漢斯·B·帕塞卡

漢斯·巴斯蒂安·帕塞卡(英語:Hans Bastiaan Pacejka,1934年—2017年9月[1])是一名車輛動力學專家,尤其是在輪胎動力學領域,他的理論已經成為行業標準。[2][3] 他是荷蘭代爾夫特理工大學的名譽教授。[4]

漢斯·B·帕塞卡
出生鹿特丹 編輯維基數據
逝世2017年 編輯維基數據
職業工程師物理學家、大學教員 編輯維基數據
僱主

帕塞卡「魔術公式」輪胎模型

 
魔術公式曲線

帕塞卡在過去的20多年中提出了一系列 輪胎 模擬模型。它們被稱為「魔術公式」,因為這些公式的構造並無具體的物理學依據,但卻能在很大範圍內準確擬合輪胎結構和操控性能的關係,像魔術一樣神奇。對於每個輪胎接地面中產生的力或力矩,魔術公式使用10-20個係數進行描述,形成對實驗數據的精確擬合,特別是對橫向力,縱向力和回正力矩。在給定的垂直載荷,外傾角側偏角下,這些參數將生成一系列公式,預測接地面中產生的力和力矩的大小。[5] 帕塞卡輪胎模型廣泛應用與專業車輛動力學仿真和賽車遊戲中,因為它們足夠精確,易於編程,並且易於求解。[6] 帕塞卡模型的一個缺陷是當它嵌入計算程序時,它無法解決低速問題,因為分母中的一個速度項導致公式發散。[7]帕塞卡模型的一個替代模型是刷子模型,這是一個可以通過解析方法推導而出的模型,但是要獲得好的擬合效果,仍然需要經驗曲線,[8][9]並且它也沒有魔術公式精確。[10] 求解一個基於高頻魔術公式曲線的模型也是一個問題,這取決與曲線的參數是如何計算的。[11] 滑移速度(車輛速度和輪胎接地面速度的差)會發生快速變化,導致模型變成一個剛性方程,這個能會需要特殊的求解器。

魔術公式的一般形式是:

 

其中b, c, d ,e 是擬合常數,R是側偏量k產生的力或力矩。

參見

參考文獻

  1. ^ Tribute: Hans Pacejka 1934-2017. Tire Technology International. September 19, 2017 [1 October 2017]. (原始內容存檔於2020-12-01). 
  2. ^ Ruud van Gaal. Pacejka's Magic Formula. Racer. December 23, 2010 [2011-03-19]. (原始內容存檔於2011-05-18). 
  3. ^ Cossalter, Vittore. Motorcycle Dynamics 2nd. Lulu.com. 2006: 39. ISBN 978-1-4303-0861-4. 
  4. ^ Pacejka, Hans B. Tyre and vehicle dynamics 2nd. 國際汽車工程師學會. 2006: back cover. ISBN 978-0-7680-1702-1. 
  5. ^ Brian Beckman. The Physics of Racing, Part 21: The Magic Formula: Longitudinal Version. 2001 [2011-03-26]. (原始內容存檔於2011-02-26). 
  6. ^ http://www.tut.fi/plastics/tyreschool/moduulit/moduuli_10/hypertext/index.html頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) MF is "easy to handle, accurate, low effort"
  7. ^ Beckman, Brian (2007) Brian Beckman: The Physics in Games - Real-Time Simulation Explained頁面存檔備份,存於互聯網檔案館), at channel9.msdn.com, Jun 08, 2007, min. 29:53-33:45頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) quotation:
  8. ^ Jacob Svendenius, Björn Wittenmark (2003) Brush Tire Model with increased Flexibility頁面存檔備份,存於互聯網檔案館), In European Control Conference, September 2003.
  9. ^ Modelling of tyres. [2019-09-25]. (原始內容存檔於2011-09-27). 
  10. ^ http://www.tut.fi/plastics/tyreschool/moduulit/moduuli_10/hypertext/index.html頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) "These models are not expected to give a very accurate correspondence with measurement but should predict the qualitative trends."
  11. ^ https://www.edy.es/dev/2011/12/facts-and-myths-on-the-pacejka-curves/頁面存檔備份,存於互聯網檔案館
    A typical video game runs its physics engine at 50 Hz (50 calculation cycles per second). The slip formulas require a very high calculation rate (~500 – 700 Hz) in order to provide acceptable results. One of the causes is that calculating ω involves the wheel’s inertia and the torque from the vehicle’s engine. This generates rapidly changing values which cause huge slip ratios at low calculation rates.