汽车悬挂系统的减振仿真研究
基于ADAMS的汽车前悬挂装置仿真分析
基于ADAMS的汽车前悬挂装置仿真分析基于ADAMS的汽车前悬挂装置仿真分析摘要：汽车悬挂系统是汽车行驶过程中非常重要的组成部分，对汽车的操控、乘坐舒适性以及行驶稳定性都有着重要影响。
本文利用ADAMS软件对汽车前悬挂装置进行了仿真分析，旨在探究不同悬挂参数对汽车性能的影响，并优化悬挂系统设计方案。
1. 引言汽车前悬挂装置是连接车辆车身和路面的一个重要部件，主要作用是吸收道路不平造成的冲击，保证车辆行驶过程中的平稳性和舒适性。
对前悬挂装置进行仿真分析有助于提高悬挂系统设计的准确性和可靠性。
2. ADAMS软件介绍ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）是一款基于多体动力学原理的仿真软件，具有广泛的应用领域。
它可以模拟机械系统的运动、力学特性以及系统之间的相互作用，并提供了丰富的分析工具和优化算法。
3. 汽车前悬挂系统模型建立本实验选取了一款某汽车的前悬挂系统进行仿真分析。
首先，通过测量实际车辆的尺寸参数和悬挂装置的特征参数，建立了汽车前悬挂系统的三维模型。
然后，将该模型导入到ADAMS软件中，并设置初始条件和约束条件。
4. 悬挂系统刚度参数仿真在初始模型的基础上，通过调整悬挂系统的刚度参数，分别进行了横向、纵向和侧向的仿真分析。
结果显示，随着悬挂系统刚度的增加，车辆在行驶过程中的横向加速度和纵向加速度均呈现减小的趋势，而侧倾角则呈现增加的趋势。
5. 悬挂系统阻尼参数仿真在初始模型的基础上，通过调整悬挂系统的阻尼参数，分别进行了横向、纵向和侧向的仿真分析。
结果显示，随着悬挂系统阻尼的增加，车辆在行驶过程中的振动幅度逐渐减小，乘坐舒适性得到了提升。
6. 优化设计方案结合前面的仿真分析结果，综合考虑悬挂系统刚度和阻尼参数的影响，提出了一种优化的悬挂系统设计方案。
该方案在保证行驶稳定性和乘坐舒适性的基础上，能够最大限度地减小车辆在行驶过程中的横向加速度和纵向加速度，从而提升车辆的整体性能。
CA1091汽车悬架系统数学建模与仿真研究
一
根据所研 究问题 的需要 ， 最终选取建立相对 比较真实 的七 自由度整 车模型 。 然后在所建七 自由度模型 的基础上利用 统计线性化方法研究 了Ｃ ０ １ Ａ１９ 汽车 中的非线性元件—— 变 刚度钢板弹簧和减振器 ， 通过仿真 比较分析 了悬架系统
可 以得 出 （ ） ｆ ｘ， 的表 达式 ，即：
／ ， ＝ ＋ｆ ｒｇ￥， ）， ｃ ＋ ｓ ）” （ ／ｎ ４ ｌ ＂ ｑ Ｉ ］ ＝ 、 ， ・
：
式 ＣＵ （） 钢板弹簧运动位移 的概率密度 函数 。 一
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，
］［］ ｌ ， ／ ＝ “叩 专 一
， ＝ ＝
【７＝ １ ｚ ＋ ４ ｚ． Ｚ 十 ． ： ＬＺ ：
则车 身 的三 个 运 动 方 程 如 下 。
ｍ
） ；
Ｃ （ １ ，３ ）一 悬 挂 系 统 的 阻 尼 （ 中Ｃ ＝ ２ ｆ ，２ ，４ ＝ 其 。Ｃ＝
Ｃ ， ｃ］ ａ Ｃ ） ， ＝Ｃ ＝ ， ；
一
２： Ｆ
轴距 （
３ ： 乜 ）
， ∑ ，（ ， 一 ） 、 五＝ ＝ ＋ 厶 ＋
｛
厶、 一 车身质心距左 、右轮线之距离 ； 厶、 厂 车身质心距前后轴线之距离 ； ｆ 一簧上质量绕轴 ｘ的转动惯量 ；
ｉ ∑ ｔ ） ｔ 一 Ｆ ｆ ｉ ＝ ２ ｝＝ Ｆ ｌｔ ． ＋、
Ｋ｛ 一一 ｝（｛ 一 。 ｚ ＋ ｚ ｚ ｌ
汽车簧上质量； （ ，２ ，４ （ 轮 胎 的 刚度 （ 中 ． ＝ ， 卢１ ，３ 一 其 ＝
以及 车 身 ４个 悬 挂 点 的 垂 直位 移 。
某型汽车底盘悬挂系统的仿真与优化设计
某型汽车底盘悬挂系统的仿真与优化设计第一章：简介汽车底盘悬挂系统是汽车重要的组成部分，直接影响着汽车的稳定性、乘坐舒适性以及行驶安全性。
目前，随着科技的不断进步，越来越多的汽车制造商开始使用仿真与优化设计来改进汽车底盘悬挂系统的性能。
本文将介绍一种某型汽车底盘悬挂系统的仿真与优化设计方法。
第二章：底盘悬挂系统的原理与特点底盘悬挂系统是汽车底盘的重要组成部分，主要由悬挂弹簧、减震器和控制装置等组成。
该型汽车底盘悬挂系统具有以下特点：XX、XX和XX。
第三章：仿真软件的选择与建模为了对某型汽车底盘悬挂系统进行仿真与优化设计，首先需要选择合适的仿真软件。
本文选择了XX仿真软件，该软件具有直观的界面和强大的仿真功能。
然后，将底盘悬挂系统进行建模，包括悬挂弹簧的刚度、减震器的阻尼系数等。
第四章：设计参数的选择与优化为了达到优化设计的目的，需要选择适当的设计参数。
对于某型汽车底盘悬挂系统而言，设计参数包括悬挂弹簧的刚度、减震器的阻尼系数等。
通过调整这些参数，可以改变汽车底盘悬挂系统的特性，进而提高汽车的性能。
第五章：仿真与优化结果的分析在进行仿真与优化设计之后，得到了一系列的仿真与优化结果。
本章将对这些结果进行详细的分析。
通过分析，可以发现XX参数对于汽车底盘悬挂系统的性能有着重要的影响。
第六章：改进建议与展望根据分析结果，可以提出一些改进建议，以进一步优化某型汽车底盘悬挂系统的性能。
同时，本章还对未来的研究方向和发展趋势进行了展望。
可以预见，随着科技的不断进步，汽车底盘悬挂系统的仿真与优化设计将有更广阔的应用前景。
结尾通过以上的分析与讨论，我们可以得出某型汽车底盘悬挂系统的仿真与优化设计方法。
通过合理选择仿真软件、建立准确的模型、优化设计参数，并对仿真与优化结果进行分析，可以提高某型汽车底盘悬挂系统的性能。
这将为汽车制造商提供有力的参考依据，以改进汽车的稳定性、乘坐舒适性和行驶安全性。
这种方法的应用前景将会越来越广泛，为汽车工程技术带来了新的机遇和挑战。
ansys motion实例
ansys motion实例标题：ANSYS Motion应用案例：汽车悬挂系统仿真分析引言：汽车悬挂系统作为汽车重要的组成部分之一，对于车辆的行驶稳定性、乘坐舒适性以及路面适应性具有重要的影响。
为了确保汽车悬挂系统的设计和调试能够满足各项性能指标，使用ANSYS Motion 进行仿真分析是一种高效而可靠的方法。
本文将以一个具体的案例来展示如何利用ANSYS Motion进行汽车悬挂系统的仿真分析。
1. 案例背景我们以一辆小型轿车的悬挂系统为例，该车辆在不同路况下行驶时，需要具备较好的稳定性和舒适性。
为了满足这些要求，汽车悬挂系统的设计需要兼顾悬挂弹性元件的刚度、减震器的阻尼以及悬挂系统的结构参数等因素。
2. 建模与网格划分在ANSYS Motion中，我们首先根据实际情况建立汽车悬挂系统的几何模型，并对其进行网格划分。
通过合理的网格划分，可以提高仿真的准确性和计算效率。
3. 材料属性设定根据实际的材料情况，我们设定汽车悬挂系统中各部件的材料属性，如弹簧的弹性模量、减震器的阻尼系数等。
这些参数的准确设定对于仿真结果的精确性至关重要。
4. 约束条件设定在进行汽车悬挂系统的仿真分析时，我们需要设定合适的约束条件，以模拟实际的行驶情况。
这包括车辆的质量、地面的约束以及悬挂系统的连接方式等。
5. 动力学仿真分析通过对汽车悬挂系统的动力学仿真分析，我们可以获取车辆在不同路况下的悬挂系统的位移、速度、加速度等参数。
这些参数可以帮助我们评估悬挂系统的性能，并进行优化设计。
6. 结果分析与优化根据动力学仿真分析的结果，我们可以对汽车悬挂系统的性能进行评估和分析。
如果发现性能不满足要求，我们可以通过调整悬挂系统的参数来优化设计，以达到更好的性能指标。
7. 结论通过使用ANSYS Motion进行汽车悬挂系统的仿真分析，我们可以快速准确地评估悬挂系统的性能，为设计和调试提供有力支持。
这种基于虚拟仿真的方法不仅可以减少实际试验的成本和时间，还可以提高设计效率和产品质量，为汽车行业的发展带来巨大的推动力。
基于PID控制的四分之一主动悬架仿真研究
基于PID控制的四分之一主动悬架仿真研究四分之一主动悬架是一种通过调节悬挂系统的阻尼和刚度来改变车辆悬挂特性的技术。
PID控制是一种经典的控制算法，可以用于调节系统的输出，以实现期望的性能。
本文将结合四分之一主动悬架和PID控制，进行仿真研究。
首先，我们需要建立四分之一主动悬架的数学模型。
四分之一主动悬架由主动悬挂器、汽车底盘质量、轮胎、地面以及传感器等组成。
根据牛顿力学原理和前馈力控制原理，可以得到四分之一主动悬架的运动方程。
其中，包括车辆质量、悬挂器质量、阻尼以及刚度等参数。
接下来，我们需要设计PID控制器来控制悬挂系统。
PID控制器由比例、积分和微分三个部分组成。
比例部分用于响应系统的当前误差，积分部分用于消除系统的积累误差，微分部分用于预测系统的未来误差。
通过调整PID控制器的参数，可以实现对悬挂系统的有效控制。
在进行仿真研究时，我们可以使用MATLAB/Simulink等工具来建立悬挂系统的数学模型，并实现PID控制算法。
首先，我们需要设置系统的输入和输出信号，并根据车辆运动学关系来计算系统的输出信号。
然后，我们可以使用PID控制器来对输出信号进行调节，并计算PID控制器的输出。
在仿真过程中，我们可以通过改变PID控制器的参数来观察系统的响应。
比如，增大比例项可以加快系统的响应速度，增大积分项可以减小系统的稳态误差，增大微分项可以提高系统的稳定性。
通过不断调整PID控制器的参数，我们可以找到最优的PID参数，以实现对悬挂系统的最佳控制。
最后，我们可以通过仿真结果来评估PID控制算法在四分之一主动悬架上的性能。
比如，我们可以通过比较不同PID参数下的系统响应曲线来评估控制效果，以及通过计算系统的稳态误差来评估控制精度。
同时，我们也可以通过计算系统的能耗来评估控制器的效率。
综上所述，基于PID控制的四分之一主动悬架仿真研究可以通过建立悬挂系统的数学模型和设计PID控制器来实现。
通过仿真研究，我们可以评估不同PID参数下的控制效果，并寻找到最优的PID参数，以实现对悬挂系统的最佳控制。
汽车悬架减振器阻尼性能优化设计仿真
ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｔ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ，ａ ｎ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏｒ ｆ ｄ ａ ｍｐ ｉ ｎ ｇ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｏ ｆ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｓ ｕ ｓ ｐ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ｗａ ｓ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ
ＡＢＳ ＴＲＡＣＴ ： Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｇ ｏ ｏ ｄ ｒ ｉ ｄ ｅ ｃ ｏ ｍｆ ｏ ｔ ｒ ｏ ｆ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ，ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ １ ／ ２ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ａ ｎ ｄ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ＭＡＴ Ｌ ＡＢ ／ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ｉ ｎ ｋ，ａ ｎ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍａ ｌ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｆ ｏ ｒ ｄ ａ ｍｐ ｉ ｎ ｇ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｏ ｆ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｓ ｕ ｓ ｐ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ｗ ａ ｓ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ｅ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｐ ｉ ｅ ｃ ｅ ｗ ｉ ｓ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｏ ｆ ｓ ｈ ｏ ｃ ｋ ａ ｂ ｓ ｏ ｒ ｂ ｅ ｒ ．Ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｏ ｏ ｔ ｍｅ ａ ｎ ｓ ｑ ｕ ａ ｒ ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ｓ ｏ ｆ ｖ ｅ ａｉ ｅ ａ ｌ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ － ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｂ ｏ ｄ ｙ ，ｔ ｈ ｅ ｐ ｉ ｔ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｌ ｅ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｔ ｙ ｒ ｅ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｌ ｏ ａ ｄ，ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ
基于MATLAB的汽车减震系统仿真建模
问题描述及空间状态表达式的建立1.1问题描述汽车减震系统主要用来解决路面不平而给车身带来的冲击，加速车架与车身振动的衰减，以改善汽车的行驶平稳性。
如果把发动机比喻为汽车的“心脏”，变速器为汽车的“中枢神经”，那么底盘及悬挂减震系统就是汽车的“骨骼骨架”。
减震系统不仅决定了一辆汽车的舒适性与操控性同时对车辆的安全性起到很大的决定作用，随着人们对舒适度要求的不断提高，减震系统的性能已经成为衡量汽车质量及档次的重要指标之一。
图1.悬架减震系统模型汽车减震系统的目的是为了减小路面的颠簸，为人提供平稳、舒适的感觉。
图2，是一个简单的减震装置的原理图。
它由一个弹簧和一个减震器组成。
从减震的角度看，可将公路路面看作是两部分叠加的结果：一部分是路面的不平行度，在汽车的行驶过程中，它在高度上有一些快速的小幅度变化，相当于高频分量；另一部分是整个地形的坡度，在汽车的行驶过程中，地形的坡度有一个缓慢的高度变化，相当于低频分量。
减震系统的作用就是要在汽车的行驶过程中减小路面不平所引起的波动。
因此，可以将减震系统看成是一个低通滤波器。
图2.减震系统原理图1.2空间状态表达式的建立对该系统进行受力分析得出制约底盘运动的微分方程（数学模型）是：22()()()()()d y t dy t dx t M b ky t kx t b dt dt dt++=+ 其中，M 为汽车底盘的承重质量，k 为弹簧的弹性系数，b 为阻尼器的阻尼系数。
将其转化为系统传递函数：222()()()2()n n n n s H s s s ωεωεωω+=++ 其中，n ω为无阻尼固有频率，ε为阻尼系数。
并且，n ω=2n b M ξω= 通过查阅相关资料，我们知道，汽车减震系统阻尼系数ε=0.2～0.4，而我们希望n ω越大越好。
在下面的计算中，我们规定n ω=6，ε=0.2。
所以，系统传递函数，可以转化为：2() 2.436() 2.436Y s s U s s s +=++ 根据现代控制理论知识，结合MATLAB 工具，将传递函数转化为状态空间矩阵和输出矩阵表示。
《2024年汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》范文
《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一一、引言汽车作为现代社会出行的重要工具，其舒适性和安全性已成为消费者选购车辆的重要考量因素。
动力总成悬置系统作为汽车的重要组成部分，其性能直接影响到整车的振动噪声水平及乘坐舒适性。
因此，对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析，并进行优化设计，对于提升汽车性能具有重要意义。
本文将就汽车动力总成悬置系统的振动分析及优化设计进行探讨。
二、汽车动力总成悬置系统概述汽车动力总成悬置系统主要由发动机、变速箱、传动系统等组成，其作用是将发动机产生的动力传递至车轮，同时起到减震、降噪、提高乘坐舒适性的作用。
该系统的性能直接影响到整车的运行平稳性和乘坐舒适性。
三、汽车动力总成悬置系统振动分析1. 振动产生原因汽车动力总成悬置系统的振动主要来源于发动机的燃烧、气缸内的工作过程、燃油的喷入以及各种力的相互作用等因素。
此外，路面不平、车身结构等因素也会对系统产生一定的振动影响。
2. 振动分析方法针对汽车动力总成悬置系统的振动分析，可采用理论分析、仿真分析和实车测试等方法。
理论分析主要依据动力学原理和弹性力学原理对系统进行建模和分析；仿真分析则通过建立系统的有限元模型，对系统进行动力学仿真分析；实车测试则是通过在真实环境下对车辆进行测试，获取系统的振动数据。
四、汽车动力总成悬置系统优化设计1. 设计目标汽车动力总成悬置系统的优化设计目标主要包括降低系统振动、提高乘坐舒适性、减少噪声等。
通过对系统进行优化设计，可提高整车的性能和品质。
2. 优化设计方法（1）材料选择：选用高强度、轻量化的材料，如铝合金、复合材料等，以降低系统重量，提高刚度和减震性能。
（2）结构优化：通过优化结构布局和刚度分配，使系统在受到外界力时能够快速恢复稳定状态，减少振动。
（3）主动控制技术：采用主动控制技术，如主动悬挂系统、电磁减震器等，对系统进行实时控制，以降低振动和噪声。
（4）仿真分析：利用仿真软件对系统进行动力学仿真分析，预测系统的振动性能，为优化设计提供依据。
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2 基于线性最优控制理论的汽车主 动悬挂系统控制方法研究
由上文分析可知, 结构简单和工作可靠是无源 被动减振的主要优点, 然而它的减振效果是很有限 的[ 3] 。鉴于此, 有 必要对主动悬 挂系统作进一 步 的研究。
代码。另外, 针对双刀架数控车削及法兰盘加工的 特点, 对调研数据进行分析并将主要加工对象按照 其结构特点进行分类, 研究了针对法兰盘加工的双 刀架数控加工自动编程的部分关键技术问题, 提出
究[ J] . 机械设计与制造, 2007( 10) : 67- 69. [ 4] 刘楠 , 张琳娜, 牛红宾, 等. CAPP 系统中零件信息的描述与
后的闭环系统是渐近稳定的。
2. 2 主动悬挂系统动力学方程的建立及线 性 二次型最优控制器的设计
由于目前的悬挂形式主要是独立悬挂, 而二自 由度 1/ 4 车辆模型能较好地描述汽车独立悬挂系
统的实际情况, 故取 1/ 4 车辆模型作为主动悬挂系 统优化控制的研究对象, 模型如图 2 所示。
图 2 主动悬挂系统结构示意图
2. 1 控制方法的选择
控制方法是主动悬挂系统的核心技术之一, 国 内外学者提出了自适应控制、预见控制、滑模控制、 自校正控制、最优控制理论、模糊控制和神经网络 控制等方法[ 4~ 6] 。其中最优控制理论基础比较完 善, 其最大优点是不必根据要求的性能指标确定系 统闭环极点的位置, 只需根据系统的响应曲线找出 合适的状态变量和控制变量的加权矩阵, 使系统性 能指标函数即目标函数 J 最小。
图 2 中 m 2 为 1/ 4 车身质量; m 1 为车轮质量; u= - Kx 表示悬挂对车身或车轮的作用力; K 为 n 维行向量; k1 为车轮弹性系数, 车轮的阻尼由于 影响不大而忽略不计, y 2, y 1, y 0 分 别表示 1/ 4 车 身质量、车轮质量的位移和路面的激励。
根据牛顿第二定律, 可写出图 2 所示系统的微 分方程式:
文章编号: 1672- 1616( 2010) 03- 0047- 03
悬挂系统是指车身与车轴之间连接的所有组 合体零件的总称, 悬挂系统直接影响着汽车的安全 性、稳定性和舒适性, 是汽车的重要组成部分之一。 汽车悬挂系统按有无外加能源供给, 可分为主动悬 挂系统和被动悬挂系统[ 1] 。本文对主动悬挂系统 和被动悬挂系统的特点进行了对比分析, 并进一步 以主动悬挂系统为研究 对象, 结合 车辆动力学原 理, 推导了一种基于最优控制理论的主动悬架控制 方法。
变化平缓, 且比被动悬挂系统行程小, 许用的悬挂 空间得到了充分利用。
c. 主动悬挂系统的轮胎加速度变化情况与被
社, 2006. [ 2] 王加春, 董 申, 李 旦. 超 紧密机 床的主 动隔振 系统 研究
图 3 主、被动悬挂的仿 真结果对比图
仿真, 得出以下结论:
4结论
通过对二自由度 1/ 4 主动悬挂系统的分析与
a. 主动悬挂系统很大程度上降低了车身的加 速度, 提高了乘坐的舒适性。
( 下转第 53 页)
#现代设计与先进制造技术# 秦宝荣 范金桃 王军锋 盘类零件参数化 CAD/ CAM 系 , , 53
为 n 维状态矢量; v 为 r 维控制矢量。加约束后性
能指标函数 J 为:
Q J =
t
2
t1
1 2
[
xT
Qx +
vT Rv + 2xT Nv] dt
式中: Q 为状态变量的加权矩阵; R 为控制变量的
加权矩阵; N 为交叉项的权重。这里应注意: 要求
系统为线性定常系统, 且要求系统完全能控; 优化
xÛ4 =
u m2
由此可得出系统的状态方程为
xÛ= Ax + Bu+ Ew
( 2)
式中:
0 010
0 001
A=
-
k1 m1
0
0
, 0
0 000
0
0
-1
B=
-
1 m1
, E=
-1 0 , w = Ûy 0,
1
0
m2
E 为扰动输入矩阵。
在确定目标函数时, 应考虑到汽车的平顺性和
操纵稳定性, 悬挂系统弹簧的动扰度 ( y 1 - y 2) 会
syst em is effect ive.
Key words: CAD/ CAM; Paramet ric; F eature M et hod; Aut omat ically P rogramming; T emplat e Code
( 上接第 49 页) b. 由于主动控制力的存在, 悬挂系统的动行程
符号 m2 m1 k2 k1 c1
K= [ - 284 447 - 94 323]
数值 260 40 17 000 160 000 960
u = 284 ( y 1 - y 0) - 447( y 2 - y 0 ) + 94Ûy 1 -
323Ûy 2
( 7)
3 模拟仿真分析
在 MAT LAB 中的 SIMU LINK 环境下建立仿 真模型, 并进行对比分析, 取 y 0 = 0101sin10 t , 仿 真结果如图 3 中的( a) ~ ( c) 图所示。
由表 1 参数可得到最优反馈矩阵及最优反馈 力。
#现代设计与先进制造技术# 袁海涛 尹志宏 李锁斌 汽车悬挂系统的减振仿真研究
49
表 1 某高档轿车悬挂参数
参数 1/ 4 车身质量/ kg
车轮质量/ kg 悬挂刚度/ ( N#m- 1) 轮胎刚度/ ( N#m- 1) 悬挂阻尼系数/ ( N#s#m- 1)
MAT LAB/ SIMUL INK 软件进行 1/ 4 车辆悬挂系统仿真分析, 仿真结果表明, 采用最优控制方法
的主动悬挂系统可以较好地改善车辆行驶的平顺性和乘坐舒适性。
关键词: 主动悬挂; 线性最优控制理论; 仿真; MAT LAB/ SIMU LINK
中图分类号: U463. 33
文献标识码: A
[ 2] 宋爱平, 张 军. 面向 CAD/ CAPP 集成的零件信息描述方法的 研究[ J] . 成组技术与生成现代化, 2004, 21( 3) : 48- 51, 59.
据支持, 从而按照标准 G 代码格式生成数控加工
[ 3] 罗小燕, 罗会铭. 回转类零件 CAD / I- CAPP 集成专家系统研
影响到汽车的平顺性, 且车轮与路面间的动载荷会
影响汽车操控稳定性; 从实现控制的角度看, 应使
所需的控制能量较小, 综合以上几种因素, 目标函
数可写为
Q]
J = [ R u2+ q 1( y 0- y 1) 2+ q 2( y 2- y 1) 2] dt
0
( 3)
或可写成
]
Q J = [ xT Qx+ Ru 2] dt 0
实现盘类零件的快速、准确的参数化设计; 同时, 在 参数化建模过程中的盘类零件形体特征数据库中 存储的几何信息, 通过程序传递及规定的左右刀架 数据分配规则为后续自动生成 NC 代码提供必要 的加工信息, 即 为 CAD/ CAM 系统 的集成提供数
参考文献:
[ 1] 陈鼎宁, 孟 兵, 汪俊双. 刀架数控 车削程序校验 策略与实现 技术[ J] . 农业机械学报, 2006, 37( 7) : 158- 162.
4 结束语
了基于参数化建模及模板代码的参数化 NC 代码
本文通过对盘类零件参数化 CAD/ CAM 系统 的研究, 对盘类零件进行形状特征划分, 定制基本 形体特征库, 然后根据参数驱动模型和零件拼接程 序对组成零件的基本形体特征进行组合和拼接, 可
自动生成的方法, 为下一步系统的完整实现提供了 理论依据及数据支持。最后, 在进一步实现系统的 同时, 还将着重研究 CAPP 知识库, 为系统的完善 奠定基础。
图 1 主、被动悬挂系统结构示意图
个正比于绝对速 度负值的主动 力[ 2] , 就可以 无需 对系统做较大的变化来实现一个优质的隔振系统。
1 主、被动悬挂系统减振特点分析
图 1 中 k 2 为被动悬挂系统的悬挂刚度, c1 为 悬挂系统的阻尼系数, m 为车身质量。图 1( a) 所 示的悬挂系统称为被动悬挂系统, 这种悬挂系统没 有能源供给装置, 且该装置的弹性阻尼系数是不变 的, 阻尼与质量 m 的速度有关, 因此在振动过程中 阻尼会消耗振动系统的 能量, 从而 起到减振的作 用。被动悬挂系统有以下特点: 悬挂系统支撑车身 质量并随路面运动, 为了支撑车身质量, 这时需要 一个阻尼系数很大的/ 硬悬挂0; 隔绝随机路面不平 度对汽车的扰动, 显然, 这时为了隔绝因路面不平 而引起的颠簸, 悬挂支撑需要一个阻尼系数很小的 / 软悬挂0, 但是当阻尼系数很小时, 车身很容易出 现共振现象。由此可知, 被动悬挂系统在解决这两 个矛盾时, 显得力不从心。
#现代设计与先进制造技术# 袁海涛 尹志宏 李锁斌 汽车悬挂系统的减振仿真研究
47
汽车悬挂系统的减振仿真研究
袁海涛, 尹志宏, 李锁斌 ( 昆明理工大学 机电学院, 云南 昆明 650093)
摘要: 对汽车的主动悬挂系统和被动悬挂系统的特点进行了分析对比, 并以主动悬挂系统为研究
对象, 建立了基于 1/ 4 车辆动力学模型, 应用最优控制理论进行了二次型最优控制器设计, 并用
( 4)
经验证系统是能控的, 其中
q1 0 0 0
0 q2 0 0 Q=
0 0 00
0 0 00 根据二次型性能指标的线性系统最优控制理
论, 其最优控制律为:
u= - Kx= - R- 1 B T P