汽车建模与仿真论文
基于CRUISE的电动汽车的建模与仿真.doc
基于CRUISE的电动汽车的建模与仿真摘要：动力性与经济性是电动汽车的重要评价指标，本文根据某一款纯电动汽车的基本技术参数和设计要求，先基于理论设计对该车型进行电机和电池的参数匹配，再利用CRUISE软件搭建整车模型，对整车进行动力性与经济性仿真分析。
通过结果分析，证明理论设计参数满足设计要求，验证该方法的可行性，为纯电动汽车进一步设计研究提供理论依据。
0引言电动汽车以电能这一清洁能源为动力来源，零排放，零污染，是汽车行业未来的发展方向。
动力性和经济性是汽车重要的性能指标，合理良好的整车参数匹配方法不仅可以满足车辆的动力性要求，而且可以提高车辆续驶历程，提升车辆经济性能。
使用专业软件CRUISE对汽车进行建模仿真，可以缩短整车开发周期，降低开发成本。
本文以某一款纯电动汽车开发为例，根据纯电动汽车理论设计原理，对整车参数进行匹配计算，并采用CRUISE软件搭建整车模型，对整车动力性、经济性进行仿真研究。
1 参数匹配计算纯电动汽车动力系统参数匹配的主要任务是完成动力系统部件的选型和参数确定，即确定电机、电池以及变速器的型式及其关键特征参数。
本文选取某电动汽车为研究对象，整车参数如表1所示。
根据设计要求，本课题设计的纯电动汽车动力性指标如表2所示: 1.1电机参数匹配驱动电机是纯电动汽车唯一的动力来源，是决定整车动力性与经济性的关键因素之一。
选择一台电动汽车的驱动电机，需要匹配的参数主要有电机的额定功率、最大功率、额定转速、最高转速等。
1.1.1确定电机额定功率与最大功率电机功率通常由电动汽车的最高车速u（）、最大爬坡度和加速时间t这三个动力性能指标决定。
最高车速确定最大功率计算最高车速时，忽略坡度阻力，车辆主要受到滚动阻力和风阻的影响，最大需求功率为式中：为传动系效率（本文取0.9）；为滚动阻力系数；为空气阻力系数；为迎风面积；为最高车速。
汽车以某一速度爬上一定坡度时，最大需求功率为式中。
车辆加速过程中，忽略坡路阻力，所受到的阻力主要包括滚阻、风阻以及加速阻力，加速后期所需功率最大，最大需求功率为式中：为经过加速后汽车速度，为加速时间，为旋转质量换算系数。
《2024年履带式特种车辆精细化动力学建模与仿真》范文
《履带式特种车辆精细化动力学建模与仿真》篇一一、引言随着科技的进步和军事需求的不断升级，履带式特种车辆在各种复杂环境下的作业能力受到了广泛关注。
为了更好地研究其运动性能、动力学特性和优化设计，精细化动力学建模与仿真成为了必要手段。
本文旨在探讨履带式特种车辆精细化动力学建模的方法，以及仿真结果的分析与应用。
二、履带式特种车辆动力学建模1. 模型假设与简化在建立履带式特种车辆动力学模型时，首先需要对实际车辆进行合理的假设与简化。
包括假设车辆行驶在平坦地面上，忽略空气阻力等因素的影响。
此外，还需将复杂的履带系统简化为数学模型中的传动机构，以便进行后续的动力学分析。
2. 动力学方程的建立根据履带式特种车辆的构造和工作原理，可以建立包括发动机动力系统、传动系统、履带系统等在内的动力学方程。
其中，发动机动力系统主要考虑发动机的输出功率和扭矩；传动系统则涉及变速器、差速器等部件的传动效率；履带系统则需考虑履带的摩擦力、接地比压等因素。
通过这些方程，可以描述车辆在不同工况下的运动状态。
三、仿真分析与验证1. 仿真软件的选择与应用为了进行精细化动力学仿真，需要选择合适的仿真软件。
本文选用多体动力学仿真软件，该软件具有强大的建模和求解能力，能够准确模拟履带式特种车辆在不同地形和环境下的运动状态。
2. 仿真结果分析通过仿真软件，可以得到履带式特种车辆在不同工况下的速度、加速度、力等参数。
对这些参数进行分析，可以了解车辆的动力学特性，如牵引性能、爬坡能力等。
此外，还可以通过仿真结果对车辆的设计进行优化，提高其性能。
3. 仿真结果验证为了验证仿真结果的准确性，可以将仿真结果与实际试验数据进行对比。
通过对比分析，可以评估仿真模型的可靠性，为后续的优化设计提供依据。
四、仿真结果的应用1. 战场环境适应性分析通过仿真分析，可以了解履带式特种车辆在不同战场环境下的运动性能和适应性。
这有助于为军事决策提供依据，如选择合适的作战地域、制定作战计划等。
汽车建模与仿真论文
基于Simulink的汽车ABS建模与仿真分析摘要：汽车防抱死系统(ABS)是一种在制动时能够自动调节车轮制动力，防止车轮抱死以取得最佳制动效果的制动系统。
该系统能够有效的缩短制动距离、提高制动时的方向稳定性，对汽车的行驶安全具有重要的意义。
本文介绍了ABS的工作原理，分析了ABS的系统模型，基于Matlab/Simulink环境, 建立了一个车辆制动防抱系统仿真模型，并对仿真结果进行了分析。
关键词：制动；防抱死系统；建模仿真Abstract:Anti-lock braking system(ABS) is a kind of device，which can regulate the wheel’s braking force automatically，prevent the wheels from locking and acquire the best effect during braking.This device is significant to steering safety. This paper introduced the principle of operation of ABS,analysed the system model of ABS,established a simulation model of vehicle ABS on Matlab/Simulink and had an analysis about the results.Key words:braking;ABS;modeling and simulation前言汽车是当今世界最主要的交通工具之一，而汽车运输的安全性、经济性和舒适性是人们所关注的焦点。
汽车的制动性能是表征汽车行驶安全性的一个主要指标，重大的交通事故往往与制动距离过长和紧急制动时发生侧滑等情况有关，随着汽车拥有量和汽车平均行驶速度的不断提高，交通事故给人们带来的危害日益严重，研究和改善汽车的制动性能成为汽车设计与开发部门的重要课题。
《2024年电动汽车建模与仿真的研究》范文
《电动汽车建模与仿真的研究》篇一一、引言随着全球对环境保护和能源可持续性的日益关注，电动汽车（EV）已成为现代交通领域的重要发展方向。
电动汽车建模与仿真研究对于推动电动汽车技术的进步、优化设计、提高性能以及降低生产成本具有重要意义。
本文旨在探讨电动汽车建模与仿真的相关研究，分析其技术方法、应用领域及未来发展趋势。
二、电动汽车建模1. 模型概述电动汽车建模主要涉及对电动汽车的各个组成部分进行数学描述，包括电池管理系统、电机驱动系统、充电系统等。
这些模型需要能够反映电动汽车在实际运行中的动态特性和性能。
2. 建模方法（1）理论建模：根据电动汽车的物理原理和电气特性，建立数学模型。
该方法能够准确描述电动汽车的动态特性，但需要较高的专业知识和计算能力。
（2）数据驱动建模：利用实际运行数据，通过机器学习、神经网络等方法建立模型。
该方法能够快速适应电动汽车的复杂运行环境，但需要大量的数据支持。
3. 模型应用电动汽车模型可应用于性能分析、优化设计、故障诊断等方面。
通过对模型的仿真分析，可以了解电动汽车的能耗、排放等性能指标，为优化设计提供依据。
此外，模型还可以用于故障诊断，通过对实际运行数据的分析，发现潜在的故障隐患。
三、电动汽车仿真1. 仿真技术概述电动汽车仿真技术是一种基于计算机技术的模拟技术，通过建立虚拟的电动汽车运行环境，对电动汽车的各项性能进行测试和分析。
仿真技术能够快速、准确地评估电动汽车的性能，为优化设计和生产提供有力支持。
2. 仿真方法（1）物理仿真：通过建立物理模型，模拟电动汽车在实际运行中的动态特性。
该方法能够准确反映电动汽车的物理特性，但需要较高的建模成本和计算资源。
（2）软件仿真：利用计算机软件对电动汽车进行仿真分析。
该方法具有成本低、效率高、可重复性好等优点，已成为电动汽车仿真研究的主要方法。
3. 仿真应用电动汽车仿真可应用于性能评估、优化设计、驾驶辅助等方面。
通过对仿真结果的分析，可以了解电动汽车的能耗、排放等性能指标，为优化设计提供依据。
《2024年履带式特种车辆精细化动力学建模与仿真》范文
《履带式特种车辆精细化动力学建模与仿真》篇一摘要：本文着重于对履带式特种车辆进行精细化动力学建模与仿真。
文章首先介绍研究背景及意义，随后对现有研究进行了概述。
在理论模型建立过程中，我们通过合理的假设和科学的推导，提出了符合履带式特种车辆实际运动特性的动力学模型。
并通过先进的仿真技术，验证了模型的准确性。
本文的研究为提升特种车辆的行驶性能和安全性能提供了有力的理论依据和支撑。
一、引言随着科技的不断进步，特种车辆在军事、救援、工程等领域的应用越来越广泛。
履带式特种车辆因其良好的越野性能和适应复杂环境的能力，在各种极端环境中都能表现出良好的机动性。
然而，为了进一步提高其行驶性能和安全性能，深入研究其动力学特性及建立精细化动力学模型变得尤为重要。
本文将通过精细化动力学建模与仿真，探究履带式特种车辆的动态特性及行为规律。
二、研究背景与现状目前，国内外学者对履带式特种车辆的动力学研究主要集中在模型建立、仿真分析和实验验证等方面。
然而，由于履带式特种车辆的结构复杂，其动力学模型往往难以准确描述其实际运动特性。
因此，建立精细化动力学模型，对于提高特种车辆的行驶性能和安全性能具有十分重要的意义。
三、精细化动力学模型的建立3.1 模型假设与参数设定为了简化建模过程并准确反映履带式特种车辆的动态特性，我们进行了以下假设和参数设定：假设车辆行驶在平坦路面上，不考虑侧倾和俯仰等非线性因素；设定了包括履带张紧力、地面摩擦系数等在内的关键参数。
3.2 模型推导与建立基于动力学理论，我们推导出了符合履带式特种车辆实际运动特性的动力学模型。
该模型包括了车辆的驱动系统、转向系统、制动系统等关键部分的动力学方程。
通过这些方程，我们可以精确描述车辆在各种行驶条件下的动态特性。
四、仿真验证4.1 仿真环境搭建我们采用了先进的仿真软件，搭建了履带式特种车辆的仿真环境。
通过设定不同的路面条件、气象条件以及车辆载荷等参数，我们可以模拟出各种实际行驶场景。
汽车建模与仿真
基于MATLAB的汽车ESP系统控制模型及方法研究摘要：汽车电子稳定装置ESP是继汽车防抱死制动系统和汽车驱动防滑控制系统之后，汽车主动安全性的又一重大飞跃。
ESP系统能根据路面状况及汽车运动状态控制车辆的运动，防止汽车操纵失控，从而更加有效地提高汽车稳定性能和行驶安全性。
本文针对ESP系统的特性，建立了合理的自由度汽车模型，并针对ESP系统的控制方法提出了以模糊控制技术为核心的三种控制方法，进行了仿真研究。
关键词：汽车电子稳定装置；汽车稳定性能；汽车模型Abstract:The Electronic Stability System is all ascensive progress since the automotive anti-lock braking and anti-skid control system succeeded in the aspect of automotive active safety．For the ESP could adjust the automobiles to the road condition and moving status，it effectively prevents the occurrence of runaway operation so that the stability and the safety will be reinforced．This thesis aims at putting forward a fuzzy control technology as the core of the 3 main ways to do the simulation research in connection with the specific characteristic of ESP and the establishment of a vehicle model in an appropriate modulation．Key words:braking;ABS;modeling and simulation前言现如今，汽车在我们的生活中已经不可缺少，而从汽车诞生时起，汽车的安全性就扮演着至关重要的角色。
汽车车辆动力学的建模与仿真
汽车车辆动力学的建模与仿真汽车车辆动力学是指研究汽车在行驶过程中受到的各种力的作用及其对车辆运动的影响的学科。
在现代汽车工业中，为了更好地设计汽车、提高汽车性能和安全性，建模与仿真技术成为了不可或缺的工具。
本文将重点讨论汽车车辆动力学的建模与仿真，以及其在汽车工程领域的应用。
汽车车辆动力学建模是指通过数学、物理等方法描述汽车在运动中受到的各种力和力矩的作用，将汽车系统简化为一系列数学模型。
这些模型可以用来研究汽车在不同路况、驾驶方式下的运动特性，如加速度、速度、转向和悬挂系统的响应等。
建模通常包括车辆动力学、车辆悬挂、车辆转向、车辆稳定性等方面的内容。
通过建模，工程师可以更好地了解汽车在不同情况下的运动规律，为汽车设计和优化提供依据。
在建模的基础上，仿真技术则是将建立的数学模型转化为计算机模型，并进行仿真计算。
通过仿真，工程师可以模拟汽车在不同条件下的运动状态，如加速、制动、转向等，评估汽车性能、安全性和稳定性。
仿真技术还可以用来研究汽车系统的优化设计，提高汽车的性能和安全性。
通过不断调整模型参数和条件，工程师可以找到最佳的解决方案，为汽车设计和制造提供参考。
汽车车辆动力学的建模与仿真在汽车工程领域有着广泛的应用。
首先，它可以帮助工程师更好地了解汽车在不同工况下的运动特性，评估汽车的性能和安全性。
其次，建模与仿真可以帮助设计师优化汽车结构和系统，提高汽车的动力性、操控性和燃油效率。
最后，建模与仿真还可以用来研究汽车的碰撞安全、行驶稳定性、轮胎抓地力等关键问题，为汽车的主动安全和 passagive安全提供支持。
总的来说，汽车车辆动力学的建模与仿真是汽车工程领域的重要技术手段，可以帮助工程师更好地理解汽车的运动规律，优化汽车的设计和性能。
随着计算机技术的不断发展，建模与仿真技术将在未来得到更广泛的应用，为汽车工程师提供更强大的工具来设计、研发和测试新型汽车。
《2024年电动汽车建模与仿真的研究》范文
《电动汽车建模与仿真的研究》篇一一、引言随着全球对环境保护和能源效率的日益关注，电动汽车（EV）的研发和推广已成为现代交通领域的重要课题。
电动汽车的建模与仿真研究，作为推动其技术进步和优化设计的重要手段，具有深远的意义。
本文将探讨电动汽车建模与仿真的重要性、相关方法及其应用，以期为相关研究和开发提供理论依据。
二、电动汽车建模的重要性电动汽车建模是通过对电动汽车进行系统性的数学描述，将复杂的物理系统抽象为数学模型，以便于分析和设计。
建模的重要性主要体现在以下几个方面：1. 性能预测：通过建立准确的数学模型，可以对电动汽车的性能进行预测，如续航里程、充电时间、动力性能等。
2. 优化设计：模型可用于分析电动汽车各部件的相互关系，为优化设计提供依据。
3. 仿真分析：模型可用于进行仿真分析，以便在开发阶段发现和解决问题。
三、电动汽车建模的方法电动汽车建模主要采用的方法包括：理论建模、实验建模和混合建模。
1. 理论建模：基于物理原理和数学方法，通过抽象和简化的方式建立数学模型。
该方法具有较高的准确性，但需要深厚的理论知识。
2. 实验建模：通过实验数据和实际测量结果，建立数学模型。
该方法具有较高的实用性，但受实验条件和测量精度的限制。
3. 混合建模：结合理论建模和实验建模的优点，综合考虑理论分析和实际测量结果，建立更为准确的数学模型。
四、电动汽车仿真技术电动汽车仿真技术是通过计算机模拟电动汽车的运行过程，以验证模型的准确性和可靠性。
仿真技术具有以下优点：1. 节省成本：通过仿真可以提前发现和解决问题，减少实际开发过程中的错误和浪费。
2. 安全性高：仿真过程可以在虚拟环境中进行，无需担心实际实验中的安全问题。
3. 灵活性强：仿真过程可以方便地调整参数和条件，以研究不同因素对电动汽车性能的影响。
五、电动汽车建模与仿真的应用电动汽车建模与仿真在研发、设计和优化等方面具有广泛的应用。
例如，在研发阶段，可以通过建立准确的数学模型和进行仿真分析，预测电动汽车的性能和优化设计方案。
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基于Simulink的汽车ABS建模与仿真分析
摘要：汽车防抱死系统(ABS)是一种在制动时能够自动调节车轮制动力，防止车轮抱死以取得最佳制动效果的制动系统。
该系统能够有效的缩短制动距离、提高制动时的方向稳定性，对汽车的行驶安全具有重要的意义。
本文介绍了ABS的工作原理，分析了ABS的系统模型，基于Matlab/Simulink环境, 建立了一个车辆制动防抱系统仿真模型，并对仿真结果进行了分析。
关键词：制动；防抱死系统；建模仿真
Abstract:Anti-lock braking system(ABS) is a kind of device，which can regulate the wheel’s braking force automatically，prevent the wheels from locking and acquire the best effect during braking.This device is significant to steering safety. This paper introduced the principle of operation of ABS,analysed the system model of ABS,established a simulation model of vehicle ABS on Matlab/Simulink and had an analysis about the results.
Key words:braking;ABS;modeling and simulation
前言
汽车是当今世界最主要的交通工具之一，而汽车运输的安全性、经济性和舒适性是人们所关注的焦点。
汽车的制动性能是表征汽车行驶安全性的一个主要指标，重大的交通事故往往与制动距离过长和紧急制动时发生侧滑等情况有关，随着汽车拥有量和汽车平均行驶速度的不断提高，交通事故给人们带来的危害日益严重，研究和改善汽车的制动性能成为汽车设计与开发部门的重要课题。
在汽车制动过程中，ABS会自动调节车轮轮缸的制动压力，把车轮滑移率控制在一定范围内，防止车轮产生抱死，达到提高汽车制动过程中的操纵稳定性、并缩短制动距离的目的。
开发汽车的ABS需要通过大量的实车试验来确定汽车ABS系统的结构与工作参数，也可以通过对汽车ABS系统的仿真研究初步确定ABS系统的参数，再确定实际汽车ABS系统的结构。
通过少量的试验验证发现，后一种方法需要付出小的代价，研究开发周期短，是一般AB S系统研究经常采用的方法
1工作原理
ABS的基本控制是通过传感器监测制动过程中车辆的制动状态，有电子控制单元对个车轮轮速、参考车速、加减速度及滑移率等重要参数进行计算、分析、比较，根据这些参数对制动压力发出增压、保压或减压的控制指令，驱动调节器调节制动压力来控制汽车制动过程中的车轮运动状态，使车轮保持在最佳制动状态，获得最佳制动效果。
滑移率的定义：s=1-wR/v 式中：s—滑移率，%；v—车身速度，m/s；w—车轮速度，rad/s；R—车轮半径，m 。
s=0时，车轮处于纯滚动状态;O<s<100%时，车轮处于边滚边滑状态；s=100%时，车轮处于抱死状态。
车轮抱死是一种不稳定的危险工况，汽车防抱死制动系统是一种防止汽车车轮在制动时抱死的装置。
为了防止车轮在制动时抱死。
首先ABS通过轮速传感器检测车轮的状态信号，把轮轮状态信号传给电子控制单元(ECU)，ECU通过计算判断车轮的状态后，向制动压力调节器发出控制指令进行控制，压力调节器通过调节轮缸压力控制地面制动力的大小，使车轮不会处于s=100% 的抱死状态，并且保持s在20%-30% 左右的峰值附近，以得到汽车的最佳的制动效果。
2系统模型
2.1单轮车辆模型
汽车动力学建模是个十分复杂的过程。
一般有四轮模型、两轮模型、单轮模型三种。
四轮模型主要用于描述复杂的动力学性能，如转弯制动、横向动力学控制模拟等;双轮模型主要用于描述车辆的直线制动与驱动，考虑车辆加、减速度的影响，用于车辆动力学模拟和控制分析;单轮模型主要用于描述制动性能，用于基于模型控制系统的分析与设计等。
本研究主要进行车辆的制动性能检测，对于仿真检测实时性要求较
高，为了简化研究问题，采用单轮模型，忽略空气阻力和车轮滚动阻力。
模型见图2，其动力学公式:Mdv/dt=-uFn,Idw/dt=uFnR-Mb 。
图1 单轮模型受力分析
2.2轮胎模型
车轮模型反映车轮与地面附着系数与滑移率之间关系。
如图3所示为在Simulink 中通过取点建立的附着系数与滑移率的曲线图。
图2 附着系数与滑移率的关系
2.3控制模型
本文采用逻辑开关控制方式，开关控制方式是一旦设定好期望的输出门槛值，就使输出的控制量使误差向减小的方向运动，实际上是一种简单实用的逻辑门限控制方式。
汽车防抱死制动系统开关控制器的门槛值是期望的车轮滑移率，控制器的输入变量是车轮滑移率误差，即期望车轮滑移率与实际车轮滑移率之差：0e λλ=-
当车轮滑移率误差e<0时，输出控制量u=-1;当车轮滑移率误差e=0时，输出控制量u=0;当车轮滑移率误差e>0时，输出控制量u=1。
3仿真建模
Simulink是MATLAB的一个附加组件，是建模和仿真的平台。
它是一种用来实现计算机仿真的软件工具。
Simulink是采用模块组合的方法来创建动态系统的计算模型，其特点是快速准确。
模型中将液压控制模型采用传递函数加一个控制器来代替，模型的原理以门限值控制算法，基本思想为保证车轮滑移率在理想的范围之内。
制动开始后，随着制动压力的升高，车轮转速相应减少，车轮出现滑移；当车轮滑移率达到理想范围的上限值时，减少制动压力；随着制动压力的减少，滑移率又逐渐减小，直至减少到滑移率下限值时，再增大制动压力，循环这个过程直至车辆停止。
建立的仿真模型如图3所示。
图3 ABS仿真模型
4结果分析
该模型对初速度为88Km/h的某车进行仿真，具体参数通过模块进行初始化，将输出的数据结果进行处理，可以清晰得出所需结论。
图4为制动滑移率、车速和车轮角速度的变化曲线。
由图可以看出，在逻辑开关控制方式下滑移率在制动起始阶段，由0逐渐上升，随着滑移率的增大，车轮有抱死的趋势，防抱死系统监测到滑移率增大到一定程度，降低制动油压，使车轮滑移率维持在最优滑移率0.2附近上下波动。
在车轮速度接近于0时，车轮抱死，滑移率变为1。
图4 制动滑移率、车速、车轮角速度的变化曲线
5结论
本文通过MATLAB/Simulink搭建的模型，绘出汽车以88Km/h的初速度在路面上制动时，车速、车轮角速度及滑移率的变化曲线。
从图中可以看出，车辆制动时短时间内车速就由88Km/h减至0这体现了所建模型制动效能很好，同时车轮的滑移率基本保持在20%左右；也体现了防抱死制动系统通过调节车轮制动压力，保证制动过程中获得最佳滑移率的控制目标。
参考文献：
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[4] 程军. 汽车防抱死制动系统的理论与实践[M]. 北京：北京理工大学出版社，1999，120~125.。