基于Matlab的汽车横向稳定性模型

基于Matlab的汽车横向稳定性模型作者：王培，张新，刘芳，WANGPei，ZHANGXin，LIUFang作者单位：长沙理工大学,汽车与机械工程学院,长沙,410076刊名：重庆工学院学报（自然科学版）英文刊名：JOURNALOFCHONGQINGINSTITUTEOFTECHNOLOGY年，卷(期)：2009，23(10)被引用次数：0次参考文献(10条)1.喻凡.林逸汽车系统动力学20052.郭孔辉汽车操纵动力学19913.DemuthH.BealeMNeuralnetworktoolboxuser'guide19974.SohelAnwarGeneralizedpredictivecontrolofyawdynamicsofhybridbreal-by-wireequippedvehicle20055.HaoZhou.KevinPavlovStabilitycontrolofcombinationvehicle20016.飞思科技产品研发中心MATLAB6.5辅助神经网络分析与设计20037.黄永安.马路.刘慧敏MATLAB7.0/Simulink6.0建模仿真开发与高级工程应用20058.MatsumotoN.TomizukaMVehicleLateralVelocityandYawRateControlWithTwoIndependentControlInputs,Trans19929.PacejkaHBTyreModelingforUseinVehicleDynamicsStudies[SAE-870421]199810.王文成神经网络及其在汽车工程中的应用1998相似文献(10条)1.期刊论文徐延海.宁凡坤.XUYan-hai.NINGFan-kun用于汽车操纵稳定性模拟的虚拟现实平台的研究-系统仿真学报2007,19(17)运用虚拟现实技术建立了一套桌面虚拟现实系统来进行汽车操纵稳定性的研究.首先按照汽车操纵稳定性的要求建立了相关的虚拟试验场景以及汽车操纵稳定性的动力学模型.在此基础上,利用Matlab/Simulink及其虚拟现实工具箱构建了实现汽车操纵稳定性仿真可视化的桌面虚拟现实系统.最后进行了基于虚拟现实的汽车操纵稳定性仿真.结果表明该桌面虚拟现实系统基本能够实现对汽车操纵稳定性的研究,同时该系统提供了新的评价和分析汽车操纵稳定性的工具.2.学位论文王志铁车用限滑差速器转矩特性分析及其对操纵稳定性影响2004限滑差速器作为旨在提高汽车性能的一项高新技术，已被广泛地应用在国际汽车产品上。我国在这方面的研究开发工作还处在起步阶段，至今没有自主开发的产品投放市场。本文结合国家经贸委重大科技项目“限滑差速器研究开发”和吉林省科技厅“电控限滑差速器研究开发”，进行的拥有独立自主知识产权的摩擦片式限滑差速器和粘性式限滑差速器研究开发，其主要针对摩擦片式及粘性式限滑差速器输出限滑转矩特性及其在整车上的应用方面进行了一定研究试验，完成了JA1020限滑差速器得开发工作，建立了限滑差速器转矩传递特性的模型。主要针对限滑差速器输出限滑转矩特性进行了一定研究试验，验证了设计计算和理论模型的有效性和正确性。建立了分析汽车操纵稳定性的九自由度整车模型。通过进行汽车装限滑差速器与装普通差速器的操纵稳定性仿真对比分析，验证了限滑差速器对整车操纵稳定性有所改善，以及所建立的汽车模型的实用性。主要研究内容如下：首先完成了JA1020LSD机械摩擦片式限滑差速器的主要零部件设计，给出了机械摩擦片式限滑差速器的一般设计计算方法和设计步骤，并通过台架试验和整车道路试验证实差速器的研制是成功的。运用液体粘性传动学理论研究两平行圆盘传递剪切转矩的机理，从而得出粘性式限滑差速器传递的剪切转矩的计算方法。分析了影响粘性式限滑差速器传递转矩特性的各因素，由此得出综合考虑各因素的粘性式限滑差速器剪切转矩的理论计算模型。其次通过电控动力传动系试验台完成了摩擦片式及粘性式限滑差速器总成试验。主要是测定摩擦片式限滑差速器的转矩特性，以及在粘性式限滑差速器硅油粘度、叶片间隙、初始温度与填充率改变时，其限滑转矩输出特性的变化情况。通过对试验数据与试验曲线的分析得知，硅油工作温度愈低，填充的硅油粘度越大，叶片间隙愈小，两输出轴间的转速差愈大，粘性式限滑差速器所传递的限滑转矩就愈大。其中，工作温度对差速器整个传递转矩的特性影响较明显。仿真结果与试验结果基本符合，进而验证了前面所建立的摩擦片限滑差速器和粘性式限滑差速器转矩传递模型的正确性与有效性。然后从系统仿真学角度分析汽车操纵稳定性，通过对汽车转向运动过程的动力学分析，对汽车各参数特性进行了一定的线性化建立了考虑摩擦片式限滑差速系统在内用于分析汽车操纵稳定性的九自由度汽车数学模型。所建模型可用于分析限滑差速器的限滑转矩对后驱动汽车操纵稳定性能的影响。同时本文根据此数学模型利用SIMULINK软件构建了汽车操纵稳定性的计算机仿真模块，进行了装限滑差速器后的汽车操纵稳定性分析。最后对汽车装限滑差速器与装普通差速器的稳态回转运动、蛇行行驶及汽车在转向角阶跃输入时汽车的瞬态响应特性进行了仿真，通过对仿真结果的对比分析，验证了所建数学模型的有效性、可行性。限滑差速器对整车操纵稳定性的影响表现在，汽车转向行驶过程中横摆角速度减小，不足转向度增加，侧向加速度与车厢侧倾角减小以及汽车转向力矩增加等。这说明摩擦片式限滑差速器提高了汽车转弯行驶的稳定性及安全性，改善了高速转弯时的乘坐舒适性；同时它对汽车瞬态响应特性的影响，表现在响应峰值时间提前，超调量增大以及稳态值减小。这些变化表明摩擦片式限滑差速器增加了汽车在横向运动中的刚度而相对降低了系统的阻尼。但汽车的转向轻便性有一定程度的下降。本文作者参与完成了拥有独立自主知识产权的JA1020摩擦片式限滑差速器和JA1020V-LSD粘性式限滑差速器的开发，并首次将其应用于JA1020型载货汽车上，所做研究工作将使我国对限滑差速器的限滑转矩输出特性的研究更加深入，提高限滑差速器理论分析与计算的准确性。另外，将会促进人们对限滑差速器技术的进一步研究，提高限滑差速器设计时与整车操纵稳定性能的匹配的程度，并加快我国限滑差速器技术产品化的进程。另一方面，本文在利用计算机仿真学进行汽车动力学分析方面所做的尝试，也将对其它科研成员进行计算机仿真技术在汽车有关方面的应用上有一定帮助。3.期刊论文宗长富.刘蕴博.孔繁森汽车操纵稳定性的模拟器闭环评价与试验方法-汽车工程2001,23(3)本文以汽车操纵稳定性的闭环评价为目的,利用吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室的开发型驾驶模拟器(ADSL驾驶拟器)进行了汽车操纵稳定性的闭环试验研究.提出汽车操纵稳定性的评价应是包含驾驶员在内的闭环系统评价,并建立了汽车操纵稳定性的模拟器闭环试验方法,利用模拟器试验对汽车操纵稳定性综合评价指标的合理性进行了验证.4.学位论文伊鸿慧基于虚拟样机技术的整车操纵稳定性建模与试验研究2006汽车操纵稳定性能是指汽车在行驶时接受驾驶员的控制能力及行驶方向的稳定能力。操纵稳定性是影响车辆行驶安全的关键因素。特别是在现代高速轿车生产制造中，操纵稳定性显得更加重要，己成为评价汽车性能的重要技术指标之一。因此，如何设计汽车的操纵稳定性，以获得良好的安全性一直是汽车研究人员所关注的热点问题。随着计算机技术的迅猛发展，计算机仿真技术在汽车工业中得到广泛应用。特别是多体动力学理论、虚拟样机技术以及虚拟试验技术的发展，开拓了基于多体系统动力学理论的虚拟样机技术在汽车操纵稳定性研究和设计领域中的应用。本文的重点是运用虚拟样机技术，系统地完成以汽车操纵稳定性为研究对象的虚拟样机设计流程。利用虚拟样机技术建立实际车辆的整车动力学模型，在此基础上根据汽车操纵稳定性标准试验进行了操纵稳定性仿真研究。主要工作成果有：首先，根据汽车操纵稳定性试验分析的要求和特点，参照某款国产车的结构参数，利用ADAMS／Car软件建立相对简化的汽车整车三维参数化实体结构模型，包括前后悬架系统、转向系统、轮胎及车身等结构，完成虚拟样机建模。然后，根据ADAMS的闭环仿真控制原理，参照汽车操纵稳定性试验方法的国家标准，编写试验所需的仿真控制文件，进行双移线和蛇行仿真试验。将虚拟试验数据与实车道路试验数据进行比较，结果显示样机模型基本正确，适用于汽车操纵稳定性研究。最后，选择影响汽车操纵稳定性的几个主要结构参数，包括汽车重心位置、车轮侧偏刚度、转向系传动比以及整车绕垂直轴的转动惯量。根据参数变化设计出十种变形车型。依据汽车操纵稳定性试验方法国家标准的要求分别进行为稳态回转试验、转向盘转角阶跃输入下转向瞬态响应试验和蛇行试验。根据汽车操纵稳定性指标限值与评价方法，对汽车的操纵稳定性进行评价。研究汽车结构参数对整车操纵稳定性影响的相关规律。整个研究过程以虚拟样机技术为核心，实现了在计算机上对整车的操纵稳定性的仿真研究。该研究对在车辆产品开发设计过程中改进汽车的性能、提高汽车的主动安全性、降低开发和制造成本及缩短产品开发周期有着一定的现实意义。5.期刊论文高举成.张兆合.罗丽君.崔胜民.GAOJu-cheng.ZHANGZhao-he.LUOLi-jun.CUISheng-min汽车操纵稳定性的广义汽车转向稳态响应模型-公路交通科技2005,22(6)针对传统汽车操纵稳定性理论的线性二自由度模型的不足,构建了一个新的广义汽车转向稳态响应模型,并说明了该模型的广泛适用性.以某不足转向轿车模型的有关参数为例,仿真计算并比较了应用两种模型时该轿车等速圆周行驶时的稳态响应状况,验证了广义模型的正确性,同时得到了一条有别于传统汽车操纵稳定性理论的重要结论.6.学位论文李白娜汽车操纵稳定性的仿真分析研究2006汽车的操纵稳定性不仅影响到汽车驾驶的操纵方便程度，而且也是决定高速汽车安全行驶的一个主要性能。本文在分析国内外现有汽车操纵稳定性试验技术的基础上，深入研究了汽车操纵稳定性试验标准、试验数据的处理和分析方法及评价指标。计算机性能的飞速提高和虚拟样机仿真技术的迅速发展，为汽车性能的深入研究提供了必要的条件。本文以多体系统动力学的理论方法为基础，在先进的机械系统仿真软件ADAMS平台下建立了八十八自由度的整车虚拟样机模型，并进行了汽车操纵稳定性的整车系统动力学仿真，通过与实车试验结果的比较，验证了该虚拟样机的合理性及精确性。结合汽车操纵稳定性仿真分析的结果，对整车虚拟样机的操纵稳性定性性能参数进行研究分析，按照国家标准中的规定进行评价及评分，并与实车试验的结果作了对比，证明了整车虚拟样机的操纵稳定性与实际车辆的特性有较好的相似性，也使得在虚拟试验平台上分析汽车的操纵稳定性成为可能。这对于汽车开发和改进中减少物理样机的试制和物理试验在工作量都具有重要的应用价值。整个研究工作以汽车产品的虚拟设计、虚拟分析为核心，初步实现了在计算机上对整车操纵稳定性的四大试验的仿真分析。对在虚拟环境试验平台下汽车操纵稳定性的一系列完整的试验标准及评价方法作出了初步的研究，为以后在此课题上的更深入复杂的研究提供了一定的数据及经验积累，并对于减少汽车产品开发过程中的物理样机的制造和物理试验的工作量，都有现实意义。7.期刊论文王运玲.吴延峰基于虚拟现实技术的汽车操纵稳定性视景仿真-公路与汽运2008(2)汽车的操纵稳定性是与汽车主动安全性密切相关的主要性能之一,研究汽车操纵稳定性的视景仿真对于分析和再现交通事故具有重要意义.文中针对传统汽车操纵稳定性仿真的不足,提出了基于虚拟现实技术的操纵稳定性视景仿真系统的基本框架;结合一定的操纵稳定性整车模型,利用实时仿真模型建模平台Creator和虚拟现实场景驱动平台Vega,给出了系统具体的实现,探讨了系统实现中的关键问题及解决方法.8.学位论文刘星星基于虚拟技术的汽车操纵稳定性虚拟实验系统的研制2006汽车操纵稳定性是指汽车在行驶状况下，接受驾驶员控制的能力以及行驶方向的稳定性。它不仅表征汽车驾驶的操纵方便程度和乘坐的舒适性，更是汽车高速行驶的一个主要安全性能指标。随