车辆运动学模型推导

Question

如题所述

Answer 1

车辆简化为自行车模型的假设，在运动学模型中，是从几何角度研究车辆运动规律。

此模型尤其适用于车辆在低速情况下的分析。

在运动学模型中，需要区分两个坐标系：车体坐标系（xoy）与惯性坐标系（XOY）。车体坐标系会随车辆位姿变化而变化，而惯性坐标系是牛顿运动定律成立的参考系。

需要清楚字母代表的定义，如横摆角、质心速度、前轮转角、质心侧偏角、航向角等。

前期准备中，需要明确几何关系，如速度瞬心、质心速度方向、向量的平行四边形定则、质心速度大小等。同时，需注意轴距L（前轮到质心与后轮到质心的距离）保持不变。

在假设车辆不漂移的情况下，可以分析车辆质心速度与车辆坐标系xoy之间的关系，以及质心速度与惯性坐标系下的速度之间的关系。

通过化简公式，可以推导出运动学方程，用于描述车辆在低速条件下的运动规律。

如果考虑车辆在低速情况下会发生漂移，运动学公式需要进行相应调整以准确描述车辆运动。

在后续内容中，将详细探讨在漂移情况下的运动学公式，进一步深入研究车辆在不同条件下的运动特性。