Simulink仿真在车辆上的应用

Value Engineering 0引言本文运用simulation 设计了相应的控制器，汽车转弯

制动或制动转弯是一种常见工况。通过仿真结果来看，能较好实现转向时的制动性能。如果操纵或控制器设计不合理，很容易出现危险情况。1系统模型建立我们将整车模型进行简化，为了便于掌握汽车操纵稳定性的基本特性，这种简化基于如下假设：（1）忽略风阻、滚动阻力的作用。

（2）忽略转向系统自身影响，直接以前轮转角作为输入。（3）汽车沿z 轴的位移，绕y 轴的俯仰角与绕x 轴的侧倾角均为零，忽略悬架的作用，认为汽车只作平行于地面的平面运动。1.1汽车动力学模型建立整车纵向运动、横向运动、横摆运动、车轮旋转运动（4个），在简化的基础上，本文仅考虑7个自由度。各运动方程如下：（1）纵向运动m （v 觶x -γv y ）=-ΣF xi

其中：ΣF xi =（F x1+F x2）cos δ+F x3+F x4+（F y1+F y2）sin δ（2）横向运动：m （v 觶y +γv x ）=-ΣF yi 其中：ΣF yi =（F y1+F y2）cos δ+F y3+F y4-（F x1F x2）sin δ（3）横摆运动I z γ觶=ΣM 其中：

ΣM=（B f （（F x1-F x2）cos δ+（F y1-F y2）sin δ）+B r （F x4-F x3））/2-a （（F x1+F x2）sin δ+a （F y1+F y2）cos δ）-b （F y3+F y4）（4）车轮旋转运动I i ω觶i =F xi R i -T bi （I=1，2，3，4）上述公式中各物理量意义如下：B f 、B r ———前、后轮距；a 、b ———前、后轮到质心距离；γ、γ觶———横摆角速度、横摆角加速度；β、β觶———质心侧偏角、质心侧偏角速度；v y ———横向车速；v x ———纵向车速；δ———前轮转角；m ———整车质量；F xi ———各轮纵向力；（i=1，2，3，4）F yi ———各轮侧向力；（i=1，2，3，4）I 1、I 2、I 3、I 4———非悬挂质量转动惯量；ωi 、ω觶i ———各轮角速度、角加速度；（i=1，2，3，4）

R i ———各轮滚动半径；（i=1，2，3，4）T bi ———各轮制动器制动力矩；（i=1，2，3，4）系统模型如图1所示。

1.2简化轮胎模型建立纵向力本文采用Pacejka 轮胎模型，具体表示如下：φx =Dsin （Carctan （BS-E （BS-arctan （BS ））））其中：

D=0.95-0.003v-0.000011m E=0.5

C=1.65

B=7.527+0.07v 物理意义：E ———曲线曲率因子；C ———曲线形状因

子；S —滑移率；B ———刚度因子；D ———峰值因子。侧向力采用线性模型，数学表达式如下：

F yi =K i αi （i=1，2，3，4）车辆运动过程中，各轮侧偏角计算如下:α1=δ-arctan （v +a γv x +B f γα2=δ-arctan v +a γv x -B f γ——————————————————————

—作者简介：李江江（1985-），男，内蒙古包头人，硕士研究生，助教，研究方向为汽车底盘电控和自动变速器。Simulink 仿真在车辆上的应用

Application of Simulink Simulation in Vehicle

李江江LI Jiang-jiang

（天津职业大学，天津300410）

（Tianjin Vocational Institute ，Tianjin 300410，China ）

摘要：在转向和制动系统各自数学模型基础上，进行两系统的联合控制。在Matlab/Simulink 下仿真表明，将两系统进行联合控制后各自性能均达到较好效果。

Abstract:Based on their mathematical model of the steering and braking system,the paper combines the two systems.The Matlab/Simulink simulation shows that the combination of two systems can improve their performance.

关键词：转向系统；制动系统；仿真

Key words:steering system ；braking system ；simulation

中图分类号：U46文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）02-0049-02·49·