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东北大学秦皇岛分校毕业设计（论文） 第28页

在加长的输出盘的末端。这样就可以在舵机输出较小的转角下，取得最大的前轮转角，提高了舵机的响应速度，即加大了小车的整体速度。

（3）重心的控制

在模型车的控制方面，如果重心靠近后轴，对模型车的动力性能有益，后轮抓地力增加，增大转向灵敏度，但会减少转向；如果重心靠近前轴，则对模型车的制动性和操纵稳定性有益，会增加转向，但会降低转向灵敏度，并且降低了后轮的抓地力。考虑到模型车频繁转向，动力性能并不高，所以我们在不增加车重的前提下，通过电路板设计安装来使模型车的重心适当前移。

（4）后轮的调整

后轮是模型车的驱动轮，对车模性能起着重要作用。我们对后轮的差速及轮距进行了适当的调整。通过试验发现：差速较紧时，模型车直道不易摆动，行驶平稳，但转弯不够灵活；差速较松时，模型车转弯灵活，但直道易摆动。我们通过安装零件是后轮距比未安装时加大了4mm，采用大后轮距，减小了行驶中的侧滑。

（5）传感器间隔

各个传感器的布局间隔对智能车行车是有一定的影响的。根据比赛的赛道规则，中间黑色导引线的宽度为25mm，因此如果要求传感器问不出现同时感应现象(即每次采集只出现一 个传感器值为1)，那么传感器间隔就必须大于25mm。如果将间隔设计成小于25mm，从而产生更多的情况，有利于车与赛道偏移距离的判断。此外，如果间隔过大，还会出现另一种情况，即在间隔之问出现空白。对于防飞车能力，我们可以用最大限制速度来衡量。20mm间隔的最大限制速度存3m／s，40mm间隔的最大限制速度则为3．3m／s。经过分析后，我们认为这是由T传感器间隔人造成车的横向控制范围较大(40mm的车控制在±13mm内，而20mm的则在±7mm内)，因此它不易造成迷失。 4.2 车模底盘参数调整

转向轮定位参数对于汽车而言，要保持车辆直线行驶的稳定性，使之转弯自动回正、转向轻便，必须确定车轮定位参数，包括主销后倾、主销内倾、前轮外倾和前轮前束。

（1）主销后倾角

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主销后倾角在车轮偏转后形成一回正力矩，阻碍车轮偏转。主销后倾角越大，车速愈高，车轮偏转后自动回正力越强，但回正力矩过大，将会引起前轮回正过猛，加速前轮摆振，并使转向沉重。通常后倾角为1°-3°

图4.1 主销后倾角示意图

（2）主销内倾角

在汽车前后方向上，主销向内倾斜一个角度，主销轴线与垂线间的夹角称为主销内倾角。当汽车转向轮在外力作用下发生偏转时，由于主销内倾， 则车轮连同整个汽车的前部将被抬起一定高度，在外力消失后，车轮就会在重力作用下力图恢复到原来的中间位置。通常主销内倾角不大于8°

图4.2 主销内倾角示意图

（3）前轮外倾角

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在汽车的横向平面内，前轮中心平面向外倾斜一个角度，称为前轮外倾角。前轮外倾角一方面可以使车轮接近垂直路面滚动而滑动减小转向阻力，使汽车转向轻便；另一方面减少了轴承及其锁紧螺母的载荷，增加了使用寿命，提高了安全性。一般前轮外倾角为1°左右，但对于有高速、急转向要求的车辆，前轮外倾角可减小甚至为负值。

（4）前轮前束

俯视车轮，汽车的两个前轮的旋转平面并不完全平行，而是稍微带一些角度，这种现象称为前轮前束。车轮前束的作用是减轻或消除因前轮外倾角所造成的不良后果，二者相互协调，保证前轮在汽车行驶中滚动而无滑动。前轮前束一般为 0-12mm。而现代汽车的前轮外倾角出现减小甚至为负值的趋势，前轮前束也应相应减小甚至也为负值[9]。

图4.3 前轮外倾角及前轮前束示意图

4.3 重心位置对汽车性能的影响

汽车重心的位置通常用重心距前轴中心线的水平距离和重心距水平路面的高度来表示。可通过实验法、估算法测出重心位置。

（1）对动力性能的影响

汽车正常行驶必须满足驱动－附着条件：即汽车的驱动力必须大于等于坡度阻力、滚动阻力、空气阻力之和而等于汽车驱动轮的附着力。附着力与路面附着系数和驱动轴的轴荷有关，而驱动轴的轴荷取决于重心的水平位置，故重心位置必须保证驱动轮能够提供足够的附着力。仅从此方面考虑，重心越靠近驱动轴越好。

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（2）对制动性能的影响

汽车制动性要求制动减速度大、制动距离短，有良好的制动方向稳定性，即不易发生前轮丧失转向、后轮侧滑和跑偏现象。制动方向的稳定性与前后轮的抱死次序有关，而抱死次序则与重心位置有关，若重心位置保证汽车的同步附着系数（β为前制动力占整车制动器制动力比例，ｂ为重心到后轴水平距离）等于汽车常用路面附着系数，那制动稳定性即较好；若重心前移，ｂ增大，易发生后轴侧滑，对高速汽车危险性大；若重心后移，ｂ减小，前轮易丧失转向能力。

（3）对通过性的影响

汽车在较陡侧坡行驶或高速急转弯行驶时，会发生侧向倾覆，为避免这种危险，重心应在保证最小离地间隙的前提下尽量降低。

综合上面分析，在加装诸多电路板后应尽可能保证模型车的重心垂直位置尽量的低，水平位置应在车中线上靠近后轴。 4.4 汽车侧滑的处理

为保证汽车转向车轮无横向滑移的直线滚动，要求车轮外倾角和车轮前束有适当配合，当车轮前束值与车轮外倾角匹配不当时，车轮就可能在直线行驶过程中不作纯滚动，产生侧向滑移现象。这种滑移现象过于严重时，将破坏车轮的附着条件，使汽车丧失定向行驶能力。侧滑分为以下几种情况。定向侧滑，随机侧滑，转向侧滑，制动侧滑。

汽车在制动过程中若前轮先抱死拖滑，则将可能发生侧滑。可以采取一些补偿措施减小侧滑。对于定向侧滑，用前轮前束产生的Q类侧滑来补偿外倾产生的此类侧滑是基本手段。Q类侧滑的性质为：侧滑大小等于前束角大小；侧滑方向与前束角方向相反，与车辆行驶方向有关；与路面质量无关。对于随机侧滑，主要是从改变独立悬架结构入手，如本车模的双横臂式独立悬架车桥车轮的随机侧滑可用四连杆机构综合理论改变上下横臂的长度，使模型行驶过程中轮距变化不大，从而减小随机侧滑。对于转向侧滑，主要靠选择合适的主销角度，合理搭配主销内倾与后倾角，尽可能使转向内轮产生外倾或增加外倾，使转向外轮产生内倾或减小外倾[10]。