基于悬架摆臂移除的车辆多体系统动力学半递推建模

西班牙学者GARCíA提出一种两步式半递推多体动力学建模方法，该方法利用一组独立的相对坐标来描述多体系统的控制方程，具有较高的计算效率，但悬架摆臂建模过程较为复杂且计算效率依然无法满足超实时仿真需求，针对该问题提出一种基于悬架摆臂移除的车辆多体系统动力学半递推建模技术。通过移除悬架摆臂生成开环多体系统并引入闭环约束方程，计算由移除悬架摆臂产生的惯性力和外力并基于开环系统拓扑结构积累，推导车辆闭环多体系统的控制方程。运用四阶Runge-Kutta (4th RK)和Adams-Bashforth-Moulton (ABM)数值积分方法求解该多体动力学模型，评估悬架摆臂移除技术在4th RK和ABM算法下的计算精度和计算效率。结果表明，所提出的悬架摆臂移除技术在不同数值积分方法下都能够实现车辆多体系统的精确实时/超实时仿真，可为未来高度或者完全自动驾驶汽车主动安全控制提供精确高效的动力学模型。