FSAE赛车双叉臂悬架的优化设计

为了研究赛车的操纵稳定性,应用机械系统动力学软件ADAMS,对前悬架进行建模和运动学仿真分析,对悬架结构型式进行调整。选取适当的硬点坐标作为优化变量,基于ADAMS/Insight模块,针对前轮前束的变化进行优化设计,最终改善了赛车的操纵稳定性。对于运动型车辆的前悬架设计具有一定的指导意义。     

基于操纵稳定性的某电动汽车底盘布置方案优化

针对处在试验研制阶段的电动汽车,为了满足安全行驶的需要,基于电动汽车操纵稳定性的考虑,对电动汽车底盘的布置方案进行优化。针对电动汽车样车在行车试验时存在前轮侧滑量偏大引起轮胎磨损较大的问题,基于灵敏度的考虑对悬架的布置方案进行了优化。在AD-AMS/Car模块中建立优化后的整车虚拟样机模型,通过改变电池摆放位置和承载大小来观察整车操纵稳定性的变化,从而得到最优的汽车底盘布置方案。     

油气悬挂系统参数对多桥转向特性的影响

为了提高多桥转向车辆的转向特性,应用ADAMS/Hydraulics软件建立了双气室油气悬挂系统的虚拟样机模型。通过对双气室油气悬挂系统的仿真结果和试验数据的对比,证明了虚拟样机模型的正确性。在此基础上分析了非独立式和连通式油气悬挂系统的刚度特性及其对车辆侧倾特性的影响。通过对多桥转向车辆虚拟样机方向盘转角阶跃输入的操纵稳定性分析,探讨了连通式油气悬挂系统参数对多桥转向车辆整车转向特性和车身侧倾特性的影响,为油气悬挂的设计和车辆操纵稳定性的提高提供了理论依据。     

路面激励下主动悬架和四轮转向的协调控制

为了研究主动悬架和四轮转向系统的协调控制,建立包含悬架系统和转向系统的整车动力学模型.基于LQR控制理论分别设计了主动悬架和四轮转向的控制器,对比分析不同加权系数时车辆在路面激励下的频率响应,研究了主动悬架和四轮转向的控制对车辆操纵稳定性的影响;针对车辆的稳态响应(不考虑路面激励的影响),采用横摆率跟踪控制策略进行前后轴主动悬架控制力的匹配控制;在主动悬架和四轮转向2个单独控制器的基础上,以主动悬架控制力的匹配为主要协调机制,设计了主动悬架和四轮转向的协调控制器,对两者的控制量进行调整.仿真结果表明,主动悬架和四轮转向的协调控制可以获得优于两者简单叠加时的整车综合性能.     

麦弗逊式前悬架系统结构设计与运动仿真分析

汽车悬架性能对操纵稳定性与行驶平顺性具有重要影响。文章以紧凑型轿车奔腾B30为目标车型,根据其车型参数、用户需求,匹配相适应的前悬架类型为麦弗逊式。对麦弗逊式悬架关键零部件包括弹簧、减振器、横向稳定杆进行结构设计和强度校核。基于以上设计计算结果,利用ADAMS/Car构建了简化的悬架模型,给予车轮同向激励,获得前轮定位参数变化范围,通过修改硬点位置获得合理的前轮前束角的变化范围,改善了汽车操纵稳定性。     

基于转向稳定性的汽车悬架协调优化

基于试验研究建立了某款车用磁流变阻尼器的数学模型。利用多体动力学仿真软件SIMPACK建立了某款乘用客车整车多体动力学模型和虚拟仿真环境。针对半主动悬架系统和转向系统对汽车操纵稳定性的影响,提出了一种PID神经网络协调控制器,并在Matlab环境中定义了半主动悬架协调控制器与整车多体动力学模型的数据交换接口,实现了汽车半主动悬架和转向系统的协调控制。仿真结果表明:PID神经网络协调控制策略可以抑制由悬架传递的振动,调节汽车转向时车身的横摆及侧倾运动,有效地解决了汽车悬架设计中操纵稳定性与行驶平顺性之间的矛盾。     

基于横摆角速度反馈的电动助力转向车辆操纵稳定性分析

提出一种基于横摆角速度反馈的车辆横向稳定性控制方法,以横摆角速度为控制目标,利用前馈补偿控制产生横摆力矩和附加的前轮转角,通过对车辆转向角的修正,使车辆转向行驶时的横摆角速度很好地跟踪参考模型.对车辆转向系统不加入反馈、加入正反馈和加入负反馈3种工况分别进行试验分析,试验表明该方法能有效地控制车辆横摆角速度,同时减轻驾驶员操纵负担.     

基于模型预测控制的汽车底盘集成控制

为了实现汽车底盘的集成控制,提出了模型预测控制(MPC)方法。在紧急避障操纵时,利用四轮差动制动和主动前轮转向集成控制的方式实现对汽车理想操纵特性的跟随。上层集成控制器通过模型预测控制方法决策下层子控制器所需的附加横摆力矩和前轮附加转角。建立了七自由度非线性车辆模型作为预测模型,并通过实车试验对其精度进行了验证。在Carsim中的虚拟试验对模型预测控制方法的控制效果进行了验证。     

基于遗传算法的汽车平顺性和操纵稳定性优化

为改善汽车行驶的平顺性和操纵稳定性,建立了某SUV非线性三自由度操纵稳定性模型,研究了高速转弯工况侧倾载荷转移及轮胎的非线性特性对整车操纵稳定性的影响.提出了基于遗传算法的悬架刚度参数的优化匹配方法.以车身侧倾最小为优化目标,以弹簧刚度对悬架偏频及不足转向度影响为约束,以前、后悬架弹簧刚度及前、后稳定杆刚度为设计自变量.计算结果及实车对比表明:优化后的方案比原方案在平顺性和操纵稳定性方面有了较大的改善;采用该匹配方法,可以有效提高车辆的平顺性和高速车辆操纵稳定性.     

基于ADAMS/CAR的整车操纵稳定性仿真及优化

依据多体系统动力学理论,采用虚拟样机技术ADAMS/CAR创建完整的整车模型,并在INSIGHT模块进行优化,对悬架的硬点坐标及性能进行改进,最后对整体进行仿真与计算。选取阶跃转向和蛇形实验来对目标车辆进行操纵稳定性能的评价。     

基于ADAMS／Car的某微型车前悬架优化分析

针对某公司微型车,利用虚拟样机技术,在ADAMS／Car模块中建立前悬架模型,对模型进行仿真,并采用ADAMS／Insight模块对影响悬架特性较大的设计点进行优化,在不改变衬套等弹性元件参数特性的情况下,对硬点位置进行了调整,对比分析优化前后车轮定位参数随车轮上下跳动时的变化规律,并进行评估,可为改善悬架系统性能提供指导。     

On fractional control method for four-wheel-steering vehicle

Four-wheel-steering (4WS) system can enhance vehicle cornering ability by steering the rear wheels in accordance with the front wheels steering and vehicle status. With such steering control system, it becomes possible to improve the lateral stability and handling performance. In this paper, a new control method for 4WS vehicle is proposed, its rear wheels steering angle is in accordance with the angle of front wheels steering and vehicle yaw rate, and the effects of front wheels steering angle velocity are considered by adopting the fractional derivative theory. Some design specifications for control law are also given. The effects of the control method are verified by a kind of numerical scheme presented in this paper. The dynamic characteristics such as the side-slip angle and the yaw angle velocity of the vehicle gravity center are compared among three kinds of vehicles with different control methods. And the kinematics characteristics such as turning radius between 4WS and 2WS are also discussed. Numerical simulation shows that the control method presented can improve the transient response and reduce the turning radius of 4WS vehicle. Supported by Ford-China Research and Development Foundation (Grant No. 50122153)     

汽车EPS回正工况模糊PID控制及试验

汽车转向盘回正时,存在回正不足和回正超调现象.为了增强汽车电动助力转向系统(EPS)的回正性能,建立了EPS系统动力学模型和汽车三自由度转向模型,设计了回正工况的模糊PID控制,进行了仿真分析和实车试验.结果表明:对回正工况采用模糊PID控制后,30 km/h时的最终残留角为6°,得到改善,60 km/h时的“摆头”现象得到明显抑制,回正不足或回正超调控制得到改善;满足系统的回正性能,提高了系统的鲁棒性能和驾驶手感.     

基于运动学和动力学的汽车后轮转向机构设计

后轮转向机构的优化设计是商用车四轮转向技术的关键,为了减小在车轮跳动时后轮转向机构与悬架之间的运动干涉、后轮摆振以及车轮磨损,提出了通过建立后轮转向机构的空间模型和后轮转向机构的动力学虚拟模型,直接以减小转向拉杆与悬架的运动不协调偏差量为目标函数的优化设计方案,结合整车操作稳定性试验,验证了该方案的合理性,为后轮转向机构的设计提供了一定参考。     

基于模糊PID线控转向系统前轮转角控制

转向系统是乘用车的重要性能指标之一,它关系到整车的操纵稳定性以及舒适性.通过对乘用车线控转向系统结构、原理进行分析,建立了基于Simulink与CarSim的汽车线控转向系统联合仿真模型,将模糊理论应用到前轮转角控制策略中,并在整车动力学模型的基础上,设计模糊PID控制器,用于前轮转角控制.仿真结果表明:汽车低速行驶时,较小方向盘转角能实现较大的前轮转角变化,其传动比较小,驾驶员转向轻便;而高速行驶时,需要较大的方向盘转角实现前轮转角变化,传动比较大,可有效防止汽车高速抖动,提高汽车操纵的稳定性.     

Buildup and simulation of a truck model with rear air suspension using leaf spring as guiding rod

With the development of Chinese economy, econo-my index of commercial vehicles is becoming more andmore important, as well as fuel saving, dynamic pow-er, driving performance, road performance, drivingsafty in transportation industry and protection for na-tional road. Therefore,the study of exploitation of com-mercial truck air suspension system and technique ofentire vehicle assembly is very important for us to re-duce the distance with overseas advanced technique,improve commercial truck’s …     

汽车前悬架系统动力学仿真与分析

利用ADAMS/Car整车设计软件包建立了该悬架系统动力学模型,选取"两侧车轮同向跳动"工况进行仿真,在ADAMS/PostProcessor后处理模块中分析了车轮上下跳动过程中参数变化对悬架性能的影响,总结出该型车设计中存在的缺陷,优化了不符合设计要求的参数,使前束角、主销内倾角及转向角达到理想值。研究结果表明:利用Adam s/Car预测悬架性能简洁、方便且经济,仿真结果可用于指导悬架设计和参数优化。     

扭力梁布置对操稳和舒适性能的影响

为提升扭力梁悬架车型的操稳及舒适性能,以某成熟车型为基础,通过仿真对比分析扭力梁不同布置方案对整车操稳和舒适性能的影响。首先,建立高精度转向、悬架及整车的多体动力学模型,悬架模型的K特性和C特性对标精度达到92.89%和78.30%,整车模型的操稳瞬态角阶跃和稳态回转工况对标精度达到85.19%和98.74%;其次,在主梁截面一定的情况下,基于标定模型对比分析不同方案下的仿真结果,发现操稳性能主要受主梁布置角度影响,舒适性能主要受轮心点与扭力梁安装点间的高度差影响。由研究结果可知,为兼顾扭力梁悬架车型操稳及舒适性能的提升,在扭力梁的设计中首先考虑舒适性能,合理定义安装点与轮心点的高度差,再考虑操稳性能,合理设计主梁的截面形状、开口方向,确保整车的操稳及舒适性能均达到较优水平。     

基于虚拟仪器的车辆性能测试系统

针对传统仪器在车辆性能测试中存在的不足,将虚拟仪器技术引入到车辆性能测试中,开发了基于虚拟仪器的车辆性能测试系统。通过采用PC-DAQ方案以及多传感器采集和数据融合,并配以PC机平台和虚拟仪器软件,构建了可以对汽车排放、噪声、前大灯、制动、悬架特性、底盘测功、转向操纵以及侧滑等性能进行测试的控制仪器和系统。实车测试证明,该系统的测试结果准确、可靠。