2008--基于Matlab的汽车半主动悬架动力学仿真与分析.pdfVIP

堕匀 基于Matlab的汽车半主动悬架动力学仿真与分析 刘海生，付正飞 (襄樊学院机械系， 湖北襄樊441053) 【舅黪黪黪俐9”… 黪 ““。帮 i 摘要：建立了半主动悬架汽车1／4动力学仿真模型，用谐波叠加法构成的路面不平度作为路面激励，利用Matlab／Simulink软件， 对某一车型数据进行了动力学仿真和分析，仿真输出量可作为评价半主动悬架的控制方法和有关平顺性结构参数的依据。 关键词：半主动悬架；动力学仿真；Matlab／Simulink 。÷ 中圈分类号：U463．33；TP391．72文献标识码：A 文章编号：1009—9492(2008)08-0099—02 ，。 荔 罐 ‘貔 ，；潮黝瀚磁圈口 1引言 4车半主动控制模型，并假设‘列： 悬架是汽车上的重要组成部件，其任务是传递作用在 1)将簧载质量和簧下质量均视为刚体，且不考虑车 车轮和车架之间的力和力矩，缓冲由不平路面传给车架或 身悬置的弹性及阻尼： 车身的冲击力，以保证汽车能平顺行驶，提高人们乘坐汽 2)汽车等速行驶，轮胎始终与地面接触，无撞击限 车的舒适性。传统的被动悬架因其结构简单、参数无法随 位块现象； 外界条件变化而大大限制了悬架性能的提高。主动悬架可 3)悬架刚度、轮胎刚度均为位移的线性函数，轮胎 以根据路面作用力的大小和汽车的运动状态，自适应改变 阻尼忽略不计； 悬架参数使其性能达到最优，但结构复杂、成本高、普及 4)路面位移的输入函数作用在轮胎与地面接触点的 难【I]。而由变阻尼减振器或变刚度弹簧构成的半主动悬 中心。 架系统同样可以根据路面条件及汽车行驶状态而做出响 一个简化的二自由度1／4汽车模型如图1所示。图 应，既弥补了被动悬架系统的缺陷，又突破了主动悬架在 中，m，为车身(悬挂)质量(kg)、mt为车轮(非悬挂) 实际应用中的局限[21。 质量(kg)、k，为悬架弹簧刚度(N／m)、^，为轮胎等效刚 Zs 具有较高的性能价格比 度(N／m)、c，为固定阻尼减振器的阻尼系数(Ns／m)。系 和广阔的应用前景。 统的动力学方程为： 2半主动悬架动 ms无。-k,o—J--Cso-叶1)帆 } (1) 力学模型的建立 mtz。=k。(Zs吆，)+c．(zs--Z。)“。(r吆，)一‰』 汽车悬架系统对路 式中：M。是由控制器控制的变阻尼减振器所产生的阻 面振动的传递是非线性 尼力；r是路面激励；毛和五分别是车身和车轮的位移。 多自由度过程，自由度 3路面激励的时域模拟 太多反而容易导致系统 在进行非线性悬架系统的动力学分析研究时，通常要 反应失真。正确的方法 在时域里进行，要把通常的以功率谱表示的频域信号转化 是对汽车的局部进行建 为关于