汽车操纵稳定性的仿真

摘要随着汽车技术的发展，用户对汽车性能的要求越来越高，汽车行业的竞争逐渐加剧。

在产品开发中采用虚拟样机分析的开发策略，已成为各大汽车公司缩短产品开发周期、减少产品开发费用、提高产品开发质量，从而提高竞争能力的主要做法。

以多体动力学为理论基础的ADAMS软件是由美国MDI公司开发的一种机械系统动力学分析软件。

目前己成为世界各主要汽车公司及其零部件供应商的主要动力学仿真软件。

利用ADAMS／Car软件，建立了包括前后悬架、转向、车身、动力总成、轮胎、路面等系统在内的整车多体动力学模型。

应用该模型进行了稳态回转、转向回正性、转向盘角阶跃输入、转向盘角脉冲输入、蛇行等仿真分析，同时还以操纵稳定性中的角阶跃试验为例，分别分析了汽车的质心高度、前后位置、前后悬架弹簧刚度和整车载荷等参数对操纵稳定性的影响。

仿真结果表明，该车具有良好的操纵稳定性，从分析来看质心略微前移汽车的操纵稳定性得到改善；而适当的降低质心高度、增加前后悬架弹簧刚度、和减少载荷，有利于整车的操纵稳定性。

关键词：ADAMS；仿真；操纵稳定性Simulation Analysis of Vehicle Handling Stability of Santana2000 Based on ADAMS/CarABSTRACTWith the development of the vehicle technology，and concerning about the car performance，the competition of the car industry becomes more and more intense．In the exploitation of the production，one of the main methods is to use the virtual prototyping technology to exploit the production of car，which may deeply shorter the competition ability，lessen the expenses，improve the quantity，and enhance the competition ability．Based on the multi-body dynamics theory exploited by Mechanical Dynamics，Inc，the ADAMS is a type of software of dynamic analysis of mechanical system．At present，many main car corporation and their accessory suppliers use the ADAMS an their main software of dynamic analysis of mechanical system．The article builds a whole vehicle model that contains suspension，stabilize bar, steering，body，powertrain，tires and road etc by using ADAMS／Car．Appling the full vehicle model，have performed Steady static circular test simulation，returnability test simulation，Steering wheel angle step input simulation，Steerwheel angle pulse input simulation，Pylon course slalom test simulation，and through triangular bump pulse input simulation test,several main factors are discussed in order to study the rule of vehicle parameters affecting on handing stability, including mass gravity center height, the location of center of mass, leaf spring stiffness and the load.The simulation results show that handing stability of the vehicle is good. From the analysis of the test, the centroid slightly forward is beneficial to handing stability. And suitably reducing the height of mass center, increasing front and rear leaf spring stiffness and load reduction can be improved handling stability performance.Key Words: ADMAS；Simulation；Handling Stability目录摘要 (I)ABSTRACT (II)引言 (1)1 绪言 (2)1.1 课题的研究背景 (2)1.2 课题研究的历史及发展现状 (3)1.2.1 车辆操纵稳定性研究历史及现状 (3)1.2.2 车辆动力学仿真技术发展及现状 (4)1.3 小结 (6)2 基于ADAMS/Car 的车辆建模 (7)2.1 ADAMS/Car 建模基本原理 (7)2.2 车辆仿真模型的相关参数 (8)2.3 前悬架模型的建立 (8)2.4 后悬架建立 (10)2.5 转向系模型的建立 (12)2.6 轮胎模型的建立 (13)2.7 车身模型 (15)2.8 动力模型的建立 (15)2.9 整车模型装配 (16)2.10 小结 (16)3 汽车操纵稳定性仿真试验及影响因素分析 (17)3.1 汽车操纵稳定性概述 (17)3.2 转向盘转角阶跃输入仿真试验 (18)3.2.1 车速为105km/h下的转向盘角阶跃输入仿真试验 (18)3.2.2 不同速度下转向盘角阶跃输入仿真试验 (20)3.2.3 不同弹簧刚度下转向盘角阶跃输入仿真试验 (21)3.2.4 不同质心高度转向盘角阶跃输入仿真试验 (24)3.2.5 质心前后位置转向盘角阶跃输入仿真试验 (25)3.2.6 满载与空载转向盘角阶跃输入仿真试验 (27)3.3 转向盘转角脉冲输入仿真实验 (28)3.3.1 汽车在105km/h下的转向盘转角脉冲试验 (28)3.3.2 不同速度下转向盘转角脉冲试验 (29)3.4 转向回正仿真试验 (31)3.5 稳态回转仿真实验 (32)3.6 蛇形仿真实验 (33)3.7 小结 (36)全文总结 (37)参考文献 (38)致谢................................................................................................ 错误!未定义书签。

交互式汽车EPS操纵稳定性虚拟实验仿真系统交互式EPS虚拟实验仿真系统1.试验系统的意义和必要性交互式EPS（汽车电动助力转向系统）虚拟实验仿真系统是融和场景环境仿真、多体动力学仿真、交互式反馈控制、数据通讯等学科的综合实验技术，是实验技术的发展反方向和目标，它对于消除EPS 设计过程和控制程序的缺陷，改善EPS与整车性能的匹配，提高EPS 装车试验的安全性和可靠性具有重要意义。

多自由度转向操作反馈系统由多自由度试验平台及控制器、汽车驾驶转向操作相关控制部件、（制动、加速、转向等）多种传感器及数据采集系统等组成。

主要实现影响转向操作的侧倾、横摆等汽车响应参数的稳态和瞬态仿真，模拟驾驶员真实的驾驶触觉、体觉感受和行驶速度变化等对驾驶员转向操作判断的影响，真实再现驾驶员转向操作与汽车运动状态和动力学状态间的对应关系，实现EPS对汽车运动状态和驾驶员判断、操作的实时输入、输出的影响模拟和试验仿真，为EPS的设计、实验和优化奠定基础。

道路场景虚拟系统由视频和音频系统等组成。

其中视频系统由3通道显示系统组成，扩大虚拟环境的视野范围，能够实时处理道路环境和汽车模型、动画生成与渲染、数字视频和音频等模态综合和数据信息的生成，让驾驶实验者沉浸在一个虚拟的道路驾驶环境中，感受到接近于真实效果的视觉、听觉的驾驶体验，为EPS助力系统的真实操作实验提供支撑。

实验数据记录系统主要完成试验现场录像和实验数据的采集和记录，为EPS试验后期的转向过程和稳定性分析，并为二次实验仿真验证提供数据资源。

2.技术指标要求2.16自由度运动平台2.1.1总体技术参数负荷：1000kg平台尺寸：1.6m×1.6m升降行程：根据实际要求确定最低运动速度：0.8毫米/秒最高运动速度：400毫米/秒加速度：0.7G重复定位精度：±0.3毫米绝对定位精度：±0.3毫米水平位移：±300毫米最大倾角：±30度额定工作压力：14兆帕连接方式：上下台面均为球铰连接状态监视和安全保护功能2.1.2液压伺服系统技术参数：（1）液压缸技术参数：（2）伺服比例阀技术参数：安全保护装置（3）液压站及附件技术要求油泵最大供油压力：14Mpa油泵最大流量：100L/min电动机工作电压：380v电机总功率：22kw空间尺寸：1500（长）x1200（宽）x1600(高)配置：16L蓄能器、风冷却器、高低压过滤器、不锈钢油箱（600升）等供油压力、功率等技术参数需根据实际情况调整。

基于UniTire侧向力模型的汽车操纵稳定性的建模和仿真赵旗;王维;罗兰;郑玲玲;李杰【摘要】为了进行汽车操纵稳定性建模和仿真,总结了非线性和线性UniTtire侧向力模型.基于平面假设,建立了考虑轮胎非线性和线性的汽车操纵稳定性二自由度模型,提出了基于线性和非线性UniTtire侧向力模型的操纵稳定性仿真算法.在常用车速60 km/h下,对某轿车操纵稳定性进行了仿真,获得了横摆角速度、质心侧偏角和侧向加速度的时间历程.研究结果表明,基于线性和非线性UniTtire侧向力模型仿真的横摆角速度、质心侧偏角和侧向加速度是不同的,研究汽车操纵稳定性应关注轮胎的非线性.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2016(016)032【总页数】5页(P127-131)【关键词】操纵稳定性;轮胎;UniTtire模型;建模;仿真【作者】赵旗;王维;罗兰;郑玲玲;李杰【作者单位】吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室,长春130025;吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室,长春130025;吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室,长春130025;吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室,长春130025;吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室,长春130025【正文语种】中文【中图分类】U461.6操纵稳定性是汽车性能之一，其好坏直接影响驾驶员对汽车的操纵、行车安全性和抗干扰性，也对其它整车性能产生影响，如动力性、制动性和经济性等。

而且，汽车操纵稳定性不仅是汽车设计要满足的重要要求，也是汽车主动安全和汽车智能化等研究的基础[1—3]。

以往主要采用线性轮胎模型研究汽车操纵稳定性，线性轮胎模型仅能在较小轮胎侧偏角内使用，存在局限性。

因此，有必要使用精度更高的非线性轮胎模型。

UniTtire模型，是由我国郭孔辉院士提出可全面表达轮胎在各种工况下的轮胎特性的模型，具有很好的实用性和很高的精度[4—6]。

现从理论上将UniTtire侧向力模型和汽车操纵稳定性二自由度模型相结合，研究基于UniTtire侧向力模型的汽车操纵稳定性的建模和仿真方法，实现从轮胎模型到操纵稳定性的转变。

汽车操纵稳定性一般建模和仿真流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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汽车操纵稳定性-稳态回转试验一、试验目的1、了解稳态回转实验方法和数据处理过程。

2、加深理解车辆参数变化对车辆操作稳定性的影响。

二、试验内容1、行驶圆周为15米，试验车绕着圆周旋转，直到车速传感器对准地上标识，锁定方向盘。

2、第一圈以最低稳定速度行驶，记录数据。

3、记录不同车速下的7组数据。

4、改变前轮气压，再测一次。

三、试验对象、仪器、条件四、试验数据胎压：F—0.35Mpa R—0.26Mpa胎压：F —0.2Mpa R —0.26Mpa五、 数据处理1）计算转弯半径比Ri/R0与侧向加速度ay由2i s R π= ；22(/)y i iv s t a R R ==可得Ri 与ay 如下表：由上表可得到两次试验的侧向加速度与转弯半径比的关系曲线，如下：2）计算汽车前后轴侧偏角差值（δ1-δ2）与侧向加速度ay 关系表格，并绘制曲线。

已知轴距L=2800mm ，12036011()2i L R R δδπ-=-则可作前后轴侧偏角差值（δ1-δ2）与侧向加速度ay关系曲线，如下：六、试验比较分析1、转弯半径比比较由两组试验的结果可见，第二次试验，前胎胎压降低后，相同车速下，转弯半径比要大于第一次试验。

这说明胎压减小后，汽车侧偏加重，轮胎侧向刚度降低。

2、侧向加速度ay与转弯半径比Ri/R0的关系比较可得，随着转弯半径的上升，胎压低的那组试验侧向加速度的上升没有第一次试验快。

这就说明，在相同的侧向加速度下，第二组的侧偏角要比第一组大，这是由于胎压低导致轮胎侧向刚度降低导致的。

从两次试验可得随侧向加速度得增大，转弯半径比也随之增大，且二者转弯半径比相差越大。

这说明随着车速上升，胎压小的车侧偏程度上升快。

3、前后侧偏角之差δ1-δ2与侧向加速度ay的关系由图可得，胎压低时，曲线上翘程度大，相同侧向加速度下，第二次试验前后侧偏角之差大于第一次试验，也说明了胎压降低，轮胎侧偏刚度下降且下降快。

582基于七自由度车辆模型仿真平台的轮胎操纵稳定性仿真分析孙晓峰，梅光焕，张凯凯，王龙庆，李慧敏（青岛森麒麟轮胎股份有限公司，山东青岛266229）摘要：利用基于MATLAB SIMULINK的七自由度车辆模型仿真平台，以轮胎PAC2002模型为输入，进行车辆操纵稳定性仿真，并与实车测试结果对比。

结果证明客观性能指标仿真结果与实车测试主观评价结果的一致性较好，基于七自由度车辆模型仿真平台可以较好地预测轮胎的转向性能，也可以在一定程度上预测操纵稳定性。

关键词：七自由度车辆模型；仿真；轮胎；力学特性；实车测试；转向性能；操纵稳定性中图分类号：TQ336.1；O241.82 文章编号：2095-5448（2023）12-0582-07文献标志码：A DOI：10.12137/j.issn.2095-5448.2023.12.0582轮胎是车辆直接与地面接触的部件，在车辆行驶过程中担任重要角色，轮胎的力学特性对车辆的安全性能、燃油经济性、操纵稳定性、噪声以及乘坐舒适性都有重要的影响。

轮胎是一个由多种橡胶材料和钢丝、聚酯等帘线组成的复杂弹性体，轮胎的力学特性呈现非线性特征，充气压力、负荷、温度等外部条件以及轮胎本身的结构参数等都会对轮胎的力学特性产生重要影响[1]，所以轮胎力学特性及其与车辆的匹配性研究一直是车辆及轮胎动力学研究的重要方向。

在轮胎开发设计过程中，对轮胎操纵稳定性和舒适性的评价一般根据实车测试的结果来判定，而实车测试的结果往往受到车手测试能力的影响，测试场地和测试温度等环境因素也对测试结果产生影响，而且实车测试成本较高，难以大批量开展，这也是限制各方对轮胎特性深入研究的一个重要因素。

在室内试验机上可以获得轮胎的力学特性，室内试验可以较好地反映轮胎的性能，又不需要实车测试的苛刻条件，所以很适合在轮胎开发设计初期开展。

对室内试验的轮胎力学特性与实车测试轮胎的操纵稳定性和舒适性进行匹配一致性研究是轮胎开发过程中的重要内容。

2020.18科学技术创新（转下页）对PM2.5微颗粒的捕集手段比较全面。

该公司主要侧重于喷雾凝聚，对于其他新型微颗粒捕集技术投入的相对较少。

水膜凝聚和喷雾凝聚技术是湿式电除尘中常用的技术，为了解决对微细粉尘PM2.5、SO 3酸雾和重金属等污染物去除效率低的问题。

该公司于2011年申请了专利CN202356193U,其采用位于所述收尘极顶端的喷雾管道；设置在所述喷雾管道上的喷雾喷嘴；位于所述壳体的底端并与其相连的排液管，该专利申请与现有技术采用振打装置振打收尘极，去除收尘极表面的粉尘的方式相比，该实用新型提供的静电除尘器，无需采用振打装置，避免了二次扬尘，进而减少了经过除尘后烟气的含粉尘量，使得除尘后的烟气满足了工业烟气PM2.5的排放标准，即使得除尘后的烟气满足了工业废气的排放标准。

2013年，该公司申请了专利CN203598944U ，该实用新型用于湿式电除尘器的水膜均布装置，包括收尘极和喷水管，在收尘极顶部设置喷水管，由喷水管作为收尘极悬吊装置，喷水管上间隔设置喷水小孔，喷水小孔喷水在收尘极上形成水膜。

针对实现喷雾的超细雾化效果、喷嘴最佳排布和提高除尘效率的技术问题，该公司于2014年申请了适用于湿式电除尘器的螺旋式喷嘴及其排布方式（CN103962243A ），本发明提出的喷嘴适用于湿式电除尘器，喷雾颗粒细小均匀，喷雾角度和散布范围大，能有效提高湿式电除尘器集尘极冲洗效果，减少喷嘴数量，有效降低耗水量，避免喷嘴磨损，提高除尘效率。

为了提高电凝聚效率，使粉尘充分扰流以增加碰撞频次，2015年，该公司申请了一种横向双极烟气电凝并装置（CN205341042U ），该装置的烟道内交替设置5～20个阳极部件和阴极部件，每个阳极部件上设置有4～10根阳极电晕线和5～11块阳极板，阳极电晕线位于相邻阳极板中间；每个阴极部件上设置有4～10块阴极板和5～11根阴极电晕线，阴极电晕线位于相邻阴极板中间。