车辆悬架四分之一整车模型Simulink建模仿真.docVIP

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WORD格式可编辑 专业知识分享 车辆悬架 四分之一整车模型的Simulink建模与仿真 车身质心加速度 相对动载荷 悬架动行程 Simulink建模与仿真 运用simulink中的状态空间模型计算四分之一车模型的,ACC,DTL和SWS。首先运用吴志成老师一片文献的方法利用simulink建立路面不平度模型,生成路面谱。 所运用的公式如下: q 利用上述式子得出路面不平度生成如下所示: 图1 路面谱生成 因为选择的是E级路面,40KM/h,因此增益2和3分别为,11.1111和8.5333。此外,限带白噪声功率的大小为白噪声的协方差与采样时间的乘积。又白噪声WE(t)的协方差满足下式: E 此处δ(τ)为脉冲函数,并且选择采样时间为0.01s,则计算可得白噪声功率为8.9*10-3。计算的路面不平度均方根值为0.0531m。 四分之一车模型根据拉格朗日方程有下式: 状态空间模型:xb=z2 xw=z1 kt=k1 ks=k2 mb=m2 mw=m1 xr=u 建立状态方程和输出方程,在此选取状态变量向量为: X=[z1,z2, 输入向量为: u=[qt] 则输出向量为 Y=[ 建立如下的状态方程和输出方程: X 解得A,B,C,D分别为: A= B=[0 0 C= D=[0 0- 将各个已知量代入即可得出具体的矩阵。从而有下面的simulink仿真: 图2 simulink仿真模型 图3 车身质心垂直加速度时域特性图(ACC) ACC的均方根值为3.99ms-2。 Acc的功率谱密度: 运用 [pxx,m]=psd(ddz2,512,100); plot(m,pxx) xlabel(频率 /Hz) ylabel(功率谱密度/(ms-2)^2/Hz) title(acc功率谱密度) ?图形如下: 图4 车身质心加速度功率谱密度 图5 车身质心位移的时域特性曲线 Z2的均方根值为0.0587m. 图6 相对动载荷的时域特性 均方根值为0.7464 还是运用上面的式子计算相对动载荷的功率谱密度: 得图如下 图7 相对动载荷功率谱密度 图8 悬架动行程的时域特性 均方根值为0.0316m 悬架动行程的功率谱密度如下图: 图9 悬架动行程功率谱密度 不同阻尼比和固有频率对上述几个值的影响: 程序如下: 得到的图形如下: 图10 阻尼比,固有频率对车身加速度的影响 图11 阻尼比,固有频率对相对动载荷的影响 图12 阻尼比,固有频率对悬架动行程的影响

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