首先汽车坐标系是右手坐标系。
在车辆动力学分析中,ISO定义的车体坐标系较为常见。方向如下图。
其中,Roll:翻滚角,Pitch:俯仰角,Yaw:偏航角
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对于驾驶者和乘坐者来说,最好Roll、Pitch和Yaw都为0,车辆平稳。
然而这不可能,路面不平整,车辆加减速和转弯的惯性,都会导致车辆在这三个方向上的运动。
电控,除了实现车辆运动和停止这一主要任务外,还要通过扭矩的施加,调整车辆姿态,使车辆尽可能平稳。比如,控制加减速的幅度以控制Pitch:俯仰角。
1.2 驾驶者动作指令驾驶者的指令通过方向盘、制动踏板、加速踏板和换挡杆传递给车辆。
方向盘控制Y向,制动踏板和加速踏板控制X向,换挡杆控制动力有无。
加速和减速就不赘述了。
对老司机来说,除加速和减速外,还有两个很日常的工况——creep(蠕行)和coast(滑行)。
Creep (蠕行)车速较低时挂D档或R档,不踩油门不踩刹车,车也会慢慢走。在车辆起步,或者倒车时经常采用。
Coast (滑行)在预判前方路况、车速过快需降速或等待远方红灯时,油门、刹车都不踩情况下,依靠惯性滑行,以进一步判断后续措施的一种工况。部分驾驶员的滑行里程能占总行程的30%~40%,重载卡车司机更是精于此道。
tip-in/tip-out
所谓tip-in/tip-out,是指快速踩油门/收油门。通常用油门变化率(行程变化除以时间s)来衡量油门踏板输入的快慢,在极短时间内改变油门输入,油门深度变化超过50%,且油门变化率(每秒内油门行程变化)超过100%,也就是tip-in/tip-out。例如,用0.5秒踩下50%油门行程,油门变化率是100%。
Tip-in :踩油门
Tip-out:松油门
sail-on:松油门后车继续往前窜
Tip-in&out工况车辆的动作可以反映出车辆对驾驶员踩下与松开加速踏板动作的响应,简单说就是车辆能否按照驾驶员的意图准确、迅速的加速与减速。
2 飞机驾驶2.1 飞机驾驶指令发出飞行员坐在驾驶舱里,用手操纵驾驶杆(盘)、用脚蹬方向舵来控制飞机的飞行,这就是“一杆两舵”驾驶操纵。
飞机的操纵装置主要有: 升降舵、油门、副翼、方向舵。
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飞机飞行主操纵面包括副翼、升降舵和方向舵,分别控制飞机绕纵轴、横轴和立轴转动。
驾驶杆
驾驶杆向右时,右侧机翼的副翼抬起,右机翼被压向下;左侧机翼的副翼向下转,左机翼抬起,飞机向右侧倾斜;
同理,驾驶杆向左时,左侧机翼的副翼抬起,左机翼被压向下;右侧机翼的副翼向下转,右机翼抬起,飞机向左侧倾斜。
方向舵
方向舵是用脚蹬来控制的。方向舵位是位于垂直尾翼后缘的可动翼面,一般可左右偏转30°。
驾驶员踩左脚蹬时,方向舵就向左转,机尾右转,机头左转;
踩右脚蹬时,方向舵就向右转,机尾左转,机头右转。
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但是,纯蹬舵只会让飞机产生一个偏航角,侧滑,并不会让飞机拐弯。
飞机 向右 侧滑
飞机转弯主要是通过方向舵和副翼来实现。飞机转弯的秘密,是先压一个坡度,让升力和重力的合力形成向心力拉动飞机向里拐弯。
例如,要让飞机右转,
驾驶杆向右,右侧机翼的副翼抬起,机翼的升力减小,右机翼被压向下;左侧机翼的副翼向下转,机翼的升力增大,左机翼抬起;总体飞机向右侧倾斜;左右机翼产生的升力差相对于飞机纵轴产生一个横摆力矩,进而使飞机向右侧横摆。
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同时,踩右脚蹬,方向舵就向右转,正面吹来的气流使方向舵产生一个附加力,方向向左,机尾左转,机头右转。
2.2 飞机姿态是怎么操纵的飞行主操纵面(副翼、升降舵和方向舵)安装于机翼和尾翼的后缘。它们偏转后改变了机翼、尾翼的气动特性,从而达到操纵飞机的目的。
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副翼铰接于两边机翼外侧的后缘。两边副翼相对反向偏转时产生对飞机纵轴的力矩,即横摆力矩,与方向舵配合使飞机协调转弯。
副翼上偏一侧机翼的升力减小.副翼下偏一侧机翼的升力增大.因此飞机会向副翼上偏一侧偏转。
飞机转弯时,副翼产生的横摆力矩可以抵消后方方向舵偏转造成的附加横摆力矩,防止出现反向侧滑。
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方向舵,是指在垂直尾翼上为实现飞机航向操纵的可活动的翼面部分。一般用铰链连接在垂直安定面后部。驾驶员可通过脚蹬操纵它左右偏转,从而控制飞机航向。
方向舵左转,气流作用其上产生一个使尾部向右的力矩,使机头向左,改变了飞机航向。
方向舵右转则机头向右。
有时驾驶员也可以利用方向舵配合机翼的运动状态进行侧倾操纵,起到部分替代副翼的作用。
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升降舵铰接于水平安定面之后,向上或向下偏转时会产生附加气动力,从而形成对飞机横轴的力矩,即俯仰力矩,实现对飞机的俯仰操纵。
升降舵上偏时飞机抬头,反之则低头。
某些小型飞机将水平安定面和升降舵做成整体,称为全动平尾,主要是为了提高俯仰操纵的效率。
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