车辆动力学的领跑者

乘风破浪会有时，“驾车驭风”济沧海。在如今飞速发展的世界背后，我们的生活大多都被“高”、“快”、“稳”等词充斥着。在这些词语的环绕下，整个世界像被浓缩成一个大家庭：往来穿梭的高铁；一趟趟流动的公交车；公路上飞驰而过的汽车，这些交通工具拉近了彼此之间的距离，远去了无数个颠簸的不眠夜。在广阔秀丽的锦绣山河间，一辆辆精灵般的汽车，忽如一夜春风来，催生了一个新时代的速度。

但是当我们在为高速度，快捷的交通欣喜时，也要看到车辆动力学与稳定性的重要性。昆明理工大学交通工程学院车辆工程系教授杨秀建每每在研究车辆动力学时，都会时不时眉头紧锁，抑或会心微笑，完全沉浸在他一生所挚爱的车辆动力学及控制技术的世界里，也为这一领域打开了新的篇章。

基础才是前进的奠基石

汽车发动机产生的动力， 经过动力传动系统的逐级传递到达车轮并驱动汽车运动， 汽车有运动就存在相关的动力学问题。汽车动力学涉及范围非常广泛，除了影响车辆纵向及其子系统的动力学响应外，还对车辆在垂向和横向两个方面的动力学内容有所影响。其中汽车转向性能、高速行驶时的稳定性能力和可控制性以及由此带来的一系列安全性问题是其中的重中之重。我们经常会看到汽车在高速转向时发生侧滑或激转甩尾现象，再或者重卡发生侧翻的事件时有报道。所以，研究汽车的操稳性理论对汽车设计及汽车动力学控制系统的设计都是非常重要的。

杨秀建所做的就是这样一件事：提高车辆操纵稳定性和安全性，在提高操稳性的同时也要注意节约燃油。可说来简单做起来却要一点一点累计，犹如在平地矗立起万丈高楼，用铁杵磨成纤纤细针。

“一定要注重基础，基础是一切的前提。现在太多人选择研究热门问题，而研究汽车动力学基础问题的人越来越少。”杨秀建不止一次在采访中表达基础的重要性。

就目前来看，我国在汽车主动控制方向上与国外先进水平还是有一定差距，可以说在90年代以前，我国这一领域的研究基本是空白的，90年代以后才开始对ABS、ESP等进行研究开发和应用，进而很多人才开始相继转向研究汽车动力学控制的问题。

杨秀建于2006年开始进行车辆动力学问题的研究，并坚信以后一定会向着智能化方向发展。杨秀建跨入汽车动力学的大门，说起来还源于一次偶然机遇。当时他在山东大学机械工程学院车辆工程专业读博士时，一次参加学术会议接触到车辆动力学研究的一些问题，受到了很大的启发，于是博士论文就对车辆高速行驶的转向稳定性及失稳机制等方面进行了研究。

“秋天大雁南飞时，都会有一定的方向，排成一字型或是人字型，后面的大雁也会跟着前面的大雁，远远望去仿佛形成了严谨有序的编队，这样一来就大大减少后排大雁飞翔时的空气阻力。”杨秀建在向我们介绍智能车辆编队行驶的动力学问题时这样比喻道。

他强调智能车辆队列控制就像大雁南飞时形成一个编队，要掌握好科学的、合理的车与车之间的距离，这样汽车在行驶时既能避免发生碰撞，又能提升通行效率并显著降低油耗。

有了方向才有动力，有了基础才能攀登。杨秀建一直脚踏实地，精益求精，把基础掌握在自己手中，用青春与无悔在汽车动力学里飞奔。

科研与教学永不停歇

生命不息，科研不止，教学不停。在杨秀建看来，每一个研究项目成功的背后，每一位学生满意的微笑背后，都承载着不止一方的努力和汗水。只看重机会，荒废平日的积累也只能是望而兴叹；而只埋头苦干让机会白白流失也是得不偿失。

在汽车动力学理论方面，杨秀建对轮胎附着极限工况下的汽车转向稳定性理论和失稳的非线性动力学机制进行了系统而又深入的研究，在汽车稳态转向失稳与非稳态转向失稳的非线性分岔机制、汽车稳态转向失稳的实时预报方法及在汽车稳定性控制中的应用等方面进行了系列的开创性研究，率先基于非线性动力学平衡点稳定性、静态分岔、Hopf分岔理论对半挂汽车列车的‘横摆折叠、‘挂车甩尾和“挂车摆振”几种常见的横向失稳形式从理论上进行了系统的揭示和阐述，为汽车稳定性控制系统和驾驶辅助系统控制逻辑的设计提供了有力的理论参考。

另一方面，在汽车动力学控制上，国内较早的开展了汽车底盘系统集成控制技术的研究，系统研究了车辆参数不确定性情况下的鲁棒集成控制技术。杨秀建表示，如果是新手来驾驶车辆，尤其是高速行驶时，遇到转向，不容易控制车速和转弯角度，这时候如果转向偏大或偏小，都会极易发生危险。试想一下，如果这时车辆可以及时调整转向角度，就能够保证车辆安全性和稳定性。该学科方向上，杨秀建的相关研究结果得到了国内外同仁的关注，并且于2014年和2015年连续两年在汽车工程领域入选Elsevier发布的“中国高被引学者榜单”。

2010年12月，杨秀建主持了国家自然科学基金项目“半挂汽车列车横向稳定性多目标重构控制的统一框架与策略研究”。他在很早以前，就在关注半挂汽车这种大型车，发现其安全性能非常差，经常在高速行驶时发生折叠、侧翻，稳定性及控制非常复杂。而重型汽车列车可制动控制的车轮多，本质上是一个冗余控制的问题，为多控制目标的实现和执行器故障容错控制问题提供了更多的选择。他联想到在飞机驾驶时，如果其中某个舵突然失灵了，我们可以尝试把其他完好的舵进行快速的重新搭配，来替代失灵的舵的作用。有想法才会有努力的方向与根基，杨秀建还于2015年申请主持国家自然科学基金项目“高山公路环境下充液半挂液罐汽车横向动力学及适配技术研究”，目前还在研究中。他相信对于半挂车这种大型车辆，在未来不论是稳定性还是安全性都会有一个质的飞跃。

在科研的同时，杨秀建也时刻不忘教师的本分。“老师就是要讲究‘良心”，他说道，“所以一定要负责任，要让尽量多的同学对我的讲课有兴趣，愿意听我讲的内容，并且能够听懂，这样作为一名老师也会同时得到满足感。”杨秀建时常给学生灌输一个理念：天道酬勤。机会是留给有准备的人，但那个人也一定会是努力着的人。杨秀建只要一有空就会在办公室里备课、做研究，以身作则，用自己的言行举止潜移默化地影响着学生。

“我们的未来绝不是盲目的追踪，不管是有人驾驶还是智能化无人驾驶，车辆动力学理论都是重要的根基所在，深入研究智能驾驶体系下的车辆动力学基础问题为汽车的智能化发展提供有力的保障。”是金子总会发光，杨秀建也在一步步的积累与实践中找到了科研的方向，教学的旗帜，人生的标杆。