基于SIMULINK悬架系统动力学仿真解剖.doc

研究生课程论文答题本 科 目： 汽车动力学 授课教师： 乔维高 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 SIMULINK Abstract: 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 speed as 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 simulation 1 汽车动力学振动模型的建立m2 f 、 m2r 、m2c 1.1 四自由度半车模型自由振动方程 z2 f 、z2r 式中：z2f 、z2r、zc、z1 f、z1r K2 f 、 K2r C2 f、C2r L、a、bq f 、qr zc、 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： （5） （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 输入向量 输出向量 建立状态方程和输出方程 （7） 其中，A,B,C,D如下： 1.3 SIMULINK仿真模型 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