CHS混合动力系统建模与仿真研究

针对单模复合功率分流混合动力系统,文中分析了该混合动力系统的工作模式和节油原理,应用Matlab/Simulink中建立了整车控制模型,并应用LMS/AMESim中建立了整车及动力系统关键部件模型,在此基础上对整车的动力性与经济性进行联合仿真研究,并与实车的动力性与经济性进行比较。试验结果表明,本文提出的混合动力系统具有良好的综合性能,建立的联合仿真模型具有良好的精度。     

某越野车偏置碰撞有限元分析与结构改进

用Hyper Mesh软件建立了某越野车的整车有限元模型,用Pam Crash软件按照国家ECE.R94.01法规对整车进行56km/h的40%偏置碰撞有限元仿真,将仿真结果和实车碰撞试验结果相比较,结果表明两者变形相似,吻合度较高,验证了有限元模型建立的准确性。找出了车身的薄弱环节,对其进行结构改进或增加关键零件的厚度。改进后的仿真结果表明,改进后车身各项数据都得到了改善,大大提高了整车的碰撞安全性,验证了有限元分析的可靠性。     

越野车整车性能仿真与优化

基于GT-DRIVE软件建立某越野车整车模型,对其动力性和燃油经济性进行了仿真,仿真结果的验证表明了计算结果是可信的。在原有柴油机基础上对发动机进行了改进,并将改进的发动机与原车传动系的匹配进行了仿真计算,仿真结果显示,最高车速提高了9.4km/h,NEDC循环百公里油耗下降了0.42 L/100km,等速油耗在120km/h分别下降0.94 L/100km,表明柴油机优化后,整车性能有了较大的提高。因此,柴油机的改进是提高整车性能的有效途径。     

基于粒子群算法纯电动汽车传统优化设计

为了纯电动汽车更好适应城市路况,获得更好的动力性和经济性,以某型单挡的纯电动汽车为研究对象,在基于整车设计参数和动力性能参数上,合理匹配两挡AMT变速器。以加速时间最短和百公里能耗最少为优化目标,以整车动力性、能量消耗和传动系统速比为约束条件,搭建Matlab/Simulink与Isight联合仿真模型。采用粒子群算法对传动系统速比进行优化,优化后仿真结果表明：在NEDC循环工况下,百公里能量消耗降低了2.6%,(0～100)km/h加速时间缩短了4.7%,并进行实车试验,验证仿真合理性。     

车辆紧急变道避撞安全距离建模与仿真研究

针对当前汽车避撞控制方法采用制动操作导致的交通效率低下问题,进行了基于变道策略的紧急避撞研究。首先选取了较优变道轨迹模型,并对变道操作前是否应利用最大强度制动调整速度进行了讨论,在此基础上建立了安全距离模型。之后利用Carsim与Simulink搭建了联合仿真平台,同时应用模糊PID控制器,实现了闭环反馈控制。80km/h、100km/h、120km/h三种速度情况下的联合仿真结果表明,采用变道操作能够缩短安全距离,同时仿真轨迹与理想轨迹基本重合,说明所建立的安全距离模型准确有效。     

基于粒子群算法纯电动汽车传统优化设计

为了纯电动汽车更好适应城市路况,获得更好的动力性和经济性,以某型单挡的纯电动汽车为研究对象,在基于整车设计参数和动力性能参数上,合理匹配两挡AMT变速器。以加速时间最短和百公里能耗最少为优化目标,以整车动力性、能量消耗和传动系统速比为约束条件,搭建Matlab/Simulink与Isight联合仿真模型。采用粒子群算法对传动系统速比进行优化,优化后仿真结果表明：在NEDC循环工况下,百公里能量消耗降低了2.6%,(0～100)km/h加速时间缩短了4.7%,并进行实车试验,验证仿真合理性。     

基于仿真技术的重型牵引车驾驶室抖动分析与优化

某重型牵引车在道路试验时发现70km/h时驾驶室抖动加剧。为了尽快找出原因,建立整车NVH仿真模型,将试验测量数据作为仿真模型的输入,从仿真结果中提取驾驶室座椅导轨加速度响应,结合整车模态结果,找出了导致驾驶室抖动加剧的根源,确定了优化方案并进行实车验证,最终解决了驾驶室抖动问题。     

乘用车直行超车转向盘转角安全域研究

为获得乘用车在城市主干道安全超车时的转向盘转角安全域,降低因驾驶员对转向盘操作不当而引起的交通事故发生率,将车辆动力学模型与转向系统模型相结合,并用轮胎魔术公式建立了乘用车安全超车的运动学模型,然后利用MATLAB/Simulink软件与Carsim软件对乘用车超车模型进行了联合仿真,研究超越车以不同车速进行超车时的轨迹及转向盘幅度变化情况,最后进行了实车道路试验。分析表明:在许可的横向位移范围内,当乘用车分别以50km/h,55km/h,60km/h,65km/h的速度超车时,所对应的转向盘转角安全范围分别为:(50～64)°,(54～68)°,(57～71)°,(62～75)°。     

燃料电池堆结构布置对整车特性的影响分析

车载燃料电池堆的结构布置对整车特性具有重要影响,运用Matlab/Simulink仿真工具,在不同的结构布置和路面激励下对半车模型进行仿真试验。通过时域和频域分析得出了结构布置对整车特性的影响结果,进而为车载燃料电池的结构布置提供设计参考。     

B级和C级路面下汽车行驶平顺性的仿真分析

根据多体动力学理论,利用A dam s的专业模块A dam s/car建立完整的整车样机模型。在B级和C级路面的行驶状况下,对整车在40 km/h、60 km/h、80 km/h、100 km/h速度下进行平顺性仿真分析,研究B级和C级路面情况下速度对车辆行驶平顺性的影响。     

基于平顺性的油气悬架参数动态分析与优化

以提高汽车行驶平顺性为目的,对油气悬架系统参数进行优化.建立油气悬架系统的二自由度1/4车辆数学模型.基于数学模型,在Matlab/Simulink软件中利用模块组合的方法建立仿真模型,并构建以车身垂直方向的加权加速度均方根值为目标函数的优化模型.优化算法采用遗传算法,通过编程将仿真模型、优化模型结合起来,实现Simulink、遗传算法对油气悬架系统参数的动态联合优化设计.利用该方法对某矿用自卸车前油气悬架设计阶段的结构参数进行优化,仿真结果表明:由该方法确定的油气悬架结构参数使车身垂直方向的加权加速度均方根值下降29.35%,加速度功率谱密度共振峰值降低23.6%,从而明显改善了汽车的行驶平顺性,同时也为其他类型的非线性悬架系统的动态优化设计提供了借鉴.     

基于最优预瞄的智能车变道控制

针对智能车主动变道过程中的轨迹跟踪控制问题,基于“预瞄-跟随”控制理论及“车辆-道路”模型提出了最优预瞄轨迹跟踪控制模型,并依据线性二次型调节器(LQR)理论设计了轨迹跟踪控制器,获得了最优转向盘转角输入,以实现智能车变道轨迹跟踪。在MATLAB/Simulink和CarSim的联合仿真环境下构建了智能车的变道决策模块、变道参考轨迹模块和跟踪控制模块,实现了智能车在30 km/h、50 km/h和70 km/h速度下的仿真验证。结合实车测试结果验证了所设计控制器的精确度和稳定性。     

一种馈能型混合悬架的多模式协调控制

为了有效控制车辆悬架振动及回收振动能量,提出了一种基于滚珠丝杠式作动器和磁流变减振器的车辆馈能型混合悬架结构。建立了1/4车辆2自由度混合悬架动力学模型,分析了混合悬架的主动控制模式和具有电磁阻尼力反馈调节的半主动控制模式,设计了混合悬架多模式协调控制器,并利用MATLAB/Simulink软件对混合悬架多模式协调控制的动态性能、悬架系统的自供能进行了仿真分析,开展了混合悬架台架试验研究。仿真和试验结果表明：与被动悬架相比,随机路面谱输入条件下混合悬架的簧载质量加速度均方根减小了30%以上,混合悬架减振效果显著。     

基于综合控制的多轴车辆电控液压转向系统

针对某8×2重型货车,建立了阀控缸的二自由度多轴车辆转向动力学模型。使用门限阈值控制及基于RBF神经网络的PID在线整定控制方法,以操纵稳定性和轮胎磨损最优为控制目标,在MATLAB/Simulink中进行仿真,得到了20km/h和50km/h时横摆角速度、质心侧偏角、侧向加速度在第一轴转角阶跃输入下的时域响应,并进行了bode图的频域分析。同时对比了开环控制、PID控制、RBF神经网络整定PID控制下,第三轴转角在行驶及原地转向时的阶跃时域响应。仿真结果表明,车辆具有较好的操纵稳定性和轮胎抗磨性。     

Control Algorithm of Electric Vehicle in Coasting Mode Based on Driving Feeling

Coasting in gear is a common driving mode for the conventional vehicle equipped with the internal combustion engine (ICE), and the assistant braking function of ICE is utilized to decelerate the vehicl...     

越野车半主动悬架的变论域模糊PID控制

为了改善半主动悬架的控制效果,利用变论域理论对模糊PID控制器的输入论域和输出论域进行调节。根据阻尼可调两级压力式油气悬架的力学特性,建立半车半主动悬架动力学模型,在MATLAB/Simulink中构建半车半主动悬架控制模型,以冲击路面和随机路面作为输入激励进行仿真。结果表明,不同路面激励下,变论域模糊PID控制悬架和模糊PID控制悬架的减振效果均明显好于被动悬架,在冲击路面激励下的减振效果较好。冲击路面激励下,相较于模糊PID控制悬架,变论域模糊PID控制悬架的前、后车身垂直加速度和车身俯仰角加速度均方根分别减小30.89%,34.36%,37.00%,车身动挠度均方根比较接近,进一步提高了越野车的行驶平顺性。     

非线性商用车仿生悬架等偏频等高度设计

针对商用车悬架基于满载设计存在的变簧载时车辆平顺性差的问题,提出了一种基于双菱形仿袋鼠腿悬架(简称“仿生悬架”)的等偏频等高度设计方案,并对该方案进行研究、分析与评价,以改善商用车的平顺性。通过静力学特性分析,得到了仿生悬架的弹性特性和刚度特性并开展了等偏频等高度设计研究。研究发现：仿生悬架具有较理想的非线性弹性特性和刚度特性,相比线性悬架,具有更多的动容量和更强的抗击穿能力;悬架的初始角度和刚度比对其特性和行程区间有重要影响;通过调节仿生悬架初始角度可实现不同簧载质量悬架的等偏频等高度设计,表明所提设计方案可行。仿真分析结果表明,在不同路面等级(B、C、D)、不同车速(40～100 km/h)下,商用车经仿生悬架等偏频等高度设计后,车身加速度均方根值较设计前明显减小,平顺性得到有效改善。搭建了仿生悬架实验测试模型,在不同路面条件下,等偏频等高度设计后,空载和半载垂向加速度均方根值较设计前分别减小20.6%～28.3%和12.1%～20.4%,验证了等偏频等高度设计方案的正确性和有效性。     

自适应神经模糊推理的四轮转向车辆转向控制研究

模糊规则的建立和隶属度函数的确定是设计模糊系统的难题。基于神经网络和模糊逻辑的自适应神经模糊推理系统,能够从仿真数据中自动提取出If-Then规则。并在Matlab/Simulink软件中,建立包含侧向运动、横摆运动、侧倾运动三个自由度的四轮转向车辆三自由度动力学模型。将得到的If-Then规则读取到模糊控制器中和三自由度车辆模型进行联合仿真。其中模糊控制器以方向盘转角、方向盘转角速度和车速作为输入,后轮转角作为输出。最后与前轮转向的车辆进行转向盘角阶跃仿真对比。仿真分析结果表明:基于自适应神经模糊推理系统建立的后轮转角模糊控制器能够实现理想的质心侧偏角和车辆横摆角速度响应,提高了车辆的操纵稳定性。     

纯电动汽车800 V高电压复合电源能量分配策略研究

基于逻辑门限控制策略,将动力电池和带有理想开关的DC/DC变换器串联,并将串联后的系统与超级电容并联,形成新型复合电源系统,利用低成本小容量超级电容,增大充放电电压,减少系统线路上的能量损耗.同时,采用Matlab/Simulink仿真平台,搭建控制策略模型,结合基于ADVISOR2002建立的复合电源纯电动汽车模型,...     

某两自由度弹药提升装置的建模、实验及仿真研究

弹药自动装填系统的研究已经成为火炮武器平台中机械系统设计的关键和难点,基于一种两自由度弹药提升装置,并根据该装置的工作原理构造数学模型,搭建实验平台,建立PID控制回路,同时创建该模型的虚拟样机模型,使用动力学仿真软件Recurdyn和Matlab/Simulink进行联合仿真,并通过实验与仿真的数据进行对比,验证该装置的可行性和所采用控制的有效性。