基于MATLAB的汽车平顺性的建模与仿真
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一种基于MATLAB的汽车平顺性模拟仿真分析方法
朱荣;朱世彬;陈文丰
【期刊名称】《农业装备与车辆工程》
【年(卷),期】2015(53)7
【摘要】为了快速、准确地模拟汽车平顺性,介绍了一种基于MATLAB的乘用车平顺性模拟仿真方法.通过建立整车的平顺性数学模型.在MATLAB软件的图形用户界面(GUI)开发环境下,用M语言编写程序,获得汽车平顺性模拟仿真系统.用户只需要在系统界面下输入对应的参数,便能自动获取平顺性的各种预设指标.基于此种仿真方法不仅能够消除实际道路试验中道路、气候等因素对汽车平顺性能测定的影响,而且具有方便快捷、重复使用等优点.
【总页数】5页(P61-64,70)
【作者】朱荣;朱世彬;陈文丰
【作者单位】710064陕西省西安市长安大学汽车学院;710064陕西省西安市长安大学汽车学院;710064陕西省西安市长安大学汽车学院
【正文语种】中文
【中图分类】U461.4
【相关文献】
1.基于ADAMS与MATLAB联合的载货汽车平顺性仿真方法研究 [J], 陈志宁;刘夫云;邓聚才
2.基于ANSYS与MATLAB的汽车平顺性研究 [J], 杨晓翔;陈丽静
3.基于MATLAB汽车悬架优化设计及平顺性分析 [J], 秦玉英;郭翔翔;陈双
4.基于MATLAB的汽车动力性模拟仿真方法 [J], 朱荣;陈文丰;杜宁宁
5.基于MATLAB的轮毂电机驱动电动汽车的平顺性研究 [J], Zhang Liping;Li Yongkai;Li Zhengpeng
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汽车行驶平顺性实验一、 实验目的1、通过本次实验学习并应用Simulink 仿真2、通过实验清楚研究汽车平顺性的目的是控制汽车振动系统的动态特性。
3、通过本次实验,使我们更好地理解汽车振动系统的简化,系统频响特性和系统参数对“输出”影响分析,掌握车辆振动的基本实验方法。
4、通过实验的建模编程仿真培养运用理论知识解决有关汽车实际问题的能力。
二、 实验方法通过软件MATLAB 的控制系统仿真Simulink 模块进行仿真建立模型,数据处理。
三、 实验过程1、双质量系统振动的运动方程:()()()()()001t 212111121222=-+-+-+=-+-+q z K z z K z z C z m z z K z z C z m 设x=(z2 dz2 z1 dz1) dx=(dz2 ddz2 dz1 ddz1) y=(ddz2 z1-q z2-z1) , q 为路面输入。
2、列出状态方程3、(1)在matlab 中建立m 文件,输入如下程序: %双质量系统平顺性仿真%x=(z2 dz2 z1 dz1) dx=(dz2 ddz2 dz1 ddz1) y=(ddz2z1-q z2-z1) q为路面输入m1=24;m2=240;K=9475;Kt=85270;c=754;A=[0 1 0 0,-K/m2 -c/m2 K/m2 c/m2,0 0 0 1,K/m1 c/m1 -(K/m1+Kt/m1) -1/m1];B=[0K/m1];C=[-K/m2 -c/m2 K/m2 c/m2,0 0 1 0,1 0 -1 0];D=[0-10];Simulink仿真模块:(2)bode图的程序及仿真模块如下:在matlab中建立m文件,输入如下程序:%双质量系统平顺性仿真%x=(z2 dz2 z1 dz1) dx=(dz2 ddz2 dz1 ddz1) y=(z2 z1)q为路面输入m1=24;m2=240;K=9475;Kt=85270;c=754;A=[0 1 0 0,-K/m2 -c/m2 K/m2 c/m2,0 0 0 1,K/m1 c/m1 -(K/m1+Kt/m1) -1/m1];B=[0K/m1];C=[ 1 0 0 00 0 1 0];D=[00];Simulink仿真模块:四、实验结果1、(1)z1-q(2)z1-q2、z1:z2:五、心得体会在此次试验中,我们更加熟练的运用了matlab这个软件。
基于matlab的车辆工程仿真实例-回复一个基于MATLAB的车辆工程仿真实例是车辆悬挂系统的分析与优化。
在汽车设计中,悬挂系统起着至关重要的作用,影响着车辆的舒适性、稳定性和操控性。
使用MATLAB可以通过建立车辆的动力学模型,对悬挂系统进行仿真分析和优化。
以下是一个可能的仿真实例步骤:1. 建立车辆的动力学模型:使用MATLAB 建立车辆的多体动力学模型,包括车体、车轮、悬挂系统等。
模型可以考虑车辆的质量分布、悬挂系统的刚度和阻尼等参数。
2. 仿真悬挂系统的响应:在建立好动力学模型后,可以通过输入不同的激励,如车速、道路条件等,模拟悬挂系统的动态响应。
通过仿真可以了解车辆在不同工况下的悬挂系统行为,如车身姿态、轮胎力等。
3. 分析悬挂系统参数的影响:在模拟悬挂系统的响应之后,可以通过改变悬挂系统的参数,如刚度和阻尼,来分析这些参数对悬挂系统响应的影响。
通过分析可以确定最优的悬挂系统参数,以满足特定的需求,如舒适性、稳定性等。
4. 优化悬挂系统设计:基于分析结果,可以对悬挂系统的设计进行优化。
通过MATLAB的优化工具箱,可以使用不同的优化算法,如遗传算法、粒子群算法等,来搜索最优的悬挂系统参数组合。
5. 评估优化结果:在优化过程中,评估优化结果的有效性是必要的。
可以使用MATLAB的仿真工具再次运行优化后的悬挂系统模型,并进行性能评估。
性能评估可以包括悬挂系统的响应、车辆稳定性、舒适性等方面。
通过以上步骤,可以使用MATLAB对车辆悬挂系统进行仿真分析和优化,以改善车辆的悬挂系统性能。
这个实例展示了MATLAB 在车辆工程中的应用,可以帮助工程师更好地理解和优化车辆的悬挂系统。
基于ANSYS与MATLAB的汽车平顺性研究杨晓翔;陈丽静【摘要】ANSYS is used to statical y analyze 195/65R15 radial tires. This paper draws a law that the tire's nonlinear radial stiffness changes with the inflation pressure variation. And the kinematics simulation of vehicle suspension and the random road spectrum are made by usingmatlab/simulink. The results show that the tire inflation pressure, vehicle speed and pavement level have a greater impact on the vehicle ride comfort.%运用ANSYS对195/65R15子午线汽车轮胎进行静态分析,得出轮胎非线性径向刚度随充气内压的变化规律,并采用Matlab/Simulink建立随机路面谱,对带该轮胎的汽车悬架进行运动特性仿真,结果表明轮胎的充气压力与汽车行驶速度、路面等级对汽车的平顺性有较大的影响。
【期刊名称】《机械制造与自动化》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】3页(P113-115)【关键词】汽车;非线性动刚度;平顺性;充气压力;随机路面谱【作者】杨晓翔;陈丽静【作者单位】福州大学机械工程及自动化学院,福建福州350108;福州大学机械工程及自动化学院,福建福州350108【正文语种】中文【中图分类】U469;TP391.9对于任何行驶中的车辆来讲,它必然受到空气作用力和地面的作用力;而地面作用力比空气作用力的影响更为重要。
基于matlab的大客车操纵稳定性建模与研究近年来,大客车的操纵稳定性和安全性问题日益受到关注,针对这一问题本文提出了一种基于Matlab的大客车操纵稳定性建模与研究的方法。
首先,根据大客车的物理性能,构建了一个多模型的Matlab 仿真程序,其中包括大客车的物理运动模型和车辆操纵系统。
然后,对仿真程序进行了系统分析,探讨了大客车操纵稳定性的相关因素,以及操纵精度如何影响操纵稳定性。
最后,利用仿真实验,验证了Matlab仿真程序的准确性。
结果表明,基于Matlab的大客车操纵稳定性建模与研究方法是可行的。
1 Introduction随着交通运输业的发展,大客车在日常交通环境中发挥着重要的作用,但是它的操纵稳定性和安全性问题一直困扰着交通安全研究者。
因此,研究大客车的操纵稳定性是交通安全领域的一个重要课题。
为了解决这一问题,本文采用基于Matlab的建模和仿真方法,对大客车的操纵稳定性进行了研究。
2 Theory2.1 Model根据大客车的物理性能,构造了一个多状态的Matlab仿真程序,包括大客车的物理运动模型和操纵系统模型。
其中,大客车的物理运动模型由线性动力学方程组构成,可以描述大客车在水平面上的运动;操纵系统模型是一个简单的PID控制器,用于模拟大客车操纵过程。
2.2 Analysis通过对仿真程序进行系统分析,探讨了大客车操纵稳定性的相关因素,以及操纵精度如何影响操纵稳定性。
3 Experiment仿真实验用于验证模型的准确性以及车辆操纵稳定性。
仿真实验包括假想试验和实际试验。
在假想试验中,通过改变控制精度来检查大客车操纵稳定性的变化规律。
在实际试验中,使用实际数据来验证仿真结果的准确性。
4 Conclusion本文提出了一种基于Matlab的大客车操纵稳定性建模与研究的方法。
仿真实验表明,Matlab仿真可以准确描述大客车的操纵特性,揭示大客车操纵稳定性的内在规律,提供了有效的操纵稳定性分析技术。
基于MATLAB/Simulink的汽车平顺性的仿真模型摘要本文在分析平顺性的研究意义和研究内容的基础上,以数学仿真原理为理论基础,建立了以某经济型轿车为原型的整车八自由度汽车模型拉格朗日方程,并应用仿真软件MATLAB/Simulink建立了汽车平顺性的仿真模型。
按照国家标准模拟了不同车速下的汽车试验,得出了平顺性仿真在不同车速下时间域和频率域的仿真结果。
本文还参考了实车的平顺性试验,该试验参照国标GB/T4970?1996执行。
在国家B级路面上以不同车速对驾驶员座椅、副驾驶员座椅和后排左侧座椅的垂直加速度信号进行了测量,得出了平顺性试验在时间域和频率域的结果。
在汽车平顺性仿真与试验的基础上,文中对处理后的数据结果进行了比较分析,对试验所用汽车的平顺性作出了评价,给出了仿真与试验的相应结论。
关键词:平顺性,八自由度建模,路谱,MATLAB/SimulinkAbstractThis paper analyzes the significance of ride comfort and contents of research based on the principle of mathematical simulation based on the theory established by an economy car for the prototype vehicle eight degrees of freedom vehicle model Lagrange equation, and applying simulation software MATLAB / Simulink to establish a simulation model ofvehicle ride comfort. Simulated in accordance with national standards of vehicles under different speed test results, the simulation ride at different speeds time domain and frequency domain simulation results This article also during the actual car test ride, test the light of the implementation of national standard GB/T4970-1996. B-class roads in the country at different speeds on the driver's seat, co-pilot seat and left rear seat of the vertical acceleration signal was measured, obtained test ride in the time domain and frequency domain results. In the car ride simulation and experiment based on the text of the processed data results were compared, the test used in ride comfort has been evaluated, the simulation and testing the corresponding conclusionsKey words: Comfort,Eight degrees of freedom model, Road spectrum, MATLAB/Simulink 目录前言 11绪论 21.1汽车平顺性研究的意义21.2汽车平顺性研究的主要内容 21.3汽车行驶平顺性研究发展概况 42汽车行驶平顺性的评价 62.1行驶平顺性评价的研究62.2人体对振动的反应 62.3平顺性指标评价方法72.3.1ISO 2631标准评价法72.3.2吸收功率法112.4平顺性评价流程113随机路面模型的研究 133.1随机路面模型133.1.1路面不平度的概述133.1.2路面不平度的表达133.1.3时域模型143.1.4时域响应153.2建立随机路面模型 153.2.1汽车前轮所受路面随机激励153.2.2前后轮滞后输入的处理164汽车平顺性模型的建立及仿真184.1建模基本原理与要求184.1.1建模基本要求184.1.2建模基本原理194.2 汽车平顺性建模194.2.1 八自由度整车力学模型的建立204.2.2 数学模型的建立214.2.3 汽车座椅的布置254.2.4 汽车八自由度Simulink仿真模型的建立26 4.3整车平顺性仿真284.3.1仿真参数的选取 284.3.2 50km/h车速下汽车平顺性仿真结果304.3.3 60km/h车速下汽车平顺性仿真结果314.3.4 70km/h车速下汽车平顺性仿真结果325整车平顺性试验与结果分析335.1 平顺性试验原理及试验过程335.2 仿真与试验结果的数据处理345.3 仿真与试验结果的时域分析365.4 仿真与试验结果的频域分析37结论38致谢39参考文献40前言汽车平顺性主要是指保持汽车在行驶过程中产生的振动和冲击环境对乘员舒适性的影响在一定界限之内,对载货汽车还包括保持货物完好的性能,它是现代高速汽车的主要性能之一。
家用轿车平顺性的仿真分析任务书1.课题意义及目标学生应通过本次毕业设计,综合运用所学过的基础理论知识,在深入了解汽车悬架系统工作原理以及汽车平顺性的评价方法的基础上,建立系统的数学模型,并利用Matlab中的Simulink工具,对系统进行动态仿真,给出仿真实验结果。
为学生在毕业后从事机电控制系统设计工作打好基础。
2.主要任务(1)分析汽车悬架系统工作原理以及汽车平顺性的评价方法;(2)建立系统的数学模型;(3)编写matlab/simulink 仿真程序;(4)调试、分析仿真结果;3.主要参考资料[1] 余志生.汽车理论.北京:机械工业出版社.[2] 陈桂明,张明照等编著.应用MATLAB建模与仿真 [M].科学出版社.[3] 钟麟,王峰编著. MATLAB仿真技术与应用教程 [M].国防工业出版社.[4] 张森,张正亮等编著. MATLAB仿真技术与实例应用教程 [M].机械工业出版社. 4.进度安排审核人:年月日家用轿车平顺性的仿真分析摘要:本文根据平顺性研究的内容和意义,运用MATLAB/Simulink软件,构造出汽八自由度汽车整车模型,还参考某经济型轿车的参数,给模型赋值进行仿真。
按照国家标准模拟了不同车速下的汽车试验,得出了平顺性仿真在不同车速下时间域和频率域的仿真结果。
本文还根据车辆平顺性的国家B级路面试验结果,对模型的准确性性进行了检验,并分析研究家用轿车的平顺性。
根据实车平顺性的特点,在仿真模型中系统分析了平顺性有关的各参量对汽车平顺性的影响,同时改进车辆悬架系统的一些参数,然后将改进后参数在模型中进行仿真,得出结果,并提出具有一定可行性的建议,为家用轿车平顺性的研究打下一定的基础。
关键词:平顺性,八自由度,Simulink,仿真分析The Simulation Analysis of Family Car Ride Comfort Abstract:Based on the content and meaning of ride comfort studies, using MATLAB / Simulink software, constructed out of steam automobile model eight degrees of freedom, but also a reference to a economy car parameters assigned to the model simulation. In accordance with national standards test simulates the car under different speeds, come to ride simulation simulation time domain and frequency domain at different speeds.This article also based vehicle ride comfort level B state road test results, the accuracy of the model was examined and analyzed,, car ride home. According to the actual vehicle ride comfort characteristics, in the simulation model system analyzes the impact of various parameters related to ride on the vehicle ride comfort while improving vehicle suspension system parameters, and then the improved simulation parameters in the model, too the results and recommendations it is feasible to lay a foundation for the car ride home study. Keywords: Comfort, Eight Degrees of Freedom, Simulink, Simulation Analysis目录1 绪论 (4)1.1 汽车平顺性研究的意义 (4)1.2 汽车平顺性研究的主要内容 (4)1.3 平顺性研究的发展状况 (6)2 轿车平顺性的评价 (7)2.1平顺性评价的研究 (7)2.2 人体对振动的反应 (7)2.3 平顺性的评价指标和方法 (7)2.3.1 ISO 2631标准评价方法 (8)2.3.2 吸收功率法 (11)2.4 平顺性的评价流程 (12)3 随机路面模型研究 (13)3.1 随机路面模型 (13)3.1.1 路面不平度概述 (13)3.1.2 路面不平度表达 (13)3.1.3 时域模型 (14)3.1.4 时域响应 (15)3.2 随机路面模型的构建 (15)3.2.1 汽车前轮受路面激励 (15)3.2.2 前后轮滞后输入的处理 (16)4 平顺性模型的建立及仿真 (18)4.1平顺性建模 (18)4.1.1 八自由度整车力学模型的建立 (18)4.1.2 数学模型的建立 (19)4.1.3 座椅的布置 (23)4.1.4汽车八自由度Simulink仿真模型的建立 (24)4.2 整车平顺性仿真 (26)4.2.1 仿真参数选取 (26)4.2.2 50km/h车速下汽车平顺性仿真结果 (28)4.2.3 60km/h车速下汽车平顺性仿真结果 (29)4.2.4 70km/h车速下汽车平顺性仿真结果 (30)5 平顺性的仿真结果分析 (31)5.1 仿真结果数据处理 (31)5.2 仿真结果与实验结果的时域分析 (33)5.3仿真结果与实验结果的频域分析 (34)结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)1 绪论1.1 汽车平顺性研究的意义车辆平顺性的高低对人和车都有着重要的影响,高平顺性的轿车,人们在驾驶和乘坐时会感到舒适,同时车的各项性能性能也较高。
基于MATLAB电动汽车仿真研究电动汽车是应对能源危机和环境污染的一种解决方案。
通过使用电能作为动力源,电动汽车可以减少对传统燃料的依赖,降低温室气体排放,进而减少对环境的损害。
因此,对电动汽车的研究和仿真具有重要意义。
MATLAB是一种广泛应用于工程、科学和数学领域的计算工具软件,它提供了一系列强大的函数和工具箱,可用于建立和分析动力系统模型,包括电动汽车。
在基于MATLAB的电动汽车仿真研究中,首先需要建立一个模型来描述电动汽车的动力系统。
这个模型通常包括电动机、电池、控制系统等组成部分。
电动汽车模型可以根据实际情况进行适当的简化,以便于仿真研究。
在仿真过程中,可以通过控制参数和输入信号的变化来模拟不同驾驶条件下的电动汽车性能。
例如,可以改变电池的充电水平、控制系统的参数等,来研究电动汽车在不同工况下的续航能力、加速性能等。
利用MATLAB的仿真工具,可以对电动汽车的性能进行评估和优化。
通过对模型进行参数敏感性分析,可以找出对电动汽车性能影响最大的因素,并进行相应优化。
此外,还可以利用优化算法,对电动汽车的驱动系统进行多目标优化,以实现最佳的性能和经济性。
在研究中还可以考虑电动汽车与电网的交互作用。
通过建立电动汽车与电网之间的模型,可以研究电动汽车的充电策略以及对电网负载和稳定性的影响。
这对于电动汽车的智能充电管理和电网规划具有重要意义。
此外,基于MATLAB的电动汽车仿真研究还可以涉及到其他方面的内容,如电池管理系统、能量回收等。
利用MATLAB提供的组件和工具箱,可以方便地建立和分析相关模型,辅助电动汽车技术的开发和使用。
总之,基于MATLAB的电动汽车仿真研究具有广泛的应用前景和重要的实际意义。
通过建立适用的模型和采用有效的仿真方法,可以对电动汽车的性能、控制策略和与电网的交互影响等方面进行深入研究,为电动汽车技术的发展和应用提供有力支撑。
基于ADAMS与MATLAB联合的载货汽车平顺性仿真方法研究作者:陈志宁等来源:《汽车科技》2015年第02期摘要:对载货汽车虚拟仿真模型建模方法进行了分析,基于ADAMS 建立了某型号载货汽车刚柔耦合的平顺性仿真虚拟样机模型;基于MATLAB Simulink 工具箱建立了载货汽车平顺性仿真的路面激励和阻尼力模型;基于ADAMS Control 模块与MATLAB Simulink 接口建立了ADAMS/MATLAB 联合仿真模型,开发了仿真优化程序。
以某型号载货汽车为例,对提出的方法进行了应用验证。
结果表明,提出的方法比以往刚体动力学模型具有更高的仿真精度,仿真效率和操作便利性符合企业需求。
关键词:载货汽车;平顺性仿真;刚柔耦合中图分类号:U461.4; TH113 文献标识码:A 文章编号:1005-2550(2015)02-0010-04Abstract: The method to build the virtual simulation model of vehicle is analyzed. Based on ADAMS, the rigid- flexible coupled virtual prototype model for ride comfort simulation of a type heavy truck is established. Based on MATLAB Simulink toolbox, the road excitation and damping force model of ride comfort simulation of vehicle is established. Based on ADAMS Control module and MATLAB Simulink interface, the co-simulation model was built. The simulation and optimization program was developed. As an example, the above methods and program are applied to a certain type of truck, the method and the program are validated. The results show that, the precision of the proposed method is higher than that of the simulation of rigid body dynamics model, the simulation efficiency and operation convenience of the proposed method can meet the requirements of enterprises.1 引言平顺性是指保持汽车在行驶过程中由于路面不平度和发动机、传动系统以及车轮等旋转部件引起的振动和冲击环境对乘员舒适性的影响;在一定的界限之内,对于载货汽车还包括保持运载货物完好的性能。
基于MATLAB的汽车平顺性的建模与仿真车辆工程专硕1601 Z1604050晨1.数学建模it程1.1建立系统徹分方程如下图所示,为车身与车轮二自由度振动系貌模型:图中,m2为悬挂质量(车身质量);ml为非悬挂质量(车轮质量);K 为强簧刚度;C为誠振器吧尼系数;Kt为轮胎啊度;z1为车轮垂直位杨;z2为车身垂直位移;q为路面不平度。
车轮与车身垂直位移坐标为zkz2,坐标原点选在各自的平衡位置,其运动方程为:加2乞2 + C^2 _ 乙)+ K&2 _ 召)二0 (1)m x z x +C(Z -Z2)+K(Z X—G)+K/(Z I一q)二0 1.2双质量系锐的传递特性先求双质量系貌的顺率响应函数,將有关各复振幅代入,得:Z2(—CD2ITI2+jcoC + K) — Z] (jcoC + K)⑵Z] (—69~/77| + jcoC + K + K()= Zj (jeC + K) + cjK t(3)A x = jcoC + KA?——CD11Z2 + j a)C + KA3 = -orm^ + jcoC + K + K}由式(2)得Z2~的颐率响应函数:z2 _ jcoC + K Zj—3 加2 + K + jcoC(4) 將式(4)代入式(3)得z「q的频率响应函数:(5) 式中:N = 44 - A2下面综合分析车身与车轮双质量系统的传递特性。
车身位務Z2对胳面位務q的颛率响应函数,由式(4 )^(5 )两个环节的频率响应函数相乘得到:S _S Z—2«_AK______ 1 1 —q Z、q 窥N N(6)(7)1・3车身加速度、悬架牌簧动挠度和车轮相对动裁的幅频特性1. 车身加速度对路面不平度的顺率特性:2. 相对动教对路面不平度的频率特牲车轮动载荷为:车轮静载荷为:G = (〃1 十加 2)g则车轮与路面相对动教为:..••石 + j —-F (i _加]乙+加2乙_.色G (m 1+m 2)g(1 +些)g车轮与路面间相对动载与胳面不平度之间的传递函数为:Z] * 5 加2H (叽广如H5 =迪 jSq(e)q(e)F d = m x 'i x + m 2z 2(8)(9)(10)宀Gq3(1+竺)g(7)(11)3.悬架动挠度对路面不平度的顺率特性悬架动挠度为:h=J7\二全—呂(12)q q q q悬架动挠度与路面不平度之间的传递函数为:5孑唸r说(13) 2.仿真ii程通it建模,我们已经得到了各所需的传递函数。
基于MATLAB与ADAMS的空气悬架客车平顺性联合仿真薛念文;郭晓东;江洪
【期刊名称】《拖拉机与农用运输车》
【年(卷),期】2010(37)2
【摘要】在ADAMS/Car中建立虚拟样机模型,通过与实车试验数据比较,验证了模型的正确性。
把虚拟样机模型导入MATLAB,并定义了减振器控制力输入接口,在MATALB中创建模糊控制器模型,实现了联合仿真模型的建立。
进行平顺性联合仿真,结果表明对阻尼器控制后后轴上方左侧座椅的各向加速度有所降低。
所利用的联合仿真研究方法为分析车辆平顺性提供了一种新的途径。
【总页数】3页(P15-17)
【关键词】联合仿真;空气悬架;模糊控制
【作者】薛念文;郭晓东;江洪
【作者单位】江苏大学
【正文语种】中文
【中图分类】U463.33
【相关文献】
1.基于ADAMS/Car与MATLAB的液压主动悬架平顺性仿真研究 [J], 张晓芬;丛华;晁志强;刘相波
2.基于虚拟样机技术的空气悬架客车平顺性仿真研究 [J], 贾涛;张淑敏
3.基于虚拟样机的空气悬架大客车平顺性仿真分析 [J], 董吉亮
4.基于虚拟技术的空气悬架客车平顺性仿真分析 [J], 唐学帮;陈元华;孙永刚
5.基于ADAMS的空气悬架客车平顺性仿真与试验 [J], 李仲兴;喻广强;江洪;沙鸥因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
汽车平顺性建模与仿真
吴亮廷
【期刊名称】《河北联合大学学报:自然科学版》
【年(卷),期】2015(000)002
【摘要】汽车作为一个复杂的多自由度振动系统,定量分析和评价平顺性的关键在于建立理想的力学模型和数学模型。
根据汽车振动理论,研究平顺性规律,并应用MATLAB软件建立了汽车三维7自由度车辆振动模型,通过实验和单因素分析法对所建立的车辆振动模型的准确性及振动特性进行了模拟仿真验证。
结果表明,利用MATLAB软件计算机分析和预测车辆平顺性是切实可行的。
【总页数】6页(P127-132)
【作者】吴亮廷
【作者单位】武汉理工大学能源与动力工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】U461.4
【相关文献】
1.载货汽车平顺性多刚体系统动力学建模与仿真 [J], 伍建伟;刘夫云;匡兵;杨孟杰;李宽
2.重型汽车行驶平顺性的建模与仿真分析 [J], 秦玉英;涂俊波;赵庆宇;陈涅林
3.六轴半挂汽车列车平顺性建模和频域仿真 [J], 赵旗;杨昆;罗兰;李杰
4.基于滤波白噪声的汽车平顺性时域建模和仿真 [J], 赵旗;王维;李杰;张初旭
5.轮毂电机电动汽车轮内减震机构建模及平顺性仿真 [J], 任洪卓;陈双;张宇涵
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基于matlab的车辆工程仿真实例基于MATLAB的车辆工程仿真实例MATLAB是一种强大的数学计算软件,广泛应用于各种领域,包括车辆工程。
在车辆工程中,MATLAB可以用于模拟和优化车辆的性能,例如加速、制动、悬挂、转向等。
本文将介绍一个基于MATLAB的车辆工程仿真实例,以展示MATLAB在车辆工程中的应用。
本实例是一个简单的车辆加速仿真,目的是评估车辆的加速性能。
仿真模型包括车辆、发动机、变速器和轮胎等组成部分。
车辆模型采用简化的二自由度模型,发动机模型采用简单的动力学方程,变速器模型采用离散化的传动比,轮胎模型采用简单的摩擦力模型。
仿真过程中,输入加速踏板位置信号,输出车辆速度和加速度信号。
仿真过程中,需要对车辆模型进行参数化,以反映实际车辆的性能。
例如,车辆质量、空气阻力系数、轮胎摩擦系数等参数都需要根据实际车辆进行调整。
此外,还需要对发动机和变速器模型进行参数化,以反映实际发动机和变速器的性能。
例如,发动机最大功率、最大扭矩、变速器传动比等参数都需要根据实际车辆进行调整。
仿真结果显示,车辆加速性能与输入加速踏板位置信号密切相关。
当加速踏板位置信号为0时,车辆速度为0;当加速踏板位置信号为最大值时,车辆速度达到最大值。
此外,车辆加速性能还受到车辆质量、空气阻力系数、轮胎摩擦系数等因素的影响。
通过调整这些参数,可以优化车辆的加速性能。
基于MATLAB的车辆工程仿真可以帮助工程师评估车辆的性能,优化车辆的设计和调整车辆的参数。
本文介绍的车辆加速仿真只是车辆工程仿真的一个简单实例,实际应用中还可以进行更复杂的仿真,例如车辆制动、悬挂、转向等方面的仿真。
MATLAB的强大计算能力和丰富的工具箱使得车辆工程仿真变得更加容易和高效。
基于多体动力学的汽车平顺性仿真分析及悬架参数优化1. 本文概述随着汽车工业的迅速发展,汽车的安全性和舒适性已成为消费者选择汽车的重要因素。
汽车平顺性,作为衡量汽车舒适性的关键指标,直接关系到乘客的乘坐体验。
在汽车设计过程中,对汽车平顺性的仿真分析和悬架参数的优化显得尤为重要。
本文旨在通过多体动力学(MBD)仿真技术,对汽车在不同路面条件下的平顺性进行深入分析,并通过优化悬架参数,提升汽车的平顺性能。
本文首先介绍了多体动力学的基本原理,并详细阐述了其在汽车平顺性仿真分析中的应用。
接着,本文构建了一个基于多体动力学的汽车平顺性仿真模型,该模型能够模拟汽车在不同路面条件下的动态响应。
通过仿真实验,本文分析了不同路面激励对汽车平顺性的影响,并识别了影响汽车平顺性的关键因素。
在仿真分析的基础上,本文进一步探讨了悬架参数对汽车平顺性的影响。
通过改变悬架的刚度、阻尼等参数,本文分析了悬架参数变化对汽车平顺性的影响规律。
基于仿真结果,本文采用优化算法对悬架参数进行了优化,以提高汽车的平顺性能。
本文的研究不仅有助于深入理解汽车平顺性的影响因素,而且为汽车悬架参数的设计和优化提供了理论依据。
通过本文的研究,可以为汽车设计提供有益的参考,提升汽车的舒适性和市场竞争力。
2. 多体动力学理论基础多体动力学(MBD)是研究由多个刚体和柔体组成的系统在力的作用下的运动和动力学的学科。
在汽车工程领域,多体动力学方法被广泛应用于汽车动力学仿真,特别是在汽车平顺性分析和悬架参数优化方面。
本节将介绍多体动力学的基本原理和关键概念,为后续的汽车平顺性仿真分析提供理论基础。
多体动力学系统由多个刚体和柔体组成,它们通过关节或其他连接方式相互连接。
每个刚体或柔体都有其自身的质量、惯性和几何属性。
系统中的力可以来自外力,如重力、摩擦力、空气阻力等,也可以来自连接体之间的相互作用力,如弹簧力、阻尼力等。
多体动力学的基本原理基于牛顿欧拉方程,包括牛顿第二定律和欧拉运动方程。
基于MATLAB 的汽车平顺性的建模与仿真
车辆工程专硕1601 Z1604050 李晨
1. 数学建模过程 1.1建立系统微分方程
如下图所示,为车身与车轮二自由度振动系统模型:
图中,m2为悬挂质量(车身质量);m1为非悬挂质量(车轮质量);K 为弹簧刚度;C 为减振器阻尼系数;Kt 为轮胎刚度;z1为车轮垂直位移;z2为车身垂直位移;q 为路面不平度。
车轮与车身垂直位移坐标为z1、z2,坐标原点选在各自的平衡位置,其运动方程为:
222121()()0m z C z z K z z +-+-=1112121()()()0
t m z C z z K z z K z q +-+-+-=
(5)
1.2双质量系统的传递特性
先求双质量系统的频率响应函数,将有关各复振幅代入,得:
令:
232t A m j C K K ωω=-+++
由式(2)得z 2-z 1的频率响应函数:
将式(4)代入式(3)得z 1-q 的频率响应函数:
式中:
下面综合分析车身与车轮双质量系统的传递特性。
车身位移z 2对
路面位移q 的频率响应函数,由式(4)及(5)两个环节的频率响应函数相乘得到:
2221()()
z m j C K z j C K ωωω-++=+2111()()t t
z m j C K K z j C K qK ωωω-+++=++1A j C K
ω=+K
C j m A ++-=ωω222212
122
z A j C K z m K j C A ωωω+==-++2
321N A A A =-21221112=t t
A K A K z z z A q z q A N N
==
1.3车身加速度、悬架弹簧动挠度和车轮相对动载的幅频特性 1.车身加速度对路面不平度的频率特性:
2.相对动载对路面不平度的频率特性 车轮动载荷为:
车轮静载荷为:
则车轮与路面相对动载为:
车轮与路面间相对动载与路面不平度之间的传递函数为:
3.悬架动挠度对路面不平度的频率特性
悬架动挠度为:
2222()()()()()
Z q
z z H q q ωωωωωω-==-1122
d F m z m z =+12()G m m g
=+2
12
11221
2121
()(1)d m z z F m z m z m m G m m g g
m ++==
++122
21/21
()()()(1)d d F G q
z z m F q q m H m Gq g m ωωω
ω-+
==-+2121
d f z z z z q q q q
-==-
悬架动挠度与路面不平度之间的传递函数为:
2. 仿真过程
通过建模,我们已经得到了各所需的传递函数。
下面要利用MATLAB 的M 文件进行仿真。
2.1公式的进一步推导
在公式(7)中,我们需要得到的是传递函数的分子和分母表达式,这样可以通过插值的方法计算传递函数,并以此计算出幅频特性。
经进一步推导后我们可得公式(7)的分子为:
()3
2[]t j C K K ωω-⨯
分母为:
同理,对公式(11)、(13)进行推导得: 公式(11)分子为:
4
3
2
22211
[()(()]t
m m m j C C K K K m m ωωω++-+⨯ 分母为:
2
1
+m m ⨯⨯(1)g N
21()()()d d f q
f z z H q q q
ωωω-==-2
321N A A A =-
公式(13)分子为:
22t m K
分母为:
N
2.2M 文件中代码的编写
得到了所有传递函数的分子、分母,下面编写代码: 1.一些系统参数的输入
2.传递函数分子、分母的构建
3.传递响应函数的构建及频响输出
车身加速度对路面不平度响应特性:
悬架动挠度对路面不平度响应特性:相对动载对路面不平度响应特性:
2.3图形输出
对比汽车理论教材上的内容,作出的曲线基本符合。