麦弗逊独立悬架空间运动学分析

麦弗逊式独立悬架其运动学特性的优劣关系到汽车操纵稳定性、舒适性、行驶平顺性和轮胎的使用寿命等方面。悬架空间运动学分析的目的是通过建立和求解其运动学模型,确定悬架机构的空间几何参数及其变化规律,这是进行悬架设计以及分析悬架系统对汽车性能影响的基础。根据麦弗逊式独立悬架的结构特点及其定长约束和定向约束条件,应用空间解析几何的方法对其进行了运动学分析,并由此推导出了悬架运动特性参数的计算公式。通过实例计算表明,该方法直观明了,简便易行,有较好的实际应用价值。     

基于操纵稳定性的麦弗逊式前悬架结构优化方法研究

本文应用汽车动力学分析软件ADAMS/Car建立了某前置前驱SUV车的麦弗逊式前悬架模型,并对该前悬架模型进行了虚拟试验平台仿真试验。仿真结果显示在车轮上下跳动过程中,该麦弗逊悬架的车轮外倾角、主销后倾角、注销内倾角和前束角等悬架定位参数表现欠佳。应用ADAMS/Car中的Insight模块对前悬架结构进行优化以改善其定位参数,结果显示优化后前悬架模型的定位参数得到了改善,依据国家标准进行的仿真试验也显示整车操纵稳定性得到了提升。本文提出的优化方法可以为麦弗逊式前悬架的设计提供支持。     

基于熵权TOPSIS方法的整车动力学性能多目标优化

为提高汽车行驶平顺性和操纵稳定性等整车动力学性能优化匹配效率,提出基于TOPSIS(Technique for ordering preferences by similarity to ideal solution,TOPSIS)方法的设计变量筛选策略。首先建立考虑下控制臂和扭转梁柔性的整车刚柔耦合虚拟样机模型,并通过下控制臂和扭转梁自由模态试验以及整车行驶平顺性和操纵稳定性实车道路试验验证所建整车刚柔耦合模型的正确性。采用试验设计方法研究下控制臂和扭转梁各结构参数分别对前后悬架性能的影响程度,提出基于熵权法和TOPSIS方法的结构综合贡献系数计算方法,以此为评价指标筛选出对悬架性能影响较大的结构参数作为整车性能匹配优化的设计变量,结合Kriging近似模型和NSGA-II算法(Elitist non-dominated sorting genetic algorithm,NSGA-II)对整车行驶平顺性和操纵稳定性进行多目标优化设计,获取Pareto最优解集,并确定出前后悬架系统的优化方案。研究结果表明,与优化前相比较,悬架系统优化后的整车行驶平顺性和操纵稳定性均有所提高,能够实现汽车性能的整体改善。     

重型牵引车驾驶室悬置与悬架参数的集成优化设计

针对汽车多变量集成优化平顺性和操纵稳定性的问题,以某重型车为研究对象,建立了带有驾驶室悬置和空气悬架的整车模型。以驾驶室悬置参数和悬架参数为变量,建立了多目标协同优化模型。利用理想参数修改法确定了6个最佳优化参数,运用响应面方法拟合出4个回归模型,并进行加权,得到优化目标的最优解和权重因子大小。与仅选择悬架参数进行优化设计的结果对比,集成优化后的驾驶室悬置与悬架参数更理想,平顺性和操纵稳定性改善较明显。     

基于ADAMS/Car的麦弗逊式悬架运动学和弹性运动学建模与仿真

利用多体系统动力学仿真软件ADAMS/Car模块建立麦弗逊式悬架模型,应用双轮同向激振仿真对麦弗逊式悬架进行运动学和弹性运动学仿真,将仿真结果进行对比.结果表明:弹性构件对车轮定位参数有明显的影响,可有效提高汽车操纵稳定性.     

汽车底盘控制子系统集成优化研究

为了改善汽车底盘控制子系统间的运动耦合的影响,文中在建立了汽车悬架与转向整车系统动力学模型的基础上,设计了扩展的LQG控制器,对电动助力转向和主动悬架系统进行集成控制。针对传统机械结构与控制参数采用串行设计方法易造成系统失去全局最优性能的特点,文中以集成系统机械与控制参数为优化变量,以反映汽车动力学综合性能为目标函数,基于遗传算法编制了集成优化程序,对集成控制系统进行了并行集成优化。优化前后的仿真结果表明,汽车底盘集成系统的机械结构参数和控制器参数得到进一步优化,车辆的转向轻便性、操纵稳定性、平顺性等综合性能也得到提高和改善。进行的实车试验结果也表明:系统经过集成优化后转向盘力矩均方根值下降了43.10%,提高了汽车转向轻便性,车身侧向加速度、横摆角速度均方根值分别下降了28.16%和19.52%,,改善了汽车的操纵稳定性。     

主动悬架和电动助力转向系统机械与控制参数集成优化

在建立汽车悬架和转向动力学模型的基础上,设计主动悬架和电动助力转向的集成控制系统。针对传统先设计结构参数后设计控制器易造成系统失去全局最优性能的特点,提出一种基于模拟退火的结构和控制器集成优化设计方法,将主动悬架和电动助力转向系统的主要机械结构参数和控制器的部分参数作为设计变量,以汽车的综合动力学指标为目标函数,进行同时优化。仿真计算和试验结果表明此方法与传统设计方法相比,对提高汽车操纵稳定性、行驶平顺性、操纵轻便性和安全性等综合性能具有较好的效果。     

基于Kriging模型的某轻型货车悬架系统多目标优化

针对底盘调校过程中操纵稳定性和行驶平顺性两个目标相互矛盾的问题,对某轻型货车悬架刚度阻尼进行优化匹配。在多体动力学软件ADAMS中建立整车的动力学模型,并通过操稳性道路试验验证模型的准确性。选取前后悬架的刚度、减震器阻尼曲线系数及后稳定杆的扭转刚度为优化变量,以汽车的操纵稳定性和行驶平顺性为优化目标,采用拉丁超立方试验设计拟合Kriging代理模型,利用遗传算法NSGA-Ⅱ对悬架系统进行多目标优化得到Pareto最优解集,并选取一个最优解进行ADAMS仿真验证。结果表明,汽车的行驶平顺性和操纵稳定性都得到了改善。     

基于响应面法的整车操纵稳定性多目标优化

针对某轿车操纵稳定性较差的问题,利用ADAMS/Car据实车参数建立整车多体动力学模型,并利用相同工况下模型仿真与实车试验结果进行对比验证,确定模型的精确性.在此基础上对多个参数进行操纵稳定性对比分析,经分析发现前轮定位参数和悬架弹簧刚度等参数对汽车的操纵稳定性影响较大,以此为设计变量,采用响应面法结合统一目标法对汽车的操纵稳定性进行多目标优化,以此来提高该轿车的操纵稳定性.结果 表明,该方法对汽车的操纵稳定性优化效果显著.     

某轿车麦弗逊式前独立悬架的虚拟样机建模与仿真试验

利用ADAMS/Car建模软件中的悬架动力模块,建立了某轿车麦弗逊式前独立悬架的虚拟样机模型,然后对其进行了操纵稳定性仿真试验,并对仿真结果进行了处理。这对于利用ADAMS/Car建立汽车麦弗逊式前独立悬架的虚拟样机模型及对所建模型进行仿真测试提供了实践经验,对于建立面向总成的性能动力学模型具有一定的指导意义。     

带附加气室空气悬架的综合性能优化

以带附加气室的空气悬架为研究对象,基于流体力学与工程热力学,建立空气弹簧-连接管路-附加气室数学模型;考虑到空气弹簧刚度的非线性,将其以空气弹簧非线性力的形式引入到1/4车辆动力学模型中;以寻求车辆乘坐舒适性、轮胎接地性与操纵稳定性的综合性能最优为目标,对典型工况下的附加气室容积与减振器阻尼进行寻优。优化结果表明,悬架的综合性能、乘坐舒适性得到改善,轮胎接地性与操纵稳定性略有降低。台架试验与仿真结果基本吻合。     

响应面和多目标法优化悬架参数的分析

为了改善车辆悬架参数特性,提高整车的操纵稳定性,提出响应面和多目标两种方法对悬架参数进行优化设计。首先在ADAMS/CAR建立带有转向系统的麦弗逊式悬架仿真分析模型并进行双轮同向仿真试验,其次,在ADAMS/Insight对悬架特性参数进行灵敏度分析筛选出对车轮定位参数影响比较大的前6位设计因素,然后采用响应面和多目标方法分别对悬架特性参数进行优化求解,最后将两者求得的最优解参数带回悬架模型中再次在ADAMS/CAR中进行对比仿真试验分析,验证了多目标优化方法的优越性。     

麦弗逊悬架运动分析的空间解析法及MATLAB实现

汽车独立悬架结构的运动特性关系到汽车的操纵稳定性乘车舒适性及底盘结构布置中的运动干涉问题,因此悬架运动特性的研究是汽车底盘开发中的重要内容.利用空间解析几何方法,从数学角度分析麦弗逊悬架的运动特性,将经过参数优化的麦弗逊悬架在MATLAB软件中建模.对麦弗逊悬架运动分析的空间解析法进行编程,并利用GUI模块使程序窗口化.最后将MATLAB中通过计算得到的悬架运动特性曲线与ADAMS/VIEW中导出的曲线做比较,结果二者相互吻合,证明了此空间解析法和编程实现的正确性,具有一定的理论研究意义和工程实用价值.     

基于虚拟样机技术的汽车悬架转向系的研究

研究了汽车前悬架的定位参数,通过ADAMS/CAR建立悬架转向系的虚拟样机模型,进行了双轮同向激振仿真试验分析,得到各响应曲线,分析了结构参数对悬架系统操纵稳定性及转向特性的影响,为汽车悬架转向系的结构设计提供依据.     

基于遗传算法的重型车辆空气悬架参数优化与性能分析

运用虚拟样机技术,建立重型车辆空气悬架系统三维模型。根据三维模型的相关参数,创建车辆空气悬架动力学模型。为提高车辆舒适性、操纵稳定性及道路友好性,选取车身加速度、悬架动行程及轮胎动变形为控制目标,基于遗传算法对某重型车辆进行参数优化及多目标控制。通过仿真分析,对比参数优化前后车辆性能的改善。     

基于PID控制的主悬架设计及其优化

利用经典的PID控制器针对1/4悬架进行主动悬架的设计.考虑到悬架多个性能指标的协调,本文利用遗传算法进行多个目标的优化及参数整定.经过优化,悬架的各个性能指标都有非常明显的降低,舒适性、安全性以及操纵稳定性都得到了非常明显的改善.     

基于ADAMS/Car的轿车悬架分析和优化设计

本文基于ADAMS的虚拟样机技术,把悬架视为多个相互连接、彼此能够相对运动的多体运动系统.用CATIA软件建立轿车前悬架的多体动力学模型,依据双横臂独立前悬架的拓扑关系,利用设计阶段新车基本参数的要求,借助ADAMS/Car建立悬架和转向系统的参数化模型.通过ADAMS/Car进行悬架操纵稳定性和舒适性参数的仿真分析,对车轮跳动和转向时,悬架的各种参数的变化进行分析.可以在新车开发阶段比较全面的了解悬架的各项性能,为悬架进一步优化参数提供相当有效的方法.     

重型载货汽车空气悬架系统仿真分析

悬架系统是保证重型载货汽车行驶平顺性和操纵稳定性的重要部件,空气悬架系统以其高强度、高舒适性和高吸振性能力等优点将在重型载货车上得到广泛应用.建立重型载货汽车1/2车辆仿真模型,采用Matlab/Simulink的仿真平台开发了随机路面输入下的重型载货汽车空气悬架仿真分析系统,用于分析空气悬架各主要性能参数对重型载货汽车动态响应的影响,并为空气悬架系统的设计匹配提供依据.     

运用Matlab对主动悬架系统仿真分析

汽车悬架系统是汽车上的重要组成部分,对于汽车行驶过程的舒适性、平顺性以及操作稳定性都有重要的影响,主动悬架逐渐成为汽车行业的发展方向。基于二自由度1/4车体模型符合当代人对汽车性能的基本要求,从而得到了广泛的推广,采用LQG最优调节器理论确定主动悬架的最优控制方法,利用MATLAB软件建立了主动悬架汽车振动分析仿真模型,进行对汽车相关性能作出综合评价。     

基于车辆操纵稳定性及平顺性的底盘多目标优化

利用多体动力学软件ADAMS/CAR建立某轿车整车多体动力学模型。以悬架弹簧刚度和减振器阻尼系数作为设计变量,采用多目标遗传算法对车辆操纵稳定性及平顺性进行多目标优化。从优化得到的一组Pareto解集中获取最优解,结果表明该方法能有效优化汽车的操纵稳定性和行驶平顺性。