基于SIMULINK悬架系统动力学仿真分析
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基于Simulink的车辆动力学仿真模型研究岳三玲;卜继玲;傅茂海【摘要】采用Simulink分别建立了车辆垂向-横向空间动力学模型、垂向动力学模型以及横向动力学模型,并根据三者的动力学性能仿真表现,对比提出了三种动力学模型的适应工况.【期刊名称】《机械制造与自动化》【年(卷),期】2010(039)001【总页数】4页(P127-130)【关键词】Simulink;仿真模型;动力学性能【作者】岳三玲;卜继玲;傅茂海【作者单位】西南交通大学,机械工程学院,四川,成都,610031;西南交通大学,机械工程学院,四川,成都,610031;西南交通大学,机械工程学院,四川,成都,610031【正文语种】中文【中图分类】工业技术· 信息技术·岳三玲,等·基于 Simulink 的车辆动力学仿真模型研究基于Simulink 的车辆动力掌仿真模型研究岳三玲,卜继玲,傅茂海(西南交通大学机械工程学院,四川成都 610031 )摘要:采用 Simulink 分别建立了车辆垂向一横向空间动力学模型、垂向动力学模型以及横向动力学模型,并根据三者的动力学性能仿真表现,对比提出了三种动力学模型的适应工况。
关键词:Simulink ;仿真模型;动力学性能中图分类号: TH113 ; U292.9 : TP391.9文献标志码: B文章编号: 1671-5276(2010)01-0127-04 Research onDynamicSimulationModelsof VehicleSystemBasedonSimulink YUE San-ling,BUJi-ling,FUMao-hai ( SchoolofMechanicalEngineering,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031,Chin a) Abstract:Three dynamicmodelsarerespectivelybuiltbySimulink,theyareverticaHateralspacedynamicmodel,verlicaldynamic modelandlateraldynamicmodel.Theadaptiveconditionsof the threemodelsareproposedaccordingto the simulationsof theirdy- namicperformance.Keywords:Simulink;simulationmodel;dynamicperforman ce轨道车辆是一个复杂的动力系统,在线路运行过程中,系统中各组成构件由于各种激扰的作用会产生力和位移的动态变化,这是机车车辆系统动力学的研究内容。
基于ADAMS的悬架系统动力学仿真分析与优化设计一、概述本文以悬架系统为研究对象,运用多体动力学理论和软件,从新车型开发中悬架系统优化选型的角度,对悬架系统进行了运动学动力学仿真,旨在研究悬架系统对整车操纵稳定性和平顺性的影响。
文章提出了建立悬架快速开发系统平台的构想,并以新车型开发中的悬架系统优化选型作为实例进行阐述。
简要介绍了汽车悬架系统的基本组成和设计要求。
概述了多体动力学理论,并介绍了利用ADAMS软件进行运动学、静力学、动力学分析的理论基础。
基于ADAMSCar模块,分别建立了麦弗逊式和双横臂式两种前悬架子系统,多连杆式和拖曳式两种后悬架子系统,以及建立整车模型所需要的转向系、轮胎、横向稳定杆等子系统,根据仿真要求装配不同方案的整车仿真模型。
通过仿真分析,研究了悬架系统在左右车轮上下跳动时的车轮定位参数和制动点头量、加速抬头量的变化规律,以及汽车侧倾运动时悬架刚度、侧倾刚度、侧倾中心高度等侧倾参数的变化规律,从而对前后悬架系统进行初步评估。
1. 悬架系统的重要性及其在车辆动力学中的作用悬架系统是车辆的重要组成部分,对车辆的整体性能有着至关重要的作用。
它负责连接车轮与车身,不仅支撑着车身的重量,还承受着来自路面的各种冲击和振动。
悬架系统的主要功能包括:提供稳定的乘坐舒适性,保持车轮与路面的良好接触,以确保轮胎的附着力,以及控制车辆的姿态和行驶稳定性。
在车辆动力学中,悬架系统扮演着调节和缓冲的角色。
当车辆行驶在不平坦的路面上时,悬架系统通过其内部的弹性元件和阻尼元件,吸收并减少来自路面的冲击和振动,从而保持车身的平稳,提高乘坐的舒适性。
同时,悬架系统还能够根据车辆的行驶状态和路面的变化,自动调节车轮与车身的相对位置,确保车轮始终与路面保持最佳的接触状态,以提供足够的附着力。
悬架系统还对车辆的操控性和稳定性有着直接的影响。
通过合理的悬架设计,可以有效地改善车辆的操控性能,使驾驶员能够更加准确地感受到车辆的行驶状态,从而做出更为精确的操控动作。
基于SIMULINKPID控制策略下的主动悬架系统的动态仿真引言主动悬架系统是一种汽车悬架系统,通过感应车辆状态和路面激励,调整悬架的刚度和阻尼,以提高车辆的操控性和乘坐舒适性。
PID控制是一种常用的控制策略,通过调节控制器的比例、积分和微分参数,可以使系统快速稳定地达到期望状态。
本文基于SIMULINK平台,通过PID控制策略,对主动悬架系统进行动态仿真。
主动悬架系统模型主动悬架系统由车体、悬架系统和控制器三部分组成。
车体与悬架系统连接,通过控制器对悬架系统进行控制。
悬架系统由弹簧和阻尼器组成,用于支撑和吸收路面激励。
控制器根据车体状态和路面激励信息,调节悬架系统的刚度和阻尼,以实现车辆操控性和乘坐舒适性的优化。
PID控制策略PID控制器包括比例(P)、积分(I)和微分(D)三个部分。
比例部分用于根据当前误差调整输出控制信号,积分部分用于消除系统的稳态误差,微分部分用于根据误差变化率预测未来的误差变化趋势。
PID控制策略通过调节这三个参数,使系统稳定地达到期望状态。
动态仿真在SIMULINK平台上建立主动悬架系统的模型,并将PID控制器添加到模型中。
模型中的输入包括车体状态和路面激励,输出为控制器给悬架系统的控制信号。
通过对模型进行参数调节和仿真,可以了解PID控制策略对系统性能的影响,如系统的稳定性、跟踪性能和抗干扰能力。
在动态仿真中,首先通过设定一个具体的车体状态和一条路面激励,进行仿真。
根据输出的控制信号,调节悬架系统的刚度和阻尼,使车体保持稳定,并使乘坐舒适。
然后,可以通过改变PID控制器的参数,如比例、积分和微分参数,仿真不同的控制策略,比较不同控制策略下的系统性能差异。
结论通过动态仿真,可以评估主动悬架系统在不同PID控制策略下的性能。
PID控制策略可以通过调节参数,使系统快速稳定地达到期望状态,并具备良好的跟踪性能和抗干扰能力。
动态仿真为主动悬架系统的设计和优化提供了有效手段,可以帮助工程师更好地了解和掌握系统的特性。
运用Matlab/Simulink对主动悬架动力学仿真与分析摘要:基于主动悬架车辆1/4动力学模型,采用LQG最优调节器理论确定了主动悬架的最优控制方法,利用matlab软件建立了主动悬架汽车动力学仿真模型,并用某一车型数据进行了动力学分析和仿真,仿真输出量可作为评价主动悬架的控制方法和与平顺性有关的车辆结构参数的依据。
关键词:主动悬架仿真 MatlabDynamics Simulation Of Vehicle Active-suspension By Using MATLABAbstract: Linear-Quadratic-Gaussian(LQG) optional regulator theory is applied to optional control of active-suspension based on quarter vehicle dynamics model of active-suspension. Using MATLAB software,dynamics on model of vehicle of active-suspension is established to make analysis and simulation according to some actual data .Simulation output can be used to evaluate the control method of active-suspension and structure parameters of vehicle in relation to ride performance.Key words: active-suspension simulation MATLAB悬架作为现代汽车上重要的总成之一,对汽车的平顺性、操纵稳定性等有重要的影响,统的被动悬架虽然结构简单,但其结构参数无法随外界条件变化,因而极大的限制了悬架性能的提高。
2010年第4期农业装备与车辆工程图1双轴悬架四自由度平面振动模型doi :10.3969/j.issn.1673-3142.2010.04.007基于Simulink 的汽车双轴悬架动态仿真分析唐天德(绵阳职业技术学院,四川绵阳621000)摘要:建立了研究车身垂直振动与纵向角振动的四自由度汽车双轴悬架动力学模型及其Simulink 仿真模型,提出了一种通过分析Simulink 时域仿真数据求解前后悬架幅频特性不同、悬挂质量分配系数不等于1的汽车一般双轴悬架模型双输入下折算幅频特性的方法。
通过此方法可方便地求出车身纵轴上任一点垂直振动加速度和车身俯仰角加速度等对前轮路面不平度输入的幅频特性,从而进一步研究悬架的各种参数对悬架动态特性的影响。
关键词:汽车;双轴悬架;仿真;频率响应中图分类号:U461.4文献标识码:A文章编号:1673-3142(2010)04-0024-05Analysis of the Dynamic Simulation of Automobile Dual Suspension Based on SimulinkT ANG Tian-de(Mia ny ang Vocational and Technical College,Mia y ang 621000,China)Abstrac t :The four-DOF automobile dynamic model and its dual-axis suspension Simulink model are established for researching the vehicle body vertical vibration and longitudinal angular vibration,a method is presented to obtain the two-input amplitude-frequency characteristics of the automobile general dual suspension model which the amplitude-frequency characteristics of the front and rear suspensions are different and the distribution coefficient of the mass suspension is not equal to one by analyzing the data of time-domain simulation of Simulink.By using this method,the amplitude-frequency characteristics by the front input of road surface roughness of vertical acceleration of any point on vehicle body and the rotary acceleration of vehicle body are conveniently obtained,and thus the effects of various parameters of suspension on the suspension Dynamic characteristics are easier to be studied.Keywords :automobile ;dual-axis suspension ;simulation ;frequency-response1引言悬架系统是车辆主要的减振、隔振装置,其性能的优劣与匹配的合理性,对车辆行驶平顺性与乘坐舒适性具有决定性影响,也是限制汽车最大车速的主要因素之一。
基于S im u link的车辆主动悬架LQG控制器的设计周凯,韩振南【摘要】摘要:建立了二自由度1/4车体的数学模型,并利用线性最优化控制理论进行了汽车主动悬架的LQG控制器设计,并在Matlab/S imulink环境下进行仿真,结果表明具有LQG控制器的主动悬架对车辆行驶平稳性和乘坐舒适性有了很大的改善。
【期刊名称】汽车科技【年(卷),期】2010(000)002【总页数】3【关键词】LQG控制;主动悬架;Matlab/Simulink;仿真传统的悬架系统,由于其刚度和阻尼是固定的,所以其性能是不变的,也是无法进行调节的。
而在主动悬架系统中,刚度和阻尼特性能根据汽车的行驶条件进行动态调节,使悬架系统始终处于最佳减振状态,所以主动悬架是悬架发展的必然方向。
1 系统模型的建立1.1 车辆主动悬架动力学模型的建立为了便于研究,将汽车简化为二自由度1/4车体单轮模型,如图1所示。
根据牛顿第二定律,系统的运动方程如下:式中,m b为车体质量;m w为非簧载质量;x b为车体位移;x w为非簧载质量位移;x g为路面输入;K s为悬架刚度;K t为轮胎刚度;U a为控制力输入。
1.2 路面输入模型的建立在分析悬架系统动态性能时,路面输入模型的建立是一个非常重要的部分。
在本文中是利用白噪声经积分的方法产生路面输入模型。
当车速为定值时,速度时域功率谱即为白噪声信号,此时路面不平度位移可以写成时域表达的形式,即当路面为C级,即普通路面,路面不平度系数G0=256×10-6(m3/cycle),路面激励信号的方差n0=0.1,车速u=20 m/s时,利用Matlab/Simulink仿真构造出的随机路面轮廓如图2所示。
2 LQG控制器的设计在汽车悬架的设计中,主要的性能指标包括:代表乘坐舒适性的车身加速度;影响车身姿态且与结构设计和布置有关的悬架动行程;代表轮胎接地性的轮胎动载荷。
LQG控制设计中的目标性能指数J即为车身加速度、悬架动行程和轮胎动位移的加权平方和的积分值,表示如下:式中,q1、q2、q3分别为轮胎动位移、悬架动行程和车身垂向振动加速度的加权系数。
0引言车辆的安全性、操作稳定性及乘坐舒适性是车辆在行驶过程中非常重要的性能指标,而悬架系统作为车辆的重要部分,对其有重要的影响。
随着汽车技术的发展,车辆主动悬架慢慢地取代了被动悬架,而对于悬架控制器方面的设计也层出不穷。
常用的主动悬架的控制方法有自适应控制、模糊控制、神经网络智能控制及最优控制等,而最优控制作为现代控制理论的核心,理论基础最为完善。
通过线性最优控制算法,综合考虑悬架系统的各因素,设计一个半主动悬架最优控制策略,与被动悬架进行对比研究,从而起到对系统性能的改善。
1系统模型的建立结合研究对象建立如图1所示1/4车辆简化模型。
以牛顿运动定律为基础建立运动方程,如下:(1)同时建立滤波高斯白噪声路面的输入数学模型,如下:(2)式中,x g -路面的垂向位移(m );f 0-下截止频率(Hz );G 0-路面不平度系数(m 3/cycle );ω-期望值为零的高斯白噪声;u-前进速度(m/s )。
由式(1)和式(2)将方程写成相应矩阵形式,可得系统的空间状态方程:(3)(4)式中为系统的状态矢量,其中x ̇b 为簧载质量速度;x b 为簧载质量位移;x ̇w 为非簧载质量速度;x w 为非簧载质量位移;x g 为路面位移;U 为作动器控制力输入矩阵;W为白噪声输入矩阵。
2控制器设计对于车辆悬架设计来说,主要性能指标有轮胎动位移(轮胎接地性);悬架动行程(影响车身布置及结构设计);车身垂向振动加速度(乘坐舒适性)。
由此利用最优控制理论可设计控制器性能指标的表达式如下:(5)式中q 1-轮胎动位移的加权系数,q 2-悬架动行程的加权系数,q 3-车身垂向振动加速度的加权系数,T-时域。
从表达式中可以看出三个加权系数的选取决定了悬架性能的好坏,如果悬架系统目标为提高乘坐舒适性,则可选择车身垂向振动加速度较大的权值;若悬架系统目标为提高车辆的操作稳定性,则可选择轮胎动位移较大的权值。
因此在本研究中选取车身垂向振动加速度的加权系数q 3=1。
10.16638/ki.1671-7988.2018.21.014基于Simulink的汽车主动悬架仿真分析夏伟(武汉交通职业学院,湖北武汉430065)摘要:文章简要介绍了用Simulink建立主动悬架的仿真模型的方法。
采用单轮车辆模型动力学方程,建立被动悬架的仿真模型。
通过设计主动悬架的LQG控制器,建立主动悬架仿真模型。
并将两种模型的车身加速度、悬架动行程、轮胎位移进行比较分析。
结果表明LQG控制器的主动悬架能有效改善悬架性能。
关键词:Simulink;主动悬架;仿真中图分类号:U467 文献标识码:B 文章编号:1671-7988(2018)21-38-04Simulation Analysis of Vehicle Active Suspension Based on SimulinkXia Wei( Wuhan Technical College of Communications, Hubei Wuhan 430065 )Abstract: This paper describes the simulation model using Simulink Active Suspension method. Establish a passive suspension simulation model by using the single wheel vehicle model dynamics equations. By LQG controller design active suspension, active suspension simulation model established. Compared and analyzed the body acceleration, suspension dynamic travel, tire displacement of the two models. The results showed that the active suspension with LQG controller can effectively improve the suspension performance.Keywords: Simulink; Active Suspension; SimulationCLC NO.: U467 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2018)21-38-04引言悬架是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间一切传力连接装置的总称。
AUTO PARTS | 汽车零部件基于Simulink的1/4车辆悬架建模及仿真郑丽辉1 张月忠21.衢州职业技术学院 机电工程学院 浙江省衢州市 3240002.余姚朗德光电有限公司 浙江省宁波市 315400摘 要: 本文以1/4车辆悬架为研究对象,根据悬架动力学理论,建立动力学微分方程。
并在Matlab/Simulink环境下搭建路面激励模型和1/4悬架系统动力学仿真模型,对衡量悬架舒适性的车身加速度、悬架动行程、车轮动载荷三方面评价指标进行仿真研究,为悬架设计提供技术参考。
关键词:1/4车辆悬架 舒适性 仿真研究1 引言车辆悬架连接车身与车轮,传递两者之间的作用力和力矩,并通过弹性元件和阻尼元件的相互作用衰减不平路面引起的车辆振动,提高车辆平顺性与舒适性。
车辆悬架的类型可划分为被动悬架、半主动悬架和主动悬架三种,若悬架系统各元件的特性参数不可调整的称为被动悬架,可调整的称为半主动悬架,能根据控制反馈信号产生主动控制力,适应路况和车况变化的称为主动悬架。
本文以1/4车辆悬架为研究对象,根据其二自由度的简化力学模型建立微分方程,并基于Matlab/Simulink建立了仿真模型。
以某车型悬架参数为例,在以带限白噪声模拟的路面激励下,对衡量悬架舒适性的三方面评价指标进行仿真研究,为悬架设计提供技术参考。
2 1/4车辆悬架系统动力学模型由于车辆结构的复杂性决定了车辆悬架是多自由度互相耦合的非线性系统。
为分析问题方便,常将实车悬架模型简化成1/4车辆悬架二自由度模型。
简化过程作如下假设:(1)忽略簧载质量m2的变形,视其为刚体。
(2)车轮刚度k1和悬架减震弹簧刚度k2均为线性,忽略悬架减震器阻尼的迟滞现象。
(3)车辆行驶过程中,轮胎始终未脱离地面。
1/4车辆悬架二自由度力学模型如图1所示。
图中,m1为车轮质量,m2为车身质量,k1为车轮等效刚度,k2为悬架减震弹簧等效刚度,c为悬架减震器等效阻尼系数,q为路面激励,z1为车轮垂向位移,z2为车身垂向位移,Fd为主动控制力。
研究生课程论文答题本科目:汽车动力学授课教师:***年级专业:学生姓名:学生学号:是否进修生?是□否■基于SIMULINK悬架系统动力学仿真分析(武汉理工大学汽车工程学院)摘要:汽车行驶平顺性的优劣直接影响到乘员的乘坐舒适性,并影响车辆动力性和经济性的发挥,是车辆在市场竞争中争夺优势的一项重要性能指标。
因而如何最大限度地降低汽车在行驶过程中所产生的振动,成为汽车行业的研究重点。
本文以某轿车为例,对其进行力学分析,建立四自由度半振动微分方程,以不同等级路面和不同车速下的随机路面激励谱作为输入,利用Matlab/Simulink 仿真软件建立了动态模型,进行计算机仿真,并分析了动力学参数的改变对汽车行驶平顺性影响。
关键词:悬架系统;平顺性;仿真Suspension System dynamic simulation analysis Based on SIMULINKAbstract: Car Ride will directly affect occupant comfort and affect vehicle dynamics and economy of the play, is a vehicle to compete for advantage in the market competition is an important performance indicators.So how to minimize vibration during driving cars produced, became the focus of the automotive industry research. Taking a car, for example, its mechanics analysis, four and a half degrees of freedom vibration differential equations, random road pavement and different levels of excitation spectra under different speedas the input, using Matlab/Simulink simulation software to establish a dynamic model for computer simulation and analysis of the changing dynamics of the parameters affecting the car ride comfort.Key words: Suspension System;riding comfort; dynamic simulation1 汽车动力学振动模型的建立四自由度半车模型既能表征车身的质心加速度和速度的变化,又能表征车身绕其质心轴的俯仰角加速度和角速度的变化,结构也不太复杂,因此其仿真结果具有一定的代表性。
四自由度半车模型的建立,必须作如下假设:整个系统为线性系统;前轴与前轮质量之和为前簧下质量;后轴与后轮质量之和为后簧下质量;非悬挂分布质量由集中质量块m1 f、m1r代替,车轮的力学特性简化为一个无质量的弹簧,不计阻尼;汽车对称于其纵轴线,且左、右车辙的不平度函数相等。
车身振动的四自由度模型如图1所示。
车身质量根据动力学等效的原则分为前轴上后轴上及质心上的三个集中质量m2 f、m2r 、m2c,三个质量由无质量的刚性杆连接。
图1 四自由度汽车模型1.1 四自由度半车模型自由振动方程(1)采用 z 2 f 、z 2r 坐标系的自由振动方程以车身为研究对象,对前、后端取力矩平衡,得:222221221/L (z z )(z )0f f c c f f f f f f m z m z b K C z ++-+-= (1)222221221/L (z z )(z z )0r r c c r r r r r r m z m z a K C ++-+-= (2)式中:z 2f 、z 2r 、z c 、z 1 f 、z 1r 分别表示前、后轴上集中质量、车身质心、前、后轴非悬挂分布质量的垂直振动位移;K 2 f 、 K 2r 分别为前、后轴悬架刚度;C 2 f 、C 2r 是前、后悬架减振器阻尼系数;L 、a 、b 为轴距及质心至前、后轴的距离。
以前、后非悬挂质量为研究对象得:1121221211(z z )(z z )K (z )0f f f f f f f f f f f m z K C q +-+-+-= (3)1121221211(z z )C (z z )K (z q )0r r r r r r r r r r r m z K +-+-+-= (4)式中:q f 、q r 为前、后轮路面不平度激励。
(2)采用 z c 、 Φ坐标系时的自由振动方程以车身为研究对象 由垂直方向力的平衡和绕质心的力矩平衡得:222121221221(z z )C(z z )K (z z )C (z z )0c f f f f f r r r r r r m z K +-+-+-+-= (5)22221221221221(z z )bC (z z )K (z z )C (z z )0y r r r r r r f f f f f f m bK a a ρφ+-+-----= (6)1.2 状态空间模型建立状态方程和输出方程,选取状态向量为[]123456781111,,,,,,,,,,,,,,TTf r c f r c X x x x x x x x x z z z z z z φφ⎡⎤==⎣⎦ []123456781111,,,,,,,,,,,,,,TTf r c f r c X x x x x x x x x z z z z z z φφ⎡⎤==⎣⎦输入向量T[q ,q ]f r u = 输出向量T12345678T22212111112222[y ,y ,y ,y ,y ,y ,y ,y ][z ,z ,z z ,z z ,K (z q ),K (z q ),(z z b)/L,(z z )/L]f r f f r r f f f r r r r f r f Y a ==----+-建立状态方程和输出方程+X AX BuY CX Du⎧=+⎨=⎩ (7) 其中,A,B,C,D 如下:12222221111111222222111111222222222222222222222222000010000000010000000010000000010000f f f f f f ff f f f f f r rr r r r rrr r r r r f f rf rf f rf r r r f f r K K K aK C C aC m m m m m m A K K K bK C C bC m m m m m m K K K aK bK C C C aC bC K C m m m m m m m m aK aK bK bK II+=++-+--222222222222rf rf f rf r r a K b K aC aC bC a C b C bC IIIII I ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥+-+⎢⎥⎢⎥⎣⎦111100000000000000f f r r K B m K m ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦1100000000000000fr D K K ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥-⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦2232222222222222222222322222222222222222112222222222101011000000f ff rf rf rf rr rf f f rf rf rf rr rfr f f rf rr K a K K K a K abK aK bK a K ab K K abK m I m I m I m I K abK K K abK b K aK bK a bK b K K b K m I m Im I m Ia b C K K K K K aK bK K m m m m +--++----+--+-+-+----=+--22222222223222222222222222222232222222222222222200000ff rf rr f ff rf rf rf r r rf ff rf rf r f r r raK aK bK a K b K bK IIIIC a C C C a C abC aC bC a C ab C C abC m I m I m I m I C abC C C abC b C aC bC a bC b C C b C m Im Im I m I ⎡⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢-+⎢⎣+--++---++--+-+-++2222222222222222000000000022f f rr r f f rf rr C C C C aC f bC m m m m aC aC bC a C b C bC IIII ⎤⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥+-⎥-⎥⎥⎥-+-⎥⎦1.3 SIMULINK 仿真模型建立其SIMULINK 仿真模型如图 2 所示车辆悬架系统的性能用车 身加速度、悬架动行程和轮胎动载荷3个基本参数进行定量评价,其中悬架动行程定义为车轮与车身 的位移之差,轮胎动载荷定义为相对于初平衡位置的轮胎载荷变化。
在白噪声路面输入下,建立悬架系统动力学微分方程。
最后通过MATLAB/SIMULINK 进行仿真分析,SIMULINK 模型如图2所示。
图2 四自由度汽车SIMULIN仿真模型2 路面模型的建立本文采用比较容易实现的滤波白噪声作为路面输入模型,根据滤波白噪声的数学模型,建立其Simulink 仿真模型,如图3所示。
图3 路面激励的时域模型对于多自由度的整车模型,有两个输入,后轮输入按一定的时间滞后与前轮输入相同。
利用滤波白噪声法生成的随机路面与规定一致,证明所采用的方法正确,生成的信号合理,可以作为平顺性振动分析的输入激励。
3 仿真结果分析SIMULINK模型运行后得到的仿真结果如图4所示:图4 四自由度悬架系统仿真结果3.1 悬架阻尼系数C的影响保持其他条件不变,改变前悬架阻尼系数C2 f,仿真结果如图4所示。
由于悬挂(车身)质量部分固有频率为1~2 Hz,因此重点考虑低频段。
由图可知,在1~2 Hz 附近,随着阻尼的增大,车身质心垂直位移将减小,俯仰角位移变化不大。