对联合建立的汽车悬架模型的运动学分析

悬架的主要性能参数在悬架运动过程中的变化规律是影响悬架性能的主要因素，对悬架系统进行运动学仿真分析是评价悬架性能的重要手段，也是进行汽车操纵稳定性和平顺性分析的基础。本文通过ADAMS和Pro／E联合建立1／4双横臂汽车独立悬架复杂系统的仿真模型，对悬架主要性能参数在悬架运动过程中的变化规律进行了研究，结果表明这种模型更加精确。     

ADAMS/VIEW在汽车前悬架仿真应用及优化分析

汽车前悬架系统部件之间的运动关系十分复杂,对整车操纵稳定性和平顺性有举足轻重的作用.在现有的汽车前悬架数据的基础上,用ADAMS/VIEW模块建立悬架模型,并对模型进行仿真计算,研究分析主销和前轮定位角随车轮上下跳动时的变化规律,评价悬架数据合理性.采用优化分析对悬架不合理数据进行优化,取得更加良好的仿真结果,进一步改善悬架系统性能.     

基于ADAMS的双横臂独立前悬架运动学仿真研究

根据某轿车双横臂独立前悬架数据,运用面向整车系统的数字化虚拟样机技术和大型机械系统动力学仿真软件ADAMS/CAR模块建立其三维仿真模型,并对该模型进行运动学仿真分析,研究分析汽车运动中悬架随车轮上下跳动时定位参数的变化规律,评价其悬架数据合理性。本文以某轿车双横臂独立悬架为例进行仿真计算,同时利用该模型对其悬架运动特性参数进行分析,为汽车悬架系统开发提供一种有效的现代化手段。     

半主动悬架系统滑模控制动力学仿真研究

建立1/4半主动悬架系统模型,采用天棚阻尼悬架系统模型作为参考模型,基于滑模变结构控制策略,设计滑模控制器。运用Matlab/Simulink进行动力学仿真分析,研究系统在随机路面激励下的车身垂直加速度、悬架动挠度的性能变化。仿真结果表明,该滑模控制器性能稳定,能有效控制、改善悬架系统各性能参数。     

汽车悬架性能测试系统的研究与设计

汽车悬架性能测试是机动车安全运行检测中的一个重要项目.本文在建立检测车辆悬架振动力学模型和运动方程的基础上,分析并确定了悬架性能的评价指标.针对汽车悬架测试台的基本结构和受力过程,设计了高精度力传感器和速度传感器输出信号的调理模块.采用工业控制计算机直接采集车轮垂直接地力与激振台面频率,提高了测试系统的精度和实时性.实测证明,该系统完全能够满足汽车悬架性能测试时的动态要求,具有较高的可靠性.     

悬架系统集成平台

建立了初步的汽车悬架系统集成CAD模块,在UG环境下进行典型悬架(双横臂悬架、麦弗逊悬架、空间五连杆悬架)主要部件的快速参数化设计。为了对悬架进行CAE、系统运动学与动力学分析,通过悬架系统集成CAD模块和ADAMS/CAR软件平台建立了双横臂独立前悬架系统仿真模型。仿真试验结果证明了该集成系统平台的有效性。     

汽车麦弗逊前悬架动力学特性仿真分析

基于动力学仿真分析软件ADAMS/CAR建立了汽车麦弗逊前悬架的仿真模型,采用双轮同向激振方式对汽车麦弗逊前悬架虚拟样机模型进行动力学仿真分析,得到了在汽车运行过程中汽车麦弗逊前悬架的前悬架轮荷、垂直刚度、车身前偏频、车轮定位参数等悬架的主要参数随车轮的跳动变化情况,提出了改善麦弗逊前悬架系统性能的调整方案。     

基于灵敏度分析的某汽车悬架布置方案优化

针对某国产汽车轮胎磨损严重,行驶过程有些许跑偏的问题,在ADAMS/Car模块中建立该车麦弗逊式前悬架的虚拟样机模型,并对其进行运动学仿真.在ADAMS/Insight模块中对该悬架进行运动学灵敏度分析,找出关键参数,对悬架的布置进行优化,改善悬架运动性能.     

R-W方法在汽车悬架运动分析中的应用

R-W方法是多刚体系统动力学中的主要方法之一,本文应用此方法进行汽车悬架系统的空间运动分析。文中讨论了多体系统模型的建立及简化方法,推导出树形系统运动学关系式,并以单斜臂、滑柱摆臂式悬架为实例给出了计算结果。工程应用的实践表明,用此程序进行汽车悬架运动分析,所得结果精确、计算迅速,具有较高的实用价值。     

基于粒子群优化的半整车半主动模糊PI 控制悬架研究

针对不同路况下车辆悬架力学性能复杂多变的问题,利用数值分析方法研究半整车半主动悬架的性能特征。根据半整车半主动悬架的力学原理,建立半整车半主动动力学数学模型;利用2个模糊PI控制器分别控制车辆的前后轮,得到模糊PI控制悬架系统;利用粒子群算法对模糊PI控制悬架系统进行优化,得到不同悬架的车身质心加速度、车身俯仰角加速度、前后轮变形量与前后悬架动挠度性能参数的变化规律与均方根值,并分析悬架性能参数对车辆性能的影响以及各性能参数之间的内在联系。对2种PI控制悬架的可靠性进行研究,结果表明:2种PI控制悬架性能与被动悬架相比,均有很大改善,且利用粒子群优化后的模糊PI控制悬架的综合性能最好;当车辆在不同的路面行驶时,2种PI控制悬架均具有较好的可靠性。     

基于交替迭代的车辆主动悬架LQG控制器设计

针对主动悬架线性二次高斯控制(linear-quadratic-Gaussian control, LQG)控制器,提供一种快速确定其最佳控制加权系数及最优控制力的方法。 通过车辆行驶平顺性评价指标分析,利用无量纲归一化思想建立主动悬架最优控制目标函数,给出平顺性加权系数与控制加权系数间的关系;根据主动悬架力学模型,利用Newmark-β显式积分法,建立平顺性加权系数仿真分析模型。以路面不平度作为输入激励,以轮胎动位移和悬架动挠度为约束条件,借鉴交替迭代思想建立交替迭代优化算法,建立主动悬架LQG控制加权系数及控制力的优化方法。通过与现有LQG控制器设计方法的对比分析,对本设计方法的先进性和可靠性进行仿真验证,结果表明设计的LQG控制器能够显著改善车辆的乘坐舒适性。     

基于十自由度车辆模型的汽车平顺性分析

通过建立十自由度车辆动力学模型,对汽车平顺性进行分析.运用振动理论分析了车辆的传递函数和振动特性,并通过讨论选择了车身质心加速度、悬架动挠度、车轮相对动载荷、车身俯仰角加速度等参量作为平顺性评价标准.通过Matlab/Simulink对车辆振动特性进行仿真,讨论了轮胎刚度和动力总成悬置刚度对平顺性的影响.结果表明,两者的增加均导致汽车平顺性变差.通过仿真实例可见,该动力学模型可利用设计初期的车辆参数对汽车平顺性进行预测和评估,从而减少样车开发成本.     

PID-GPC算法在高速列车横向半主动悬挂控制系统中的应用

针对列车悬挂控制系统中控制器设计的复杂性,利用SIMULINK建立了17自由度的列车整车横向振动模型,引入了PID型广义预测（PID-GPC）半主动控制原理和控制策略,将半主动悬挂与被动悬挂在横向加速度、横向位移、横向振动速度以及平稳性上进行比较分析,结果表明,采用PID-GPC半主动悬挂装置能有效抑制车体的横向振动,提高列车的运行平稳性和舒适度。     

基于ADAMS的汽车平顺性建模仿真及优化

针对某型轿车,在Adams/Car中建立整车仿真模型,并进行平顺性仿真,对整车底盘垂直方向的加速度和功率谱进行了分析。通过Adams/Insight进行整车的优化设计,对整车的前后悬架的参数进行了优化分析,使得整车平顺性得到提高,从而验证了该方法在汽车行驶平顺性优化中的可行性。     

考虑限位器的汽车非线性系统振动特性

建立了考虑限位器的悬架非线性隔振系统的数学模型.对引进弹性限位器且不考虑限位器接触问题的弹簧阻尼系统悬架进行了力学分析,利用系统动力学和随机振动理论,将汽车简化为1/2的四自由度模型,建立了考虑悬架隔振系统非线性特性的整车系统在路面随机激励下的非线性动力学方程,最后用Monto Carlo法模拟路面随机激励谱,在时域内对整车非线性系统振动特性进行仿真,并与传统的考虑线性悬架系统的整车动力学特性进行对比,以研究悬架隔振系统非线性特性对汽车平顺性的影响.     

重型商用车驾驶室空气悬置系统的匹配优化

采用虚拟样机技术建立了重型商用车驾驶室空气悬置多刚体动力学仿真模型,通过道路试验对仿真模型进行了验证,分析了其模态特性及乘坐舒适性。以驾驶室悬置元件刚度、阻尼为因子,运用正交试验技术对驾驶室悬置系统参数进行了匹配优化,结果表明,采用优化后的驾驶室空气悬置参数可使驾驶室的乘坐舒适性有一定程度的提高。     

基于联合仿真技术的半主动悬架混合控制策略研究

为减少汽车半主动悬架系统开发周期和成本,利用多体动力学仿真软件SIM—PACK建立了某轿车单斜臂式悬架虚拟样机模型,并在MATLAB／SIMULINK环境中设计了基于混合控制策略的半主动悬架控制器,建立了一个半主动悬架控制策略研究的集成环境,利用该集成环境研究了基于混合控制策略的半主动悬架车辆行驶性能。与被动悬架相比,当汽车以72km／h在B级路面上行驶,阻尼力分配系数a为0．6时,混合控制策略下的半主动悬架车身垂向加速度均方根值和悬架动行程均方根值分别下降了17．38％和43．24％,而轮胎动载荷均方根值仅增加了4．42％。研究结果表明,基于混合控制策略的半主动悬架可以有效衰减车身的振动,改善车辆行驶平顺性,而车辆道路友好性并没有发生恶化。     

Improvement of the lateral stability of vehicle suspension incorporating inerter

As a newly proposed two terminals mechanical element, inerter has been successfully applied in vehicle suspension system to improve its vertical vibration isolation performance. The novelty of this paper is to explore the advantages of lateral stability of vehicle suspension by the use of inerter element. A full car model considering the steering condition is built, and the standard fishhook steering input is chosen to test the lateral stability of the suspension system. By considering the ride comfort performance and the rollover resistance performance, three basic suspension layouts incorporating inerter element are optimized by means of genetic algorithm. Constraints of the suspension working space and road holding ability are also taken into account during the optimization. Two steering input condition, namely the sine-steer input and the fishhook steer input are performed to evaluate the vehicle suspension performance. Results show that, the ride comfort and the lateral stability of the vehicle suspension system can be synchronously improved by including the inerter element.     

基于联合仿真的半主动悬架车辆平顺性

为减少车辆悬架系统开发周期和成本,利用SIMPACK软件建立了车辆1／4悬架多体动力学模型,基于天棚控制策略设计了半主动悬架控制器,并通过MATLAB／SIMULINK编写了控制算法对其进行联合仿真．将采用半主动悬架系统得到的仿真结果与采用被动悬架系统得到的仿真结果进行了对比,车身垂直加速度均方根值减少了30．2％．结果表明,基于天棚控制的半主动悬架可以有效衰减车身的振动,改善车辆的行驶平顺性,从而为车辆动力学系统的仿真分析提供了一种有效方法．     

Active suspension with optimal control based on a full vehicle model

The 7-DOF model of a full vehicle with an active suspension is developed in this paper. The model is written into the state equation style. Actuator forces are treated as inputs in the state equations. Based on the basic optimal control theory, the optimal gains for the control system are figured out. So an optimal controller is developed and implemented using Matlab/Simulink, where the Riccati equation with coupling terms is deduced using the Hamilton equation. The all state feedback is chosen for the controller. The gains for all vehicle variables are traded off so that majority of indexes were up to optimal. The active suspension with optimal control is simulated in frequency domain and time domain separately, and compared with a passive suspension. Throughout all the simulation results, the optimal controller developed in this paper works well in the majority of instances. In all, the comfort and ride performance of the vehicle are improved under the active suspension with optimal control.