一、本课题研究的目的及意义

随着汽车车速的不断提高，汽车操作稳定性的研究日益重要。由于实车试验风险大，场地设备要求高，而使用计算或仿真的方法则可以极大的缩短产品开发周期。因此如何运用多体动力学软件研究和评价汽车的操纵稳定性，以获得良好的汽车主动安全性能一直是汽车领域研究的一个重要课题。

运用多体动力学软件对汽车进行操作稳定性仿真试验，可以在设计阶段快速有效的预测和评估汽车的操作稳定性，针对影响操作稳定性的因素不断改善设计，改变了以往只能凭经验确定影响汽车操作稳定性的设计参数局面。可以避免设计缺陷，缩短设计周期，降低生产成本。从而取得市场竞争优势。

随着计算机技术和仿真技术的发展，建立多自由度的仿真模型已成为可能，为研究汽车操纵稳定性动提供了有效途径。现在，如何在汽车设计阶段就能对汽车操纵稳定性进行准确预测和评估，缩短设计周期，降低成本，已成为在市场竞争中取胜的关键。以多体系统动力学理论为基础开发的大型通用软件能自动生成运动学和动力学方程，并利用软件内部的数学求解器准确的求解，不需要人工建立、求解方程,编写程序，因而能够节省大量的时间和人力物力,提高工作效率。

二、国外研究概况

I Youn, L Wu, E Youn, M Tomizuka^【1】研究了姿态运动控制器，以提高汽车的平顺性和操纵性能同时是一辆车。姿态跟踪控制器设计为使被叫体的动作跟随理想引导值，它是概念上用来消除作用于资产者横向和纵向力。基于为未来理想滚转和俯仰提出的三个预测数据计算跟踪控制力动议。在传统的方法中，车身由于离心力而围绕急转弯向外倾斜加速时向前俯冲，加速时加速。然而，热跟踪控制器转弯时身体内侧歪斜，刹车时下蹲，加速时下潜。仿真是基于四结果表明，该方法具有很大的发展潜力。

Doumiati, Moustapha^【2】等人评估轮胎的侧向力在每个轮胎和每轴。所提出的估计方法来自扩展卡尔曼滤波器，是基于具有潜在可积的传感器的车辆的动态响应。这一概念的性能进行了测试，并与实际的实验数据相比较，实验车的实验结果表明，所提出的方法是一种很有前途的技术，以提供准确的估计车辆动态状态。

兰切斯特、奥利^【3】分别对车辆的悬架系统进行了研究，分析了车辆动力学和悬架运动学对车辆的行驶性能的影响。布劳海特发现轮胎的侧偏现象，车辆在运行过程中受到侧向力或者车辆转弯时轮胎出现了变形，对车辆的运行产生了一定的影响问。Evans给出了有关轮胎力学特性较为深入的研究结果，包括轮胎侧偏刚度随着侧偏角变化的规律等等。惠特科姆等人运用2自由度模型对车辆的动力学进行了深入研究，比较有效地描述汽车稳态转向的数学模型。

R.J Antoun^【4】 在文章中讨论了应用ADAMS 建立的车辆操纵稳定性模型。1985 年，他应用标准的ADAMS 模块和用户自定义模块(如轮胎)，建立了福特公司的一种客货两用轿车模型。非常详尽的讨论了前后悬架运动学模型，及橡胶衬套的顺从性和减振器的非线性。试验结果与仿真结果十分相近。并应用这个方法对1986 年的Broncoll 和Aerostar 车型进行了研究。通过应用以上各自的模型，设计者可在设计初期优化横向稳定杆的面积及轮胎特性。