述磁流变阻尼器的电流大小相同；所述车架还设置有速度传感器，所述右前轮和所述左前轮均设置有转角传感器；所述车辆转向系统还包括电子控制器，所述电子控制器与各所述磁流变阻尼器、所述速度传感器和所述转角传感器均电连接，所述电子控制器接收并处理所述速度传感器和所述转角传感器采集到的信号，得出车辆前轮的摆振主频能量占比和所述磁流变阻尼器的最小补偿电流，并将所述最小补偿电流输出至所述磁流变阻尼器；所述转向器包括齿轮和齿条，所述齿轮与所述齿条啮合，所述齿轮连接所述中间摇臂，所述齿条的第一端连接所述右转向横拉杆的第一端，所述齿条的第二端连接所述左转向横拉杆的第一端；所述右转向横拉杆的第二端连接所述右前轮，所述左转向横拉杆的第二端连接所述左前轮；所述车辆前轮摆振监测控制方法包括：将磁流变阻尼器的电流设置为初始电流，此时所述车辆转向系统处于第一状态；建立所述车辆转向系统在所述第一状态下关于车辆状态参数的动力学方程组；采集车速和车辆前轮的转角振动信号，通过所述车速和所述动力学方程组得出所述车辆转向系统的失稳模态频率；通过所述转角振动信号和所述失稳模态频率得出车辆前轮的摆振主频能量占比，当所述摆振主频能量占比大于设定阈值时，所述车辆转向系统产生所述车辆前轮摆振；求解所述磁流变阻尼器的最小补偿电流，将磁流变阻尼器的电流设置为所述最小补偿电流，此时所述车辆转向系统处于第二状态；通过所述车速和所述动力学方程组得出所述车辆转向系统的失稳模态频率步骤包括：求解所述动力学方程组的雅克比矩阵；通过所述雅克比矩阵得出所述车辆转向系统的特征方程；求解所述特征方程的复特征值，其中实部大于零的所述复特征值对应的模态频率为所述失稳模态频率；求解磁流变阻尼器的最小补偿电流的步骤包括：根据所述特征方程建立劳斯–赫尔维茨行列式；根据劳斯–赫尔维茨稳定性判据求解所述劳斯–赫尔维茨行列式，得出所述最小补偿电流。

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