Модели систем рулевого управления

Уравнения с (8-4) по (8-7) из предыдущего обсуждения описывают оказывающие воздействие на ось управления каждого колеса машины моменты, исходя из сил и моментов, действующих на шины. При желании, эти реакции могут быть просуммированы непосредственно для определения крутящего момента обратной связи на рулевом колесе. Однако, для количественной оценки влияния на направленный отклик при разомкнутом контуре требуется модель податливости руля [2]. На Рисунке 8.17 показана простейшая модель, которая подходит для описания поведения на низкой частоте. Значимыми свойствами соединений являются жёсткости, показанные здесь как составные величины между редуктором и колёсами машины. По разным причинам передние подвески также демонстрируют эластичность в боковом направлении, которая добавляется к эффективной эластичности, взаимодействуя с перемещениями при рулении. Эти эффекты могут быть учтены соответствующим увеличением значений "сосредоточенных" эластичностей связей.

Рис. 8.17. Модель соединений рулевого управления.

В зависимости от целей анализа, рулевой редуктор может быть представлен эффективным передаточным отношением рулевого механизма и соответствующими отношениями входного/выходного крутящего момента и коэффициента полезного действия. Кроме того, при желании, такая модель может быть расширена за счет добавления отношений угла поворота Аккермана между колёсами автомобиля с нелинейностями. В этой точке также могут быть введены свойства встроенных систем управления с усилителем.

Уравнения моделирования здесь не разработаны, но их просто сформулировать из геометрических соотношений [10] и применяя закон Гука для связывания сил и перемещений через эластичность. Модели систем рулевого управления оказались наиболее полезными в сочетании с существующими имитационными моделями автомобиля, такими, как модели ADAMS. Моделирование направленного отклика вычисляет динамические движения транспортных средств и связанные с ними силы и моменты, воздействующие на каждую шину, необходимые в качестве входных для моделирования системы рулевого управления. Они затем используются в качестве входных воздействий на модель, чтобы определить дополнительно создаваемые углы управления, которые в свою очередь изменяют поведение транспортного средства при повороте. Это даёт возможность изучать точное влияние  свойств системы рулевого управления на общее поведение управляемости.