基于路面激励的汽车操纵稳定性影响研究

悬架的动态特性对汽车操纵稳定性有着重要影响.基于MATLAB采用滤波白噪声法建立了随机路面激励时域模型,并通过路面高度历程分布特征对路面模型精度进行了验证.借助多体动力学软件ADAMS/Car建立了前麦弗逊悬架动态模型,通过动态台架试验与仿真分析相结合,重点分析了不同车速和路面等级下悬架动态响应,以轮胎动载荷作为悬架垂...     

基于动态仿真的车辆悬架模型搭建

考虑到车辆在实际道路上行驶时不断承受来自路面的高频激励作用,在搭建悬架模型时,传统的线性衬套模型不能充分反应悬架在随机载荷冲击作用下的动态特性。因此,基于柔性多体动力学理论,利用有限元分析软件对衬套模型进行模态分析,生成柔性体衬套模型并搭建样车悬架模型。将试车场采集得到的路面载荷谱作为激励,进行动态仿真及台架试验。分析二者结果可知,该建模方法对于研究悬架动态K&C特性具有一定的参考意义。     

多自由度非线性悬架系统混沌特性

推导出整车七自由度运动学微分方程。在MATLAB/Simulink建立仿真模型,研究悬架系统的混沌特性。在正弦路面激励条件下,采用数值分析法,计算得出系统响应。分析系统的时域信号、相轨迹、庞加莱(Poincaré)截面、功率谱和Lyapunov指数,确定悬架系统存在混沌现象。分析发现,随着路面激励的改变,悬架系统的运动状态在周期、倍周期和混沌运动之间变迁。     

基于LSTM神经网络的阻尼可调半主动悬架系统控制研究

基于一款在研高速电磁阀式三级阻尼可调减振器,利用试验台架测得其外特性曲线,与CDC减振器相比,具有相似的调节范围和更低的制造成本,具有大规模推广潜力。再通过BP神经网络建立其非参数模型,与试验对比可以很好地用于悬架动力学分析;采用MATLAB/Simulink搭建了装有此减振器的整车七自由度仿真模型,通过随机路面四轮激励输入得到车辆簧下质量加速度响应,训练了LSTM神经网络,通过验证集验证了该神经网络能有效识别路面等级;最后,利用训练好的LSTM神经网络和可调阻尼减振器进行实车随机路面和急加速急减速实验。证明了与传统被动悬架相比,基于LSTM神经网络控制的三级可调阻尼减振器悬架系统能有效改善汽车行驶时的操稳性与平顺性。     

基于CarSim的整车操稳性研究

悬架的K&C特性对整车操稳性具有重要影响。基于悬架K&C试验台对试验车辆进行台架试验,根据拟合范围对试验数据进行后处理拟合。基于CarSim软件建立整车参数化仿真模型,分析不同关键参数的赋值对横摆角速度以及车身侧倾角的影响,得出整车操稳性的主要影响参数以及相应的影响规律,为工程实践中的悬架设计、整车底盘匹配提供一定参考。     

双正弦激励下悬架系统的混沌特性分析

为分析汽车悬架系统的混沌特性,建立双正弦激励下的单自由度1/4汽车悬架系统模型,对该模型进行数值仿真分析,得出悬架系统的时间历程曲线、相轨迹图形、Poincare截面、功率谱,理论上说明了悬架系统存在混沌现象。结合动态KC试验平台对某轿车进行整车振动实验,获取汽车轮心处的振动曲线,对该数据进行最大李亚普诺夫指数计算,验证了轿车悬架系统具有混沌特性。     

基于PID控制的拖拉机半主动悬架设计与仿真

以拖拉机为研究对象,提出用半主动悬架代替传统的被动悬架来改善其行驶平顺性。对7自由度拖拉机全车模型,建立悬架数学模型;利用MATLAB/Simulink搭建悬架仿真模型,并为模型引入PID控制模块,在白噪声路面激励下开展仿真试验。通过比较半主动悬架和被动悬架的仿真图线,证明半主动悬架能有效改善拖拉机的平顺性能,提高驾驶员乘坐舒适性。     

随机干扰下电控空气悬架整车车身高度控制研究

为解决随机干扰对空气悬架汽车车身高度动态切换的不良影响,结合空气弹簧模型,建立了随机干扰下的空气悬架车身高度调节系统整车模型。基于单神经元自调整增益算法,设计了神经网络PID自适应高度调节控制器。为检验所设计控制器的性能,搭建了Matlab/Simulink车身高度控制仿真模型,并开发了控制器实物,用于搭建整车试验平台。仿真结果显示所设计的控制器能有效地改善随机干扰下的高度调节过程的震荡,缓解车身俯仰和侧倾,整车试验也验证了仿真结果,提高了车辆舒适性和稳定性。     

基于ADAMS/Car和Simulink的主动悬架遗传模糊控制

利用ADAMS/Car软件建立了车辆多体动力学模型;基于遗传算法策略设计了主动悬架模糊控制器并通过Matlab编写了控制算法,基于ADAMS/Car和Matlab/Simulink对主动悬架系统进行联合仿真.通过随机路面输入和脉冲路面输入下的仿真结果分析,表明联合仿真的方法正确、可行,同时通过试验结果分析表明,该控制方法能够有效提高汽车的平顺性能.     

基于ADAMS和MATLAB的整车半主动悬架联合仿真

选取捷达轿车为原型,用ADAMS/View模块建立了整车的动力学模型和国家C级仿真路面模型,测得了被动悬架的动力学参数;然后将此模型导入MATLAB,在MATLAB/Simulink模块里建立整车模型的控制规则并仿真。仿真结果表明,半主动悬架的确可以衰减车身的振动,进而提高了整车的乘坐舒适性。联合仿真的方法也为复杂动力学系统的仿真提供了一种新的途径。     

基于逆变换的路面随机激励对履带车辆平顺性影响分析

利用各种等级随机路面激励对二自由度履带车辆模型所产生的振动响应进行平顺性影响分析。首先采用傅里叶逆变换方法生成路面不平度并进行了功率谱对比反演验证,通过构建二自由度车辆模型并利用Simulink仿真软件建立系统结构图模型,输入不同车速、不同路面下模拟的随机激励,可对履带车辆平顺性影响进行分析。     

车辆半主动空气悬架系统设计与试验

建立了半主动空气悬架系统数学模型,设计了可调阻尼减振器、半主动悬架控制器以及台架试验系统。在仿真的基础上,进行了可调阻尼减振器试验与半主动空气悬架系统1/4模型台架试验,分析了半主动空气悬架及其控制系统对车辆动态性能的影响,计算和试验结果基本吻合,提高了车辆的乘坐舒适性。     

混合悬架半主动控制器设计与试验

为改善传统被动悬架的动力学性能,回收悬架振动能量,设计了一种半主动混合悬架系统。建立1/4车动力学方程,分别研究馈能回路处于Boost模式和Buck模式时馈能回路内电流的变化情况,并分析MOS管占空比对直线电动机电磁阻尼力的影响。在此基础上,引入基于天棚和地棚混合控制的半主动控制策略。提出半主动控制参考力的概念,并运用粒子群算法确定其最优控制参数。通过对不同工作模式下电路电流的追踪,达到对电动机电磁阻尼力实时控制的目的。接着运用Simulink仿真搭建混合悬架系统模型,分别进行动力学性能、馈能性能以及电流跟踪控制效果对比。仿真结果表明,半主动混合悬架能够在改善车辆动力学性能的同时回收部分振动能量,所设计的半主动控制器对电流有较好的控制效果。最后,进行台架试验,通过对比试验结果验证了仿真结果的正确性。     

液压互联消扭悬架系统研究

根据悬架约束最小化原理,提出一种液压互联消扭悬架系统,阐述了该系统的结构与原理,构建了液压互联消扭悬架系统模型及整车动力学模型,分析了各种工况下液压互联消扭悬架动态性能,设计液压互联消扭悬架原理样机,进行台架试验,仿真与试验结果基本一致。结果表明:与传统被动悬架相比,液压互联消扭悬架能有效抑制车身振动,控制了车身姿态,协调了车辆的行驶平顺性与安全性,提高了车辆极端路况的路面通过性能,消除了部分车身扭转载荷,并能实时控制车辆的转向特性。     

基于Matlab/Simulink的随机路面建模与不平度仿真

在分析路面空间频率功率谱密度、时间频率功率谱密度与方差之间关系的基础上,建立了路面随机信号生成模型,在不同车速情况下进行了仿真,生成了B和C级随机路面时间激励信号.利用功率谱密度和方差分析,对所建立模型的仿真结果与路面分级标准进行比较,证明所建模型产生的随机信号功率谱和方差值与国家规定的路面等级标准一致,结果准确,可以为车辆控制研究提供可靠的激励信号.     

汽车悬架K&C特性优化设计

以麦弗逊悬架为载体,通过制定衬套及减振器试验方案进行台架试验,将衬套刚度及减振器阻尼特性赋予悬架模型,探究影响汽车悬架性能的悬架自身结构参数。针对悬架性能中的不足,对悬架K&C性能的影响因素(关键硬点位置和衬套刚度)进行灵敏度分析,探索有效的优化方法进行优化设计。通过对比优化前后的试验结果,验证了该优化设计方法的可靠性,初步形成一套完善的悬架系统优化设计体系,为研究整车与悬架的匹配关系,实现悬架高水平开发提供参考。     

基于悬架效用函数的车身姿态控制

为了研究悬架控制对车身运动姿态的影响,运用八板块假说对整车模型进行分析,提出了构造悬架效用函数的方法,并且给出了基于熵值法优化权值方法,设计出相应的Simulink控制器;以某车型为例建立整车多体动力学模型,进行了脉冲路面和蛇形道路下不同车速工况的SIMPACK/Matlab联合仿真,将基于悬架效用函数优化的模糊控制和现有其他控制方法的悬架减振效果进行了对比分析;理论分析和仿真试验证明,基于悬架效用函数优化的模糊控制是可行的,较好地改善了车辆的平顺性,并能有效抑制车身俯仰和侧倾运动.     

车辆主动悬架LQG控制器的设计与仿真分析

通过建立 1 / 2车辆模型和路面输入模型 ,应用最优控制理论进行了车辆主动悬架的 L QG控制器的设计 ,并在 Matlab/ Sim ulink环境中建立系统模型并进行仿真模拟 ,将主、被动悬架的车身加速度、仰俯角加速度、悬架动挠度及车轮动位移 4项指标进行了对比分析。仿真结果表明 ,具有 L QG控制器的主动悬架对车辆行驶平顺性和乘坐舒适性的改善有良好的效果