11.4 中置转向系统
FSAE赛车转向系统为中置转向，此模型与“右舵转向系统”架构相似。本节同样提供FSAE转向系统的硬点、部件、参数信息，请读者自行参考“右舵转向系统”，完成FSAE赛车转向系统模型的建立，或者直接在右舵转向系统模型中修改硬点及几何尺寸完成模型建立。在建模过程中，部件之间的约束与共享数据库中的约束稍有不同，部件之间的约束可以有多种方式，建模过程中没有考虑主动转向特性，因为转向系统中的主动转向特性文件可塑性比较差，推荐采用只建立转向多体模型，主动控制可以通过ADAMS\CONTROL模块外接控制算法建立联合仿真模型，可以模拟各种工况下转向系统的特性。建立好的FSAE赛车转向系统如图11-29所示，存放在章节文件夹中，请读者自行查阅。
图11-29 FSAE中置转系系统模型
FSAE中置转向模型中硬点、部件、几何体、变量参数具体信息如下：
前推力杆式悬架与FSAE中置转向系统通信器匹配信息如下，匹配信息中也包含FSAE中置转向系统中需要建立的输入输出通信器：
（1）悬架及转向系统装配。
•单击File > New > Suspension Amssembly命令，弹出悬架装配对话框，如图11-30所示；
•Assembly Name（系统名称）：FSAE_sus_front_test；
图11-30 悬架及转向系统装配对话框
•Suspension Subsystem（悬架子系统）：mdids：//FASE/subsystems.tbl/FSAE_SUS_front.sub；
•勾选Steering Subsystem；
•Steering Subsystem（转向子系统）：mdids：//FASE/subsystems.tbl/FSAE_steering_2017.sub；
•Suspension Test Rig：MDI_SUSPENSION_TESTRIG（悬架试验台）；
•单击OK，完成前推杆式双横臂悬架、FSAE中置转向系统、试验台架的装配创建，装配好的系统如图11-31所示。
装配过程中不匹配的通信器自动连接到大地，并不影响仿真的正常进行，装配信息如下。
Creating the suspension assembly：'FSAE_sus_front_test'...
Opening the front suspension subsystem：'FSAE_SUS_front'...
Opening the front steering subsystem：'FSAE_steering_2017'...
Assembling subsystems...
Assigning communicators...
WARNING：The following input communicators were not assigned during assembly：
testrig.cil_jack_frame（attached to ground）
testrig.cir_jack_frame（attached to ground）
testrig.cis_driveline_active
testrig.cis_leaf_adjustment_steps
testrig.cis_powertrain_to_body（attached to ground）
testrig.cil_diff_tripot
testrig.cir_diff_tripot
FSAE_SUS_front.cis_suspension_to_chassis（attached to ground）
FSAE_steering_2017.cis_rack_to_body（attached to ground）
FSAE_steering_2017.cis_rack_housing_to_suspension_subframe（attached to ground）(https://www.daowen.com)
FSAE_steering_2017.cis_steering_column_to_body（attached to ground）
Assignment of communicators completed.
Assembly of subsystems completed.
Suspension assembly ready.
图11-31 悬架及转向系统装配图
（2）转向仿真。
转向仿真需要悬架系统与转向系统同时存在，可以同时检验子系统的正确性及装配体的准确性；转向仿真可以检测四轮定位参数、阿克曼误差等。
•单击Simulate > Suspension Analysis > Steering命令，弹出转向仿真对话框，如图11-32所示；
•Output Prefix：FSAE_Steering；
•Number of Steps（仿真步数）：100；
•Mode of Simulation：interactive；
•Vertical Setup Mode：Wheel Center；
•Upper Steering Limit：180；
•Lower Steering Limit：－180；
•Left Wheel Fixed Height：50；
图11-32 转向仿真设置
•Right Wheel Fixed Height：－50；
•Control Mode：Absolute；
•Steering Input：Angle；
•Coordinate System：Vehicle；
•单击OK，完成前推杆式双横臂悬架转向仿真。
•菜单栏单击Review > Animation Controls，开始动画观看，动画结束后悬架模型变化如图11-33、图11-34所示；
图11-33 转向左方向180°
图11-34 转向右方向180°
•按F8，界面转换到后处理模块；
•Filter：user defined；
•Request：选择左前轮toe_angle；
•Component：left/right同时选择；
•单击Add Curves，完成前束角随车轮跳动的曲线绘制如图11-35所示。
•Request：选择左前轮ackerman_error；
•Component：left/right同时选择；
•单击Add Curves，完成阿克曼误差随车轮跳动的曲线绘制如图11-36所示。
图11-35 左右轮前束角变化曲线
图11-36 左右阿克曼误差曲线