Variable Steering Ratio Design for Vehicle Steer-by-wire with Joystick Based on Variable Yaw Rate Gain

摘要： 采用操纵杆代替传统线控转向(Steer-by-wire, SBW)系统中的转向盘，研究这种新型SBW系统的转向变传动比设计方法。建立整车2自由度动力学参考模型，针对采用操纵杆控制汽车转向运动的结构和性能特点，通过分析基于定横摆角速度增益所设计的转向变传动比应用在操纵杆SBW系统中存在的不足，分别设计车速因子和转角因子，提出保证汽车转向增益呈线性变化的转向变传动比变增益设计方法，并通过Matlab/Simulink对整车动力学模型和转向变传动比进行仿真计算。通过固定型驾驶模拟器对提出的操纵杆SBW系统变传动比方法进行试验和验证。驾驶模拟器硬件在环试验结果表明，在提出的操纵杆SBW系统转向变传动比作用下，驾驶员可以准确地实现转向意图，保证整车具有良好的运动轨迹跟踪能力，同时也保证汽车较好的操纵稳定性和舒适性。