基于MATLAB的汽车动力性仿真

主要介绍了MATLAB在汽车动力性仿真中的应用,以及开发仿真程序的方法。在建立动力学模型的基础上,用VC开发人机界面和利用数据库对数据进行管理,有效利用MATLAB的强大数学计算功能和绘图功能。结果表明,该方法具有处理数据精度高,实用性好等优点,为汽车动力性仿真提供一种很好的方法。     

四轮转向车辆操纵稳定性仿真分析

采用线性二自由度汽车模型,建立汽车四轮转向的运动微分方程式,从而对四轮转向汽车进行转向特性的进一步研究。在建立四轮转向汽车操纵动力学的模型基础上,借助MATLAB/Simulink模块对四轮转向汽车的动力学响应进行仿真分析,并将仿真结果与传统的前轮转向汽车作对比。仿真结果表明:四轮转向汽车在高速行驶时具有更好的操纵稳定性。     

轮毂电机驱动汽车差动助力转向建模与仿真

针对轮毂电机驱动汽车建立了整车模型和差动助力转向系统模型,根据轮毂电机驱动汽车可以独立控制左右转向轮输出力矩的特性,通过控制汽车左右转向轮的差动力矩来实现减小驾驶员方向盘手力的目的,从而代替现有的电助力转向系统。通过设计助力特性曲线来确定理想差动助力大小,然后通过转矩分配控制器控制轮毂电机的输出转矩。为了验证其可行性,通过MATLAB/Simulink平台对该模型进行了仿真分析,仿真结果表明:差动助力转向系统模型能够在车辆低速行驶时提高转向轻便性;当车辆高速行驶时,在提供转向助力时能保证驾驶员的路感。     

悬挂系统动态特性在车辆中的仿真研究

被动悬挂是目前汽车普遍采用的方法,但在凹凸路面高速行驶时,其操作稳定性和行驶平顺性难以同时兼顾。因而改善汽车整体性能的新方法随之出现,即采用主动悬挂,它可以根据路面激励及运行的实际状况进行反馈控制。本课题在MATLAB/SIMULINK仿真平台,建立四分之一车辆模型,在PID控制下对主动悬挂系统进行仿真研究。通过仿真结果分析,对于PID控制的主动悬挂,其车身加速度及车轮动载荷等问题得到相应的改善。     

播种性能指标统计计算的GUI界面系统开发

MATLAB以它强大的科学计算及图像生成功能著称,它同时也提供了图形用户界面的设计和开发功能。为此,介绍了MATLAB图形用户界面的强大功能及其开发步骤;并将GUI应用于播种性能指标统计计算生产实际中,既简化了统计计算过程,又使得计算结果形象直观;为农机试验结果的统计分析提供了便捷方法。     

基于Matlab/Simulink四轮驱动汽车动力性仿真

本文首先建立全时四轮驱动汽车的动力学数学模型,然后基于Matlab/Simulink平台建立全时四驱车辆的动力仿真模型,并对其不同动力分配的仿真结果做出分析。通过仿真得出结论:在汽车低速、爬坡以及附着条件不佳的路况下行驶时,四轮驱动系统对于汽车的动力性的改善具有重要影响;在高速行驶时,四轮驱动系统则对于汽车的最高车速影响很小。     

车辆动力学稳定性控制系统的联合仿真研究

利用机械动力学仿真软件ADAMS/CAR建立轿车整车动力学模型。在分析了车辆稳定性控制原理的基础上构建了以横摆角速度为控制变量的控制系统,然后通过输入输出接口实现ADAMS/CAR同MATLAB的通信,在MAT-LAB/simulink中建立闭环联合仿真模型。通过仿真验证,车辆动力学稳定性控制系统能够改善汽车的行驶稳定性。     

基于EKF对汽车质心侧偏角的估计

通过道路实车试验,验证了Car Sim的仿真模型的准确性,为后续的估计提供仿真实验平台。用Car Sim代替实车,基于卡尔曼滤波KF(Kalman filter)用二自由度车辆模型;基于扩展卡尔曼滤波EKF(Extended Kalman Filter)用三自由度车辆模型,分别在低速和高速两种工况下,建立Car Sim和MATLAB/Simulink联合仿真,估计质心侧偏角,比较估计效果。实验结果表明:由于汽车在低速行驶的工况下车辆动力学特性大致呈线性变化,用KF和EKF估计值差别不大,但是汽车在高速行驶的工况下车辆动力学特性趋于非线性,KF估计结果误差较大,而EKF估计的适应性要好一些。     

多轴汽车双相位全轮转向虚拟试验分析

利用ADAMS/V iew建立了多轴汽车的多体动力学模型,并进行了停车场出车和高速行驶避障的双相位转向虚拟试验,通过试验分析发现,低速行驶时,采用逆相位转向可以大大缩小转弯半径,提高汽车的机动灵活性;高速行驶时,采用同相位转向可以缩小汽车横摆角速度,提高操纵稳定性,减少汽车发生甩尾的可能性。     

一种新能源汽车关键参数选型方法和策略优化研究

新能源汽车通过动力总成系统将电能转化为机械能驱动车辆行驶,而三电系统的关键参数决定了汽车的动力&经济性能。本文提出一种在研发工作前期对关键系统参数进行选型和策略优化的方法:对动力传动系统主要零件进行数字化建模,应用MATLAB/Simulink建立了整车控制策略模型,应用AVL CRUISE软件建立了原型车的整车模型,通过Matlab_Dll接口模块,实现了MATLAB/Simulink和CRUISE软件的联合仿真,通过与属性目标进行对比,反复迭代关键参数组合和控制策略,使之符合属性目标的要求。此方法的仿真计算结果和属性目标对比,结果表明:该方法可以快速迭代优化整车控制策略并最终达到新能源车型的动力性和经济性指标。     

基于多轴转向的三轴汽车操纵稳定性仿真分析

针对三轴重型汽车低速机动性差,高速稳定性不好的特点,对三轴汽车多轴转向技术进行了分析,建立了三轴汽车全轮转向的二自由度模型和运动微分方程,采用实用的基于零质心侧偏角前后轮转角成比例的控制策略,推导了各轴的转角比例系数及相关的状态空间矩阵及传递函数,对不同转向模式下的操纵稳定性进行了仿真分析比较。结果表明,三轴汽车采用多轴转向技术,具有低速灵活性高、高速稳定性好的特点。     

基于MATLAB/Simulink的四轮转向车辆的操纵稳定性研究

为了研究四轮转向汽车的操纵稳定性,只考虑汽车的横摆运动和侧向运动,将汽车简化为线性二自由度模型。采用前后轮转角成比例的控制策略,对四轮转向汽车的控制系统进行分析,推导出系统状态空间方程,并在MATLAB/Simulink里建立该控制策略下的4WS(Four-wheel Steering)模型,对汽车的操纵稳定性进行仿真分析,将仿真结果与前轮转向进行对比。仿真结果表明:四轮转向汽车能有效地提高低速时的机动性,减小转弯半径,同时提高车辆高速时的操纵稳定性。     

基于神经网络非线性模型的线控转向系统控制

进行汽车线控转向系统动力学分析及控制算法研究,需考虑动力学模型的非线性。首先建立基于魔术公式轮胎模型的非线性二自由度整车模型,然后基于神经网络方法训练逼近映射汽车模型输入与输出的关系,最后采用模糊控制方法由车速、转向盘转角等得到转向传动比控制算法。结果表明,基于神经网络的非线性整车模型与样本数据较好吻合,满足研究需要。转向传动比模糊控制算法考虑了转向轻便性和稳定性,提高了汽车操纵稳定性。     

基于平顺性的钢板弹簧后悬架优化设计

为评价某观光车的平顺性,利用MATLAB的遗传算法优化工具箱,对后悬架的某两片式等截面钢板弹簧进行优化设计.以多体动力学理论作为基础,应用ADAMS/Car建立包括前悬架系统、后悬架系统、转向系统、轮胎系统和车身系统的整车动力学模型.对观光车整车模型进行脉冲路面的平顺性仿真,得到质心位置的垂直方向上的最大加速度曲线对比.通过分析仿真结果,装用优化后的变截面钢板弹簧的整车平顺性有较大提高.     

电动助力转向系统助力特性的仿真研究

首先建立了电动助力转向系统数学模型,然后分析了助力特性曲线的特征形式以及它对转向轻便性和路感的影响,最后结合系统的控制特性建立MATLLAB/Simulink仿真模型,对电动助力转向系统助力特性、稳定性、跟随性、轻便性和路感性进行分析和研究。     

三轴车辆全轮转向操纵稳定性仿真分析

建立并分析了某三轴车辆全轮转向二自由度模型及其运动微分方程,分析了整车在质心零侧偏角比例控制策略下的转向中心位置以及2、3轴转角比例系数与车速的关系,分析了整车的稳态横摆角速度增益。建立了三轴车动力学仿真模型,结合控制策略对比仿真了2WS车和6WS车在不同车速下的瞬态响应。分析结果表明,采用质心零侧偏角比例控制策略有利于提高三轴车低速转向时的机动性和高速转向时的操纵稳定性。     

空气阻力及升力对高速车辆操纵稳定性的影响

建立考虑空气阻力及升力影响、前轮回正的车辆转向运动的动力学模型,求取考虑空气阻力及升力的车辆稳态横摆角速度增益。基于车辆稳态横摆角速度增益解析表达式,定量解析了空气阻力及升力对车辆转向特性的影响,得知随着车速提高,空气阻力及前轴处的空气升力增强,车辆不足转向趋势愈加明显,而后轴处空气升力的作用与前二者相反。基于上述车辆转向运动的动力学模型,通过数值仿真研究了空气阻力及升力对高速车辆路面不平度稳定性的影响,得知空气阻力及前轴处空气升力的增大可使车辆质心侧向偏移量减小,而后轴处空气升力的增大则使车辆质心侧向偏移量变大。     

四轮转向车辆鲁棒控制系统快速开发仿真与试验

考虑车辆行驶工况的不确定性及系统建模误差,建立了多自由度四轮转向车辆动力学数学模型.基于结构奇异值μ综合鲁棒理论,通过设立不确定性虚拟模块,设计了μ综合控制器,抑制外部扰动;基于Mathb/Simulink/dSPACE建立了四轮转向(4WS)车辆控制系统的HILS快速开发平台,验证测试控制器的有效性;通过实车试验修订硬件在环仿真结果.试验表明四轮转向车辆控制系统的纯数字仿真-实时数字仿真-硬件在环仿真-实车试验整个控制系统开发过程的有效性及优越性,说明该快速开发系统具有较好的扩展性.     

基于LABVIEW的道路图像信息识别的研究

LABVIEW可视化编程软件,在图像处理上有很强大的应用,利用LABVIEW的视觉与运动模块,对夜间道路图像进行处理,通过灰度、二值化、图像切割后,再经过图像提取,即可得到道路的图像信息,应用前景广阔。     

三轴车辆转向性能分析

建立了多轴车辆定比例转向系统理想模型和多轴车辆侧向动力学模型,通过对两模型定比例转向时的低速转向半径进行比较,验证了多轴车辆侧向动力学模型的合理性.基于该模型,分别分析了定比例转向系统和变比例转向系统的低速转向半径和高速操纵稳定性.结果表明:定比例转向的多轴转向系统低速机动性不够好,且高速稳定性很差;变比例转向的多轴转向系统在提高车辆机动性的同时,还能改善车辆的高速稳定性.