智能模型車底盤淺析

　　引言

　　本文從汽車理論的角度對轉(zhuǎn)向輪定位、車輛的重心選擇、側滑等原理加以介紹，并針對比賽用模型車底盤進行了一系列測試，包括轉(zhuǎn)向輪定位參數(shù)的選擇、舵機性能測試以及模型車轉(zhuǎn)向穩(wěn)態(tài)測試，得出了這些調(diào)整參數(shù)之間的影響規(guī)律，希冀能夠給相關參賽隊伍在算法制定、仿真參數(shù)設定以及底盤、舵機等硬件結構調(diào)整、優(yōu)化等方面提供一定的參考。

　　汽車底盤相關性能

　　轉(zhuǎn)向輪定位參數(shù)

　　對于汽車而言，要保持車輛直線行駛的穩(wěn)定性，使之轉(zhuǎn)彎自動回正、轉(zhuǎn)向輕便，必須確定車輪定位參數(shù)，包括主銷后傾、主銷內(nèi)傾、前輪外傾和前輪前束。

　　(1)主銷后傾角

　　主銷后傾角在車輪偏轉(zhuǎn)后形成一回正力矩, 阻礙車輪偏轉(zhuǎn)。主銷后傾角越大，車速愈高，車輪偏轉(zhuǎn)后自動回正力越強，但回正力矩過大，將會引起前輪回正過猛，加速前輪擺振，并使轉(zhuǎn)向沉重。通常后傾角為1°_3°。

　　(2)主銷內(nèi)傾角

　　在汽車前后方向上，主銷向內(nèi)傾斜一個角度，主銷軸線與垂線間的夾角稱為主銷內(nèi)傾角。當汽車轉(zhuǎn)向輪在外力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)時，由于主銷內(nèi)傾, 則車輪連同整個汽車的前部將被抬起一定高度，在外力消失后，車輪就會在重力作用下力圖恢復到原來的中間位置。通常主銷內(nèi)傾角不大于8°。

　　(3)前輪外傾角

　　在汽車的橫向平面內(nèi)，前輪中心平面向外傾斜一個角度，稱為前輪外傾角。前輪外傾角一方面可以使車輪接近垂直路面滾動而滑動減小轉(zhuǎn)向阻力，使汽車轉(zhuǎn)向輕便;另一方面減少了軸承及其鎖緊螺母的載荷，增加了使用壽命，提高了安全性。一般前輪外傾角為1°左右，但對于有高速、急轉(zhuǎn)向要求的車輛，前輪外傾角可減小甚至為負值。

　　(4)前輪前束

　　俯視車輪，汽車的兩個前輪的旋轉(zhuǎn)平面并不完全平行，而是稍微帶一些角度，這種現(xiàn)象稱為前輪前束。車輪前束的作用是減輕或消除因前輪外傾角所造成的不良后果，二者相互協(xié)調(diào)，保證前輪在汽車行駛中滾動而無滑動。前輪前束一般為0_12mm。而現(xiàn)代汽車的前輪外傾角出現(xiàn)減小甚至為負值的趨勢，前輪前束也應相應減小甚至也為負值。