汽車轉向角度和轉向半徑的關係

我們都知道汽車方向盤轉動汽車就會轉彎,可是前輪轉的度數和轉彎的半徑有何關係呢?
要讓汽車順利轉向,每個車輪都必須按不同的圓圈運動。 由於內車輪所經過的圓圈半徑較小,因此它的轉向角度比外車輪要大。 如果對每個車輪都畫一條垂直於它們的直線,那麼線的交點便是轉向的中心點。 轉向拉桿具有獨特的幾何結構,可使內車輪的轉向角度大於外車輪。
這裏寫圖片描述
所以我們會知道,在只能車前輪的設計中前輪要有少許內切,這樣能保證轉彎是內輪的轉角略大於外輪的轉角。
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如上圖所示:如果外輪的轉向角度爲β,則外輪與轉向中心O的連線R和後輪與中心的連線角度爲β。車長爲L,則可以直接得輪子轉向角度和轉向半徑的關係。
R = L / sin(β);
我們的車模長爲30cm可以估算打角和轉彎半徑的關係。
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Y軸的單位爲cm
1、由圖可以看出角度在小角度範圍內變化會引起大的較大的轉彎半徑的變化,而在大角度變化時引起的轉彎半徑變化較小。所以在設計轉向控制環節的時候,根據轉向角度設定大角的值並不應該爲線性的。
2、從圖中也可以明顯的看出小車的轉彎半徑相對還是比較大,在估算中45度角的轉彎半斤爲100cm,所以比賽時設計的50cm半徑 100cm半徑,對整體車長來說還是比較大的轉彎,設計的控制器就需要有大範圍變化的能力。

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