基于七自由度车辆模型的稳定性仿真研究

利用Matlab软件,建立了七自由度车辆动力学仿真模型,并对其在驱动工况下前轮转角阶跃输入和前轮转角正弦输入的操纵稳定性进行了分析。仿真结果在验证了模型的有效性的同时,还证明了汽车在驱动工况下转弯能够明显增大其自身的不足转向趋势。

基于Isight的电动助力转向系统集成优化

为了兼顾整车的操纵稳定性和电动助力转向系统(EPS)参数优化的便利性,采用Isight优化软件和Simulink仿真平台对EPS进行了优化研究。建立了EPS和七自由度整车的集成动力学模型,引用总方差评价方法建立了EPS的多目标优化模型,并基于Isight和Simulink软件完成了EPS和整车模型的集成优化。结果表明,集成七自由度整车模型的EPS系统优化,使得驾驶员转向更加轻便、整车的操纵稳定性得到进一步提升,同时,基于Isight和Simulink平台的集成优化过程省去了目标函数的繁琐推导过程,也使得EPS系统参数的优化更加方便。

磁流变互联悬架的馈能特性及动力学性能分析

针对兼顾汽车行驶平顺性和馈能特性的需求,提出了一种新型磁流变互联悬架模型。先构建磁流变减振器力学与馈能的理论模型,并通过Simulink软件搭建磁流变减振器模型和磁流变互联悬架模型,分析影响馈能特性的主要参数;基于整车仿真模型,以30 km/h车速和一段C级路面为激励输入,对磁流变互联悬架与传统液压互联悬架进行对比仿真,分析互联悬架在实际路面激励下馈能特性和汽车行驶平顺性的变化规律。结果表明:磁流变互联悬架的减振效果更好;在满足车辆行驶平顺性需求的前提下,具有有效回收互联悬架振动能量和提高抗俯仰侧倾的能力。

基于滤波技术的非线性Backstepping主动悬架控制

为了提升车辆的乘坐舒适性,降低在恶劣道路环境下悬架撞击限位块的概率,建立七自由度非线性主动悬架模型,采用滤波技术对主动悬架控制器进行优化研究。构建线性滤波Backstepping主动悬架控制器,对其进行零动态特性分析,以保证系统的稳定性。针对此类控制器不能调节低通带宽从而无法实现根据车辆运行工况对控制目标进行调整的缺陷,构建滤波参数可调的非线性滤波控制器,通过对低通范围的自适应调节,实现对悬架动挠度及车身加速度均衡控制。通过对正弦路面和随机路面进行仿真分析,对比研究自适应滤波、线性滤波主动悬架及被动悬架加速度参数及右前车轮悬架动挠度,分析其对车辆舒适性和操纵稳定性的影响。研究结果表明:在小激励时基于线性滤波及非线性滤波的主动悬架减振效果相似,相比被动悬架可以将加速度参数降低80%以上;在大激励极限工况时,线性滤波控制器对加速度参数的改善更加显著,而非线性滤波控制器降低了悬架动挠度。对比车轮动位移参数可知,主动悬架2种滤波器皆有效降低了轮胎脱离路面的概率。基于自适应滤波的非线性Backstepping控制是提升车辆舒适性和操纵稳定性的有效方法。