基于计算机仿真的汽车悬架性能参数设计

本文给出一种汽车面向行驶平顺性分析的动力学仿真模型,应用仿真模型对某型号依维柯汽车进行了随机不平路面输入下的汽车悬架系统性能参数优化设计研究,得出了该车悬架系统性能参数优化结果.经该车优化后的道路试验结果表明,优化后的汽车行驶平顺性指标-车身振动加速度均方根值比优化前有较大改善,证明该优化方法对于悬架性能参数优化设计是可行的.     

基于遗传算法的某微型纯电动汽车平顺性优化

针对某微型纯电动汽车在C级路面行驶时座椅处振动较大、乘员有不舒适感等平顺性问题,建立了整车多体动力学模型,在C级路面下对车辆平顺性进行了仿真,结果与实车行驶时驾驶员的主观感觉基本一致,验证了所建模型的准确性,以质心总加权加速度均方根值最小为优化目标,悬架刚度和阻尼为设计变量,最后利用遗传算法联合ADAMS和MATLAB进行了优化仿真。联合仿真结果表明,优化后的整车平顺性有明显改善,为实际优化改进提供依据。     

基于软土路面的越野车辆平顺性研究

研究不同路面上行驶越野车平顺性问题,针对软土路面振动特性,为了准确的仿真和预测越野车在软土路面上的平顺性,通过基于载荷沉陷理论开发出用于计算弹性轮胎-软土路面接触力的ADAMS用户子程序,在某越野车整车虚拟样机模型中实现了弹性轮胎与软土路面之间非线性接触仿真,再改变子程序中软土路面相关参数对越野车进行随机输入行驶试验仿真,仿真结果表明,随着路面变形的增大,轮胎动载荷,悬架动挠度均有较大变化,车身的振幅有显著增大,说明适应于硬地面的悬架不适应于软土路面.通过模型能够较准确地仿真由于路面变形对整车平顺性的影响,为设计提供了科学依据.     

某SUV行驶平顺性仿真与优化设计

研究某SUV (Sport Utility Vehicle)的行驶平顺性优化问题,根据车轮—悬架系统动力学原理,得出悬架刚度、阻尼参数合理匹配与整车平顺性有直接关系.针对如何协调相互矛盾的性能指标,以达到悬架系统最优设计的目的,提出了一种虚拟样机技术与试验设计相结合的优化方法.利用Adams/Car建立整车模型,进行仿真分析,并与标杆车平顺性试验结果对比,模型的正确性和准确性得到验证.参照平顺性评价方法,以优化垂向的加权加速度均方根值为目标,采用D—最优试验设计确定了悬架刚度和阻尼参数的最佳匹配方案.优化结果表明,整车的平顺性能得到明显地改善,利用本文方法对悬架参数优化具有工程可行性,可减少开发的周期和成本.     

某车载多管火箭炮平顺性仿真研究

研究火箭炮运载过程车载稳定性优化问题,针对保证某新型车载火箭炮行军时的平顺性要求,由于火箭炮安装位置对全炮平顺性的影响,为了防止运行中产生振动,建立某车载多管火箭炮的刚柔耦合动力学模型,利用谐波叠加法生成B级路面文件.用有限元和动力学软件分析在-定的行驶速度下,火箭炮安装位置对全炮平顺性的影响,对模型车速进行平顺性仿真...     

基于自适应遗传算法的半主动悬架模糊控制研究

模糊规则的正确选择是半主动悬架模糊控制器设计的关键和难点,本文提出一种自适应地选择交叉概率和变异概率的遗传算法,以车身垂直加速度均方根值为优化目标,对汽车半主动悬架模糊控制规则进行优化,以达到提高半主动悬架模糊控制器的控制效果,改善汽车行驶平顺性的目的。为了证明该优化方法的可行性,将该自适应遗传算法优化的模糊控制器对汽车半主动悬架进行控制,并建立Matlab文本与Simulink相结合的仿真模型。仿真结果表明：优化后的半主动悬架车身垂直加速度均方根值减小,汽车行驶的平顺性得到了提高。     

基于主动悬架的模糊神经网络控制的研究

传统的被动悬架由于阻尼参数不可任意选择和调节,减振性能不好,不能满足乘客的乘坐舒适性;而主动悬架可通过改变减振器的阻尼特性而适应不同的道路和行驶状况,改善乘坐舒适性和操纵稳定性;以汽车主动悬架为研究对象,建立了汽车二自由度1/4车体模型,提出了一种汽车主动悬架模糊神经网络控制方法,设计了模糊神经网络控制器;以B级路面作为随机路面输入,并利用Matlab进行仿真;通过动态仿真对被动悬架和主动悬架的特性进行了对比,仿真结果表明,该模糊神经网络控制器对车身加速度、悬架动挠度和轮胎动载荷都有很好的抑制。     

基于微机技术的汽车悬架系统的应用研究

对现代汽车悬架振动特性进行研究,在对比几种典型的悬架控制系统的基础上,应用自动控制理论和微机技术,设计了一种实用的汽车悬架微机控制系统,使汽车在各种工况及路面条件下的平顺性和安全性得以改善.     

刚柔耦合特种车辆越障行驶动力学分析及悬架优化

考虑炮管柔性,建立了某轮式特种车辆的刚柔耦合整车动力学模型,并与刚性车辆模型进行对比,分析了刚柔耦合建模对炮管响应的影响;然后计算了该车通过垂直凸台障碍路面的极限高度,分析了刚柔耦合特种车辆通过凸台障碍路面时的动力学特性.以车辆质心垂向加速度为优化目标,悬架刚度和阻尼为优化参数,对悬架进行优化.结果表明,炮管的弹性变形对炮口垂向和水平方向线位移、线速度和角速度的影响显著,建模中有必要考虑炮管柔性,以更准确地计算车辆响应;低速行驶、小的凸台高度,对减小车辆振动有利,在各种工况参数下炮管的垂向振动都比车体振动剧烈;单侧轮通过障碍可以减小路面对整车的冲击,双侧轮通过障碍可以提高车辆稳定性并减小炮管振动;悬架优化后整车和炮管的垂向加速度都明显降低,车辆平顺性得到有效改善.     

基于微分几何的矿用汽车汽车油气悬架LQG控制

为了提高在矿山路面的行驶平顺性与安全性,建立了矿用汽车1/4车辆半主动油气悬架动力学模型,并分析了油气悬架弹性力和阻尼力的非线性特性;在微分几何理论的基础上,利用状态反馈线性化方法实现非线性模型精确线性化,应用最优控制理论设计了LQG控制器,并采用层次分析法确定LQG控制的各性能指标的加权系数;仿真结果表明:经层次分析法合理选择加权系数后,车身加速度、悬架动行程及轮胎动位移等分别较被动油气悬架降低了42.6%、21.9%和27.3%,显著提高了车辆在矿山路面的行驶平顺性、操稳性以及安全性。     

15自由度重型汽车乘坐舒适性计算机仿真

重型汽车驾驶室的乘坐舒适性直接影响驾驶员的驾驶疲劳,从而影响汽车的行驶安全性。在重型汽车垂直振动固有特性中有几个固有频率对乘坐舒适性具有较大影响,车架的弯曲弹性振动就是其中之一。该文建立了包含车架弹性振动的15自由度整车振动模型,通过计算机仿真模拟了路面随机输入响应;通过改进驾驶室悬架参数,显著改善了驾驶室的乘坐舒适性。     

渐变刚度板簧式轻卡悬架阻尼参数仿真设计

为了有效提高渐变刚度钢板弹簧式轻型卡车的乘坐舒适性,根据弹簧受力与刚度和变形之间的关系,利用等频原理,建立了渐变刚度钢板弹簧力学特性解析计算模型,并利用钢板弹簧加载-卸载试验对所建立的模型的正确性进行了验证。基于1/2车辆行驶振动模型,利用MATLAB的Simulink工具箱,建立了考虑渐变刚度钢板弹簧力学特性的轻卡行驶振动仿真分析模型。最后,以人体振动舒适性最佳为目标,利用多岛遗传算法,建立了轻卡悬架系统阻尼参数仿真设计方法,并利用实车试验对所建立的轻卡悬架系统阻尼参数仿真设计方法的正确性进行了验证。上述研究为渐变刚度钢板弹簧式轻卡悬架系统参数的设计提供了有效参考。     

超级单胎牵引车振动仿真分析和优化

针对某超级单胎牵引车的驾驶室振动问题,在MD Adams中建立该牵引车的刚柔耦合模型,采用平顺性随机试验测量的加速度值作为输入进行仿真,与试验结果对比验证该动力学模型的准确性.通过进行整车系统模态分析、车速灵敏度分析和频率响应分析,找出引起驾驶室振动加剧的主要原因,即在特定车速下路面激励频率与驾驶室固有频率接近,形成共振.对驾驶室悬架系统的减振器特性参数进行优化,降低驾驶室的振动加速度响应,实现该款牵引车平顺性的性能提升.     

基于MATLAB的摩托车舒适性仿真分析

摩托车振动舒适性不仅影响驾驶员的舒适和疲劳，而且影响到行驶安全性。该文在建立五自由度摩托车动力学模型的基础上，推导了系统振动微分方程，设计了振动响应求解算法，并应用MATLAB编制了计算机仿真计算程序。在同时考虑了路面随机输入和发动机激励的情况下，对某国产摩托车进行了舒适性仿真计算。在此基础上，进行了摩托车实车的道路试验，测试了驾驶员座位的振动舒适性。通过与实验结果对比分析，证明所建模型能够比较好地反映该摩托车的振动特性。     

Passenger body vibration control in active quarter car model using ANFIS based super twisting sliding mode controller

This paper presents passenger body vibration control using an Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (ANFIS) based super twisting sliding mode controller (ASTSMC) in active quarter car system. The proposed quarter car model is having three degrees of freedom composed of passenger body, sprung mass and unsprung mass. The random road profile is generated using ISO 8608 standard. The ride comfort of passenger body is calculated as per ISO 2631-1 standard. The simulation response is studied in time and frequency domain for passenger body acceleration and displacement in quarter car model. The response generated by ASTSMC controller for passenger body vibration suppression is compared with super twisting sliding mode controller and passive suspension system. The graphical and mathematical results proved the superiority of proposed ASTSMC controller in providing best ride comfort and safety to travelling passenger.     

Suspension system performance optimization with discrete design variables

Suspension systems on commercial vehicles have become an important feature meeting the requirements from costumers and legislation. The performance of the suspension system is often limited by available catalogue components. Additionally the suspension performance is restricted by the travel speed which highly influences the ride comfort. In this article a suspension system for an articulated dump truck is optimized in sense of reducing elapsed time for two specified duty cycles without violating a certain comfort threshold level. The comfort threshold level is here defined as a whole-body vibration level calculated by ISO 2631-1. A three-dimensional multibody dynamics simulation model is applied to evaluate the suspension performance. A non-gradient optimization routine is used to find the best possible combination of continuous and discrete design variables including the optimum operational speed without violating a set of side constraints. The result shows that the comfort level converges to the comfort threshold level. Thus it is shown that the operational speed and hence the operator input influences the ride comfort level. Three catalogue components are identified by the optimization routine together with a set of continuous design variables and two operational speeds one for each load case. Thus the work demonstrates handling of human factors in optimization of a mechanical system with discrete and continuous design variables.     

最优控制理论在人车路磁流变半主动悬架中的应用

基于半主动悬架车辆的1/4动力学模型,论述了磁流变液特性及磁流变减振器的工作原理,推导了在随机最优控制理论下可调阻尼力和状态变量之间的关系,应用matlab/simulink编制了人车路模型的仿真程序,并以简化模型为例,考察了在磁流变阻尼器控制下的人车路平顺性问题.计算结果表明,与没有磁流变减振器的被动悬架相比较,该减振器的应用能够较好的改善汽车的平顺性,对提高人体的舒适性以及进一步深入研究该系统的振动,改善道路的振动特性有一定的指导意义.     

主被动一体悬架构型的多目标粒子群最优控制

为了解决轮毂电机电动汽车中轮毂电机导致的振动负效应问题,提出了将动态减振与主动悬架结合的悬架新构型方案.针对新构型中结构及控制参数复杂的特点,建立了能够表征平顺性、操稳性以及悬架作动效率的11自由度整车动力学模型.设计基于新构型的多目标粒子群线性二次最优(MOPSO–LQR)控制器.对模型进行仿真分析,仿真结果表明,新构型方案能够实现车辆平顺性、操稳性以及悬架效率的全局最优,对比传统轮毂电机悬架构型方案,在解决轮毂电机振动负效应问题上有良好的效果.     

汽车驾驶室平顺性优化设计

建立汽车驾驶室刚弹耦合模型,输入随机路面激励,研究汽车驾驶室底板的振动响应;通过虚拟样机计算结果与试验进行对比,验证模型的正确性;以驾驶室悬置的弹簧刚度、减振器阻尼为影响因素,通过虚拟DOE正交试验分析方法进行优化设计,显著改善驾驶室平顺性.     

汽车脉冲输入平顺性的仿真分析

该文讨论了运用虚拟样机技术 ,进行汽车脉冲输入平顺性仿真分析的方法 ,针对本校研制的电动牵引车建立了包括悬架、车体和人 -椅系统在内的多体系统模型 ,并通过建立轮胎的UA解析模型和三维路面模型来计算轮胎与地面的相互作用。通过仿真试验 ,对该车的平顺性能进行了评价 ,分析了悬架和座椅参数对该车平顺性的影响 ,从而实现了在该车的设计阶段 ,对其平顺性进行预测及分析的目的。