大学本科毕业设计半挂汽车列车操纵稳定性分析.docx
- 文档编号:1497137
- 上传时间:2022-10-22
- 格式:DOCX
- 页数:21
- 大小:1.04MB
大学本科毕业设计半挂汽车列车操纵稳定性分析.docx
《大学本科毕业设计半挂汽车列车操纵稳定性分析.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《大学本科毕业设计半挂汽车列车操纵稳定性分析.docx(21页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
大学本科毕业设计半挂汽车列车操纵稳定性分析
半挂汽车列车操纵稳定性分析
摘要:
汽车稳定性系统是一种汽车主动安全技术,通过调节前轮转角和车辆的横摆力矩大小控制汽车的稳定性,特别是高速、低附着路面情况下的汽车稳定性,从而减少侧滑、激转等丧失车辆动力学稳定性的危险情况的出现.在建立的半挂汽车列车模型的基础上,分析不同的路面因素、侧风及载荷转移等对半挂汽车列车操纵稳定性的影响,分析了制动/加速转向(弯道制动/加速)过程中的操纵稳定性。
同时,利用Matlab/simulink软件建立仿真模型,通过与道路试验结果的对比。
关键词:
汽车稳定性系统半挂汽车列车模型操纵稳定性仿真
Abstract:
Thevehiclestabilitysystemisavehicleactivesafetytechnology,Byregulatingthesizeofthefrontwheelcornerandthevehicleyawmomenttocontrolthestabilityofcar.Especiallyvehiclestabilityincaseofhigh-speed,low-adhesionroadconditions,therebyreducingtheoccurrenceofsideslip、violentlyrotating,Onthebasisoftheestablishedmodeloftractor–semitrailer,analysisingtheaffectofhandlingandstabilityofthetractor–semitrailerfromdifferentpavementfactors,cross-windsandloadtransfer,analysisingthebrake/acceleratetheshifttowards(CorneringBrake/acceleration)intheprocessofhandlingandstability..Atthesametime,useingMatlab/Simulinksoftwaretobuildasimulationmodel,comparedwithroadtestresults.
Keyword:
Systemofvehiclestability,tractor–semitrailer,
handlingandstability,simulation,model
目录
摘要.....................................................
前言.....................................................
正文.....................................................
第一章绪论.............................................
第二章TruckSim半挂汽车列车建模
一、TruckSim模拟软件分析................................
1、TruckSim简介......................................
2、TruckSim整车动力学建模方法........................
二、空气动力学建模.......................................
1、空气动力学参考点及其描............................
2、空气对汽车作用的力与力矩..........................
三、汽车稳定性控制力学原理分析...........................
四、动力学模型建立.......................................
1、坐标系的选取......................................
2、动力学模型的建立..................................
3、仿真模型的建立....................................
4、仿真分析..........................................
第三章、
结论.....................................................
总结与体会...............................................
谢辞.....................................................
参考文献.................................................
前言:
汽车的操纵稳定性和历来是汽车性能中非常重要的一个问题,它不仅仅表征汽车驾驶的操纵方便程度、乘坐的舒适,更是决定高速汽车安全行驶的一个主要性能。
随着现代汽车车速的提高,对汽车操纵稳定性的要求也越来越高。
近年来,随着国家经济保持稳定快速增长,多年来实施的扩大内需政策和积极的财政政策凸显成效,建设完工或正在建设的一批国家重点工程,如西部大开发、南水北调、西气东输、西电东送、北京奥运、上海世博、振兴东北、青藏铁路、城镇化建设、国家高速铁路建设等,给卡车市场带来了前所未有的发展空间,呈现出爆发式发展。
随着国内主要载货卡车生产企业综合实力的不断提高,其产品的技术附加值也逐步提升,使得卡车出口能力较前几年有了很大的提高。
中国经济的飞跃使得现代制造技术高速发展,汽车作为制造系统的重要组成部分也急速前进,采用更先进的开发技术和更精确、更高效的研发工具是突破重型卡车关键核心技术的重要手段.
随着汽车技术的进步和人民生活水平的提高,载货卡车用户对卡车的性能要求越来越高,越来越大的竞争压力,迫使整车厂家在不断进行产品升级的同时缩短卡车的开发周期。
如何使车辆开发匹配方案得到充分的分析与筛选,使其整车性能得到有效控制和优化,在限定的周期内开发出性能优越的重型卡车产品,已成为重型载货卡车产品研发部门所关注的重要课题。
自主研发、自主知识产权和自主品牌的汽车,是中国汽车工业保持持久的核心竞争力的关键。
不论在重型卡车的概念造型、产品设计阶段还是在定型生产阶段,CAE软件仿真分析与实车试验都一样有着重要的意义,CAE仿真已成为现代汽车整车和总成开发不可或缺的工具,对急需提升核心竞争力的中国汽车企业来说,掌握CAE先进技术是跨越式提升科研和开发能力的一条重要途径。
在整车研发过程中,CAE仿真分析与实车试验一样有着重要的意义,已成为现代汽车整车和总成开发中不可或缺的工具,CAE仿真技术无论在汽车的概念设计、产品设计、原型车确认阶段还是在定型生产阶段,都会起到巨大的作用。
稳定性控制系统是一种复杂的非线性系统,通过车载控制装置实时调整汽车的运行状态,使汽车能够按照驾驶员的意图行驶,并防止汽车发生跑偏、侧滑和甩尾等。
汽车侧偏角和横摆角速度是描述汽车动力学稳定性的重要状态参量。
目前,车辆稳定性控制器的控制方法有逻辑门限控制、PID控制、滑模变结构控制、模糊控制和自适应神经网络等。
第一章TruckSim半挂汽车列车建模
一、TruckSim模拟软件分析
1、TruckSim简介
TruckSim是由美国机械仿真公司MechanicalSimulationCorporation(简称MSC)开发的一种动态模拟汽车整车动力学的仿真软件,由十操作的方便性与仿真的实时性,使其成为了许多汽车制造商及研发单位的有力工具,被广泛地应用十现代汽车系统的开发。
MSC是专业的汽车系统仿真软件开发公司,其主要商业产品是CarSim、TruckSim、BikeSim和SuspensionSim。
TruckSim采用面向特性的参数化建模手段,用于仿真及分析轻型货车、大客车、重型半挂车、重型卡车、多轴军用汽车,其中包括具有双轮、非对称转向系统、多轴以及单个或多个拖车的情况等车辆,对驾驶员操纵(转向、制动、加速)、3D路面及空气动力学输入的响应,主要用来预测和仿真汽车整车的操纵稳定性、制动性、平顺性、动力性和经济性。
TruckSim车辆数学模型是建立在密歇根大学公路交通研究所UMTRI多年的试验及车辆动态研究经验的基础之上,可以详细定义整车各系统的特性参数和特性曲线,方便灵活地设置试验环境和试验过程,同时结合现代3D动画设计与网络浏览器的技术使用,模拟结果具有很高的精度。
TruckSim主要由图形化数据库、车辆数学模型及求解器、仿真动画显示器和绘图器四部分组成,如下图。
图1TruckSim的组成
(1)、图形化数据库
图形化数据库包括图形用户界面SGUI和图形数据管理系统,是TruckSim的主要界面,包括整车(二、二、四轴)模型数据库、控制输入(速度、转向、制动、油门、驾驶员模型、路面信息)数据库、仿真设置(仿真起始时间、距离和仿真频率)数据库。
共有150多组数据库连在一起构成TruckSim总的数据库,每一个数据库都是通过不同的界面显示,使得软件易于操作使用。
图2TruckSim
(2)、车辆数学模型及求解器
密歇根大学交通运输研究所UMTRI的MichaelSayers博士,为汽车及其它多体系统开发了世界上最先进的自动代码生成器AutoSimoUMTRI用这种自动代码生成器AutoSim构建车辆动力学方程,能很快地创建新模型或扩展现有模型,满足实时及优化的需求;同时能通过更新AutoSim产生新的代码,以迅速满足新的接口及操作系统的需求。
由AutoSim生成的零误差代码支持高精度的数学模型,并具有高效的并行运算效率,可大大减少出错的几率,加强软件运算的可靠性,提高软件的计算速度。
VehicleSim求解器可以迅速求解AutoSim产生的车辆模型运动方程式、计算输出变量、进行频谱分析(spectrumanalyzer)司日寸求解器内嵌Simulink接口,结合精确车辆数学模型可实现快速联合仿真。
(3)、仿真动画显示器
通过动画模拟可显示每一时刻车辆的运行状态、车轮受力和车辆在不同环境(输入)下的动态响应。
新仿真动画显示器SurfaceAnimator运用OpenGL技术,可表现出阴影路面,提供更快、更逼真的动画模拟效果,目_易十输出到其它演示文档。
(4)、绘图器
可以选择输出某些特性参数随时间或另一特性参数变化的曲线,能产生超过_500组变量的仿真曲线,也可生成来自不同车辆模型数据库的仿真对比曲线,或将数据结果输出至其它的软件,如MATLAB,Excel等。
相比其它仿真软件,TruckSim有自动代码生成器AutoSim,能产生稳定、可靠的仿真程序,远比传统手写程序快速,目‘精度高、使用方便,可以模拟不同仿真环境下汽车的加速、制动和转向性能,并通过动画和曲线直观地反映整车(子系统)的响应特性。
利用AutoSim产生的数学模型能被完整的延伸、移转到其它控制器中,适合新产品的开发和测试,如在”V”模式新产品研发流程中,TruckSim可以在系统概念设训闲I软件在环阶段使用,也可在产品测试和硬件在环阶段充当虚拟车辆的角色,让设计者更好验证早期的设计理念。
二、TruckSim整车动力学建模方法
TruckSim是一款参数化面I句总成特性的车辆动力学仿真软件,结合了传统的车辆动力学与现代
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 大学本科 毕业设计 汽车 列车 操纵 稳定性 分析
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)