基于Trucksim的半挂汽车列车方向盘角阶跃输入工况仿真试验研究

通过Truck Sim软件建立半挂汽车列车整车仿真模型,进行方向盘角阶跃输入仿真试验,通过改变牵引车及挂车的参数,以研究不同参数对操纵稳定性的影响.试验表明:适当的增加牵引车的质量、加长牵引车轴距、加长挂车车轴距牵引车前轴的距离,降低挂车质量、缩短牵引车铰接点到前轮的距离能有效提高半挂汽车列车操纵稳定性.

稳态工况下横摆角速度与侧倾角的关系分析

在分别建立转向、悬架和轮胎数学模型的基础上,理论推导出横摆角速度与侧倾角的相互关系,分析了角阶跃输入下路面附着系数和车速对转向的影响,刻画了不同车速和前轮转角下横摆角速度与侧倾角的变化过程,通过分析总结出两者之间的稳态值变化规律。仿真和试验结果表明,试验与仿真的结果相吻合,验证了仿真的正确性,为侧向和垂向动力学的集成控制研究提供了理论参考。

基于MATLAB的汽车操纵稳定性仿真分析

为更好地判断汽车的操纵稳定性,在线性二自由度汽车模型的基础上,建立了包含侧倾运动的线性三自由度汽车模型,并整理出其运动微分方程。基于MATLAB软件,通过同时改变三自由度模型与二自由度模型中某些特定参数的大小进行灵敏度分析。结果表明,降低汽车行驶速度,以及增大汽车轮胎侧偏刚度或转动惯量,可以有效提高汽车操纵稳定性,且线性三自由度汽车模型相比于二自由度汽车模型能够更好地反映汽车的操作特性。

五轴汽车同相位程度对转向性能的影响分析

根据多轴汽车轴数较多,转向控制复杂的特点,提出了以汽车转向中心与第1轴的距离D以及前轮偏转角作为输入控制变量,基于阿克曼定理实现全部车轮绕同一瞬时转向中心做圆周运动,通过改变D值实现多种相位的转向模式。在此基础上利用ADAMS建立了5轴汽车的动力学模型,利用Simulink建立了控制策略,进行了不同D值、不同车速的角阶跃转向响应仿真,发现多轴汽车在高速行驶时后轮采用同相位参与转向,可以降低横摆角速度,提高操纵稳定性,并且在进行同相位转向时,D值对操纵稳定性有较大影响,选择合适的D值可以提高汽车的转向安全性或操纵灵敏性。

多轴电动轮汽车双目标操纵稳定性优化分析

根据电动轮式多轴汽车驱动力矩独立可控的特点,采用ADAMS/View建立五轴全轮驱动汽车的30自由度动力学模型,选择横摆角速度和质心侧偏角作为控制变量,基于PID控制算法,采用Matlab/Simulink建立整车双目标优化控制策略,控制内、外侧车轮的驱动力矩,实现整车操纵稳定性的最优。联合仿真结果表明,在进行角阶跃输入响应时,采用横摆角速度和质心侧偏角的联合控制策略,可在横摆角速度稳态值仅降低3%的情况下,使质心侧偏角稳态值降低14%,使汽车具有良好的轨迹跟踪性。

悬架K特性参数对整车操纵稳定性的影响分析

基于多体动力学理论建立某品牌轿车的整车动力学模型,通过改变K特性的部分参数分析其对操稳性部分试验数据的影响。结合分析结果更具有针对性地分析了悬架K特性,并为整车操稳性的研发设计提供了一定的参考依据。

基于Simulink仿真的线性三自由度汽车操纵模型

基于Simulink建立了考虑车身侧倾的三自由度汽车模型,整理了数学表达式,使其更容易理解和应用;然后与线性二自由度汽车模型的角阶跃输入响应进行对比,结果表明,本文建立的三自由度汽车模型基本可以反映汽车的操纵特性。

双半挂汽车列车两种建模方法的对比研究

为建立基于线性轮胎特性的双半挂汽车列车四自由度动力学模型,提出了一种从整体角度分析的建模方法.双半挂汽车列车由牵引车、第一节半挂车和第二节半挂车共计三个车辆单元组成.该方法采用对三个车辆单元进行受力和力矩平衡分析,对第二个和第三个车辆单元进行力矩平衡分析,对第三个车辆单元进行力矩平衡分析,可列出四个微分方程并进一步进行求解.与传统的分别对三个车辆单元进行受力和力矩平衡分析,列出的六个微分方程相比,整体法的优势在于无需过多代入求解车辆单元间的约束条件,减少了化简中的繁琐步骤,可有效防止计算过程中出错.在牵引车前轮角阶跃输入下,通过MATLAB仿真求解,两种方法的仿真结果一致,验证了整体法建模的正确性,为下一步建立更复杂的多挂汽车列车系统动力学模型奠定了基础.对低速和高速工况下的双半挂汽车列车各物理参数的仿真结果分别进行分析,发现其存在后部放大效应,且高速工况下更容易失稳,进一步验证了整体法仿真结果的正确性.

悬架K&C特性参数对整车操纵稳定性的影响分析

基于多体动力学理论建立了某车型动力学仿真模型,改变前悬架K&C特性参数——车轮外倾角、前束角和侧倾角刚度,仿真分析了稳态回转试验和转向盘角阶跃输入下的不足转向度、横摆角速度响应以及侧倾角响应的变化特性,总结了悬架K&C特性参数对整车操纵稳定性的影响分析。所做研究对整车操纵稳定性性能的正向开发有一定的指导意义。