基于近似模型的车辆操纵稳定性及平顺性的优化研究

简述了基于近似模型的车辆操纵稳定性及平顺性的优化设计方法.利用多体动力学软件ADAMS/Car建立了某轿车整车多体动力学模型,并确定了车辆操纵稳定性及平顺性的评价目标.以悬架弹簧刚度、减振器阻尼特性和横向稳定杆刚度为设计变量,利用近似优化数学模型对该轿车进行了操纵稳定性和行驶平顺性的多目标优化计算.结果表明,近似模型技术对于汽车性能的平衡优化是一种十分有效的方法.     

车辆操纵稳定性及平顺性的协同优化研究

利用车辆多体动力学模型与多目标优化工具,对悬架弹簧、减振器及横向稳定杆特性进行操纵稳定性与行驶平顺性的协同优化仿真.结果表明汽车的操稳性和行驶平顺性的各项性能指标均得到了改善.     

基于平顺性和操稳的某重型越野车悬架参数优化

文章以国内某重型越野车为基础,通过建立模拟仿真分析模型,根据行驶平顺性和操纵稳定性能的各自评价指标进行分析计算。并建立该重型越野车的优化设计模型和优化目标,通过对悬架系统刚度值和阻尼值的优化分析计算,得出新的优化参数,结果表明车辆的平顺性和操纵稳定性均得到了较好的改善。     

减振器阻尼特性对车辆性能影响的仿真分析

减振器是悬架系统中重要的力学元件,其F-V(Force-Velocity,力-速度)特性对车辆的平顺性和操纵稳定性有重要影响.依据某车型的整车参数,在CarSim中建立整车仿真模型,通过改变减振器低速、中速和高速的复原和压缩阻尼力特性,分析车辆在扫频路面及凸块路面的平顺性和操纵稳定性,结果表明:复原和压缩阻尼对整车平顺性和操纵稳定性具有显著影响.     

水罐消防车操纵稳定性与平顺性的仿真优化

使用MSC Adams/Car软件建立了某水罐消防车的动力学模型,基于此模型对整车操纵稳定性与平顺性进行仿真试验.结合仿真数据对前后悬架的刚度和阻尼进行正交设计优化,最后根据对优化结果的权衡分析,选定能同时提高操纵稳定性与平顺性的最优悬架参数组合,并通过仿真试验进行验证.     

基于改进遗传算法的主动悬架最优控制研究

提出了遗传-粒子群优化算法对主动悬架的控制规则进行了优化.利用Matlab/Simulink对主动悬架系统进行了仿真,并与传统的被动悬架进行了性能比较和分析,仿真结果表明基于改进遗传算法的主动悬架最优控制能够有效提高车辆的平顺性和操纵稳定性.     

主动悬架车辆平顺性和操纵稳定性协调控制的联合仿真

建立主动悬架系统的整车模型,采用LQG控制算法,以路面不平度和车身侧倾力矩同时作为车辆系统干扰信号,计算出汽车转向操作下的主动悬架最优控制力.在A级和C级路面上分别对转向盘单周正弦输入和阶跃输入工况进行平顺性和操纵稳定性协调控制的联合仿真.结果表明,与被动悬架相比,所提出的主动悬架协调控制策略能在提高车辆操纵稳定性的同时,不影响平顺性的改善.     

汽车动力学仿真模型的发展

汽车动力学包括对一切与车辆系统相关运动的研究，其最核心的是平顺性和操纵稳定性这两大领域。在简要说明了汽车动力学发展过程的基础上介绍了平顺性和操纵稳定性两大领域的模型发展过程。平顺性模型主要经过集中质量－弹簧－阻尼模型、有限元模型和动态子结构模型阶段；而操纵稳定性模型从低自由度线性模型、非线性多自由度模型发展到多体模型。最后提出了汽车动力学仿真模型的发展动向。     

考虑车辆运动约束的最优避障轨迹规划算法

无人驾驶车辆进行障碍物规避时,须考虑车辆的运动特性以保证避障过程的安全性、舒适性、操纵稳定性等。本文中提出了一种在车辆运动约束下的避障轨迹规划算法。该算法结合障碍物的运动状态和位姿信息,在局部环境地图中对超越障碍物的期望位置进行局部采样组成离散终端状态点集,将复杂道路环境中的避障轨迹搜索问题转换为自车与状态点集之间的轨迹拟合和寻优问题。轨迹的拟合通过基于车辆侧向动力学模型的Bézier曲线规划器实现,而寻优过程则考虑到了车辆进行轨迹跟随过程中的行驶平顺性和操纵稳定性。通过与常规State Lattice算法和MPC算法在多种测试环境中进行避障效果的对比,结果表明本文中提出的规划方法在测试场景中能够使车辆安全、合理地规避障碍,同时在轨迹平顺性、操纵稳定性等方面有较好的表现。     

基于UniTire模型的平顺性和操纵稳定性协同研究

为考虑平顺性和操纵稳定性两者之间的联系和相互影响,本文中对两者进行了协同研究。首先基于UniTire模型,结合前后轮路面激励的滤波白噪声模型、平顺性4自由度平面模型和操纵稳定性2自由度平面模型,采用状态方程构建了平顺性和操纵稳定性的协同模型,提出了协同仿真算法。然后在常用路面等级和车速下,对某轿车进行了平顺性和操纵稳定性协同仿真。结果表明,采用平顺性和操纵稳定性协同模型,可同时实现两个性能的协同仿真,而由线性UniTire模型仿真得到的操纵稳定性参数大于非线性UniTire模型仿真的对应结果,说明采用线性轮胎模型研究操纵稳定性偏于保守。     

半主动悬架系统的混合模糊控制

针对汽车多工况行驶对操纵稳定性和平顺性的综合要求,提出了一种基于混合模糊控制的半主动悬架整车控制策略。在Simulink-Stateflow中设计了混合控制器,以某车多体动力学模型为例进行了随机路面和蛇形道路上不同车速下的SIMPACK/Matlab联合仿真,最后基于dSPACE和试验车辆的硬件仿真平台,进行悬架系统实车测试。结果表明,所提出的混合模糊控制是可行的,能较好地改善车辆行驶平顺性和操纵稳定性。     

行驶于矿山软土路面的自卸车的减振系统协同优化

大吨位矿用自卸车的行驶工况非常恶劣,严重影响车辆的行驶平顺性和操纵稳定性;同时,矿区路面为沙壤土路面,其变形对矿用自卸车的振动也有显著影响。针对此问题,本文中将同时考虑垂向、纵向和侧向相互作用的轮胎-地面接触模型与整车多体动力学模型集成,实现了在变形地面条件下的车辆地面耦合系统的建模,进行ADAMS/Simulink联合仿真,并通过实车道路试验验证了模型的准确性。结果表明,采用计及路面变形的动力学模型,仿真精度提高了7%以上。在此基础上,通过建立2阶响应面近似模型,利用多岛遗传算法对自卸车油气悬架和横向稳定杆参数进行协同优化,保证了在不破坏整车操纵稳定性的前提下,有效改善了车辆的行驶平顺性。     

针对汽车操纵稳定性的悬架系统控制的研究

运用多体动力学方法建立了某款轻型客车整车操纵稳定性仿真模型,设计试制了一款磁流变阻尼器,作为该客车的减振器并通过试验建立其数学模型.以整车操纵稳定性及行驶平顺性为目标提出了一种基于PID神经网络的协调控制策略,实现了汽车半主动悬架与转向系统之间的良好匹配和协调.仿真结果表明,所提出的协调控制策略,在有效改善车辆的操纵稳定性的同时兼顾了车辆的行驶平顺性.     

车辆半主动悬架与助力转向集成控制的仿真研究

为协调车辆操纵稳定性和行驶平顺性,基于底盘系统动力学原理,建立了半主动悬架和电动助力转向的综合模型,对半主动悬架和电动助力转向系统进行集成控制.运用二次反馈法和PID策略分别对悬架的可调阻尼和转向系统的助力进行控制.仿真结果表明,在集成控制情况下,车辆的操纵稳定性和平顺性均优于悬架或转向单独控制的效果.     

空气悬架导向机构对汽车操纵稳定性的影响

本文主要对空气悬架导向机构对汽车的横向、纵向操纵稳定性的影响分别作了分析,得出应当合理的布置导向机构以满足整车稳定性的要求。而对于平顺性好,稳定性差的空气悬架车辆来说,在制动或加速工况下,应适当“牺牲”平顺性以提高其抗“点头”和“仰头”的能力。     

基于ADAMS的前悬架仿真优化

悬架在整车中占据着举足轻重的地位,决定了车辆操纵稳定性及平顺性的好坏。为了使得初步设计的双横臂式独立悬架性能得到提升,论文采用多目标拓扑优化的方法对前悬架进行了优化。首先在ADAMS/CAR中建立了车辆前悬架模板子系统,仿真出车轮定位参数变化曲线。接着在ADAMS/Insight模块里,设计目标选为车轮定位参数,设计变量选为前悬架硬点坐标,根据敏感度大小,对前悬架硬点坐标进行了优化,曲线对比结果显示优化有效。     

空气悬架导向机构对汽车操纵稳定性的影响

文中对空气悬架导向机构对汽车的横向、纵向操纵稳定性的影响分别作了分析,得出应当合理的布置导向机构以满足整车稳定性的要求。而对于平顺性好、稳定性差的空气悬架车辆来说,在制动或加速工况下,应适当"牺牲"平顺性以提高其抗"点头"和"仰头"的能力。     

基于顶层设计的转向与悬架系统协同控制的研究

针对汽车复杂工况行驶对操纵稳定性及平顺性的综合要求,提出了一种基于顶层设计的转向与悬架底盘子系统协同控制策略。首先在底盘系统的顶层框架设计与协同机制研究基础上,建立了综合性能控制分配模型,设计了启发式协商算法;接着以某车多体动力学模型为例进行了脉冲路面上角阶跃转向输入复合工况的SIMPACK/Matlab联合仿真,最后进行整车道路试验。仿真和试验结果表明,基于顶层设计的协同控制策略是可行、有效的,综合改善了车辆行驶平顺性和操纵稳定性。     

基于统一模型的转向-悬架系统最优综合控制方法

通过对车辆底盘系统中的转向和悬架系统建立统一的数学模型,利用M atlab/S imu link仿真,结合最优控制理论,分别对被动悬架兼前轮转向系统与主动悬架兼四轮转向综合控制系统进行了对比研究。理论分析与仿真试验表明,综合控制系统下车辆的操纵稳定性和平顺性都得到了很大的提高。     

工程车辆非线性橡胶悬架动力学建模与优化

以AD250铰接式自卸车的非线性变刚度橡胶悬架为研究对象,应用模态综合法和多柔体系统动力学理论,并通过整车试验建立了整车刚柔耦合动力学模型。以行驶平顺性和操纵稳定性为优化目标,采用序列二次规划法,对不同载荷、不同等级路面和不同车速下的悬架特性参数进行优化,得到了不同工况下的最优悬架特性参数。通过最小二乘法拟合得到了橡胶悬架刚度参数的理想非线性特性曲线。仿真结果表明,优化后的橡胶悬架系统能使车辆保持良好的行驶平顺性。