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整车纵向动力学模型

发布时间: 2022-08-21 23:22:52 来源:天天游戏平台 作者:天天游戏体育

  该纵向动力学模型包括整车和两个车轮的在纵向的动力学情况为三自由度汽车模型。图中各种参数中为控制输入变量驾驶员输入的制动力施加到车轮上后地面对车轮产生的反制动力

  根据该纵向动力学模型和牛顿第二定律可得该模型的微分方程

  I w I_wIw为转动惯量T b T_bTb为制动力矩输入这就是简单的汽车纵向动力学模型本文的内容为学习卢少波博士论文所引用。更多的参数具体数值和该模型与垂向和纵向的耦合可以参照卢少波博士的汽车底盘关键子系统及其综合控制策略研究。

  [1] 卢少波. 汽车底盘关键子系统及其综合控制策略研究[D].重庆大学,2009.

  先来个碎碎念 这是本渣第一篇CDSN博文毕业设计建整车模型太艰辛了我查资料还是不太行希望后来者可以参考一下吧希望不要看完走弯路。。。 我刚还看了个CDSN写作的博文。。。对我来说可太难了。。。 介绍一下我用了六年的笔记本现在的情况是开机40分钟打开CarSim和Simulink40分钟第一次运行Simulink40分钟这样然后80%的时间Backspace、Enter和空格键都不能用所以我的这个总结只能随便一点了希望能完整表达我的建模过程肯定会有不到位的地方请大家带着批判的眼光来看 我各种摸索希望大佬看到有错误能给我指点一下我一直有在闭门造车的感觉但是课题组的师兄师姐又太忙了不敢打扰这样。。。 然后就开始吧

  对了虽然我已经努力检查了但也很有可能哪个公式给打错了尽信书不如无书

  我研究的是四轮驱动电动轮汽车的高速转向操纵稳定性之后感觉八自由度可能会更加好但是我建模型的时候参考的是《四驱汽车动力分配关键部件结构设计与动力学分析》的整车模型并没有考虑侧倾特性不过最后整体仿真结果也还行。

  以车身质心为原点对于电动轮驱动车辆的高速转向运动将涉及车辆沿x轴的纵向运动、沿y轴的侧向运动、绕z轴的横摆运动以及四轮的转动故本文建立七自由度整车模型。在给出整车动力学关系之前先对车辆模型做出以下简化

  忽略悬架的作用假定车身与车轮之间为刚性连接车辆只作平行于地面的运动

  整车四个轮胎的结构和机械特性相同忽略转向梯形的作用前轮转向角相同转向过程中后轮没有转角

  假定车辆在路面附着系数一定且恒定的路面行驶不考虑路面和其他因素的干扰路面坡度为0。

  △ 图源《四驱汽车动力分配关键部件结构设计与动力学分析》

  对图1-4作受力分析得到沿整车坐标系x轴、y轴和绕z轴的受力平衡方程分别如下

  这里需要注意的是你建模时候的前提条件都简化了哪些东西考不考虑坡度和风阻我这里就没有考虑坡度然后自由度是多少啥的。在我建模的时候最坑的就是风阻的车速的单位参考书上明明说车速单位是m/s但风阻那块忽然就km/h了我也是上课不认真的、、、反正最后看了学长的论文然后查了余志生的《汽车理论》才发现那里也忽然将单位改成了km/h不过人家前面是有说明的此处为了单位的统一我乘了系数3.62

  在建模的时候我第一个整车模型里面是完全使用Simulink的模块建的建完之后除了第一次之外完全不想再检查了。。。导致我很不愿意去怀疑我的模型有问题。。。然后一个新成语就出现了叫“讳医忌疾”。这种情况在事后想来完全违背了我建模前给自己定下的“模型合理易于检查和修改”的标准。

  △ 这里面还有侧向力的计算但是我发现用不到就没连线c;然后车速的单位问题还没被发现左前轮和右前轮的转角也没简化成一致主要是真的。。。模块里面还有模块不想检查第二次了

  由于我研究的是电动轮驱动汽车簧载质量和车轮的转动惯量参考马高峰等人的论文《基于CarSim的四轮轮毂电机电动汽车建模方法研究》做出了改变如图1-8和1-9所示。

  △ 这里影响电动轮驱动车辆的就是①和②两个地方③是转向系统调整的参数我选的传动系统的参数主要考虑的是和课题组轮毂电机功率做对标单纯考虑动力学模型验证的话都不用修改

  △ 其他模块的验证可以通过点击New来复制当前设定减少某些参数的重复设置

  △ 输出的参数主要考虑整车动力学模型计算需要用到的参数和用于对比正确性所用到的CarSim的参数

  通过上表可以看出CarSim输出的数据需要经过单位变换才能与Simulink进行联合仿线c;因为前述公式的速度单位均为m/s角度单位均为rad。具体联合仿线 CarSim-Simulink联合仿真

  的拟合效果良好而横摆角速度γ由于模型的简化在最后并没有拟合至0 rad/s对此我的理解是Simulink模型的简化导致计算的横摆角加速度产生差异随着时间的积分至最后导致了大幅度的横摆角速度的差异但最终计算的横摆角加速度终归是0故运行后期依旧是恒定的横摆角速度输出。

  dof_1_vehicle.rar_longitudinal vehicle_制动_单轮_纵向 动力学_

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  上图中, Zs表示簧载质量位移,Zu表示非簧载质量位移,ms表示簧载质量,mu表示非簧载质量,kt表示轮胎刚度,ks表示悬架刚度,cs表示悬架阻尼, Fmr表示磁流变悬架阻尼力。在这里为了简化...

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