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瞬态响应包括两方面的问题：一是行驶方向稳定性：给以δsw0，能否达到稳态； 二是响应品质：达到稳态前，瞬态响应的特性（固有频率、阻尼比、反应时间、峰值反应时间）。
三、人-汽车闭路系统
开路控制系统：上述对汽车时域响应的讨论中，假定δsw0维持不变，即不允许驾驶者起任何反馈作用。
开路控制系统的控制特性完全取决于汽车的结构参数，是汽车本身固有的特性。
人-汽车系统：操纵稳定性由驾驶
者来评定，不能忽略驾驶员的反馈作用，应把人和汽车作为统一的整体来考虑。
由图5-4可见，人-汽车系统中，驾驶者把系统的输出参数反馈到输入控制中去，所以是闭路系统。
四、汽车实验的两种评价方法
客观评价法：通过测试仪器测除表征性能的物理量如横摆角速度、侧向加速度、侧倾角及转向力等来评价。
主观评价法：就是感觉评价，让实验评价人员根据驾驶时自己的感觉，按规定的项目和评分方法进行评分。
车辆系统动力学
开路系统—研究汽车本身特性—只采用客观评价法，人-汽车闭路系统—常同时采用客观评价与主观评价两种方法。
5.1 汽车转向系统数学模型
汽车在行驶中，作为刚体它具有六个自由度，而在这里假定汽车只作平行于路面的平面运动。但是考虑了轮胎侧偏特性，即假定：
1. 汽车无垂直方向运动，也无绕y轴和x轴的俯仰和侧倾运动； 2. 汽车作等速运动，不考虑切向力和空气动力的作用； 3. 忽略转向系统影响，直接以前轮转角作为输入；
4. 不考虑左车轮由于载荷变化引起轮胎特性变化和回正力矩的作用。
这样汽车就简化成两轮车的平面模型如图5-2所示，成为一个具有侧向及横摆运动的二自由度计算模型。
设汽车得到驾驶员指令，前轮转过?角，于是在质心产生离心力，它在前后轮上 引起侧向反作用力Fy1、Fy2引起相应的侧偏角?1和?2。这样，前、后轮速度 v1和
v2方向就可确定，根据刚体运动定理，就可
求得转动瞬心O，由0点至质心c点距离即为转弯半径R，质心处速度vc??R，式中?为横摆角速度，vc在x轴上分量为：
v?vccos?
式中 ?——质心车速与汽车纵轴线的夹角。
由于?很小，cos??1
? 图 5-2 二自由度汽车模型
v?vc??R (5-1)
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?vc在y轴上的分量为
vy?vcsin??v,??vv? (5-1a) vcvy这样质心y轴处的加速度ac为
a?v2c?2??c?(v?R)?(v?vR)?(v?v?)从力和力矩平衡方程式导出微分运动方程，为
F?.y1?Fy2?mac?m(v??v) (5-3)
L..aFy1?LbFy2?Iz?
式中 Fy1，Fy2——前后轮上侧向反作用力，N； m——整车质量，kg；
La,Lb——前，后轴到汽车质心间距离，m； Iz——车身绕z轴的转动惯量，kg·㎡。
侧偏力的大小，取决于侧偏刚度和侧偏角，即
Fy1?Ka1?1Fy2?Ka2?2
式中 Ka1,Ka2——前后轮胎侧偏刚度，N/rad；
?1,?2——前后轮胎侧偏角，rad。
而前后轮的?1,?2值由几何关系可求得：
.?a?1?Lv???? (5-4) L.?b?2???v 代人式(5-3)可得
(5-2)
车辆系统动力学
(Ka1?Ka2)???v.(LaK?1?LbK?2)?K?1??m(v??v)..
..(5-5)
(LaKa1?LbKa2)???v.(LaK?1?LbK?2)?LaK?1??Iz?22(5-6)
有了这两个方程式就可以分析各种工况的响应。
5.2 稳态响应(稳态转向特性)
此时设给车轮以阶跌角输入，其响应为等速圆周行驶，横摆角速度为常数，??常数，??0，v?0，代入式(5-5)，(5-6)计及式(5-1a)得：
....(Ka1?Ka2)??(LaK?1?LbK?2)?K?1??mv? (5-7)
vv(LaKa1?LbKa2)??..?v??v..(LaK?1?LbK?2)?LaK?1??0 (5-8)
22由上两式消去v，即可求得?：
vL? (5-9) ?2?1?Kv式中 K?.LbmLa(?)，K称为稳定性因素，s2m2 2LK?1K?2. 在德国用(EG)=KL
则
?v? ?L?(EG)v2 (5-10)
(EG)——称为转向梯度；
?——称为稳态横摆角速度增益，也称转向灵敏度。 ?. 稳定性因素K值的大小对稳定性影响很大，下面分K=0，K>0，K<0三种情况进行分析。
1. K=0，代人式(5-9)，则有
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