基于Matlab/Simulink的汽车防抱制动系统仿真

文中基于Matlab/Simulink环境,建立一个包括车辆模型、制动系统模型、轮胎模型和ABS控制器模型的车辆制动防抱系统仿真模型。通过与大量的ABS实车道路试验数据对比,验证了模型的准确性,从而为加速开发ABS算法奠定了基础。     

基于环模型的轮胎有限元建模与仿真研究

为了提高仿真模型的计算效率,基于环模型理论系统研究了轮胎二维有限元模型的建模技术、参数确定方法和轮胎包容特性分析技术.从试验与仿真结果对比分析可知,利用有限元方法基于轮胎REF模型建模,在对轮胎胎侧弹性进行非线性模型修正后,得到的轮胎低速滚动仿真结果与试验结果基本吻合,验证了轮胎模型的有效性,同时为车辆一地面系统虚拟试验提供了一种实时高精度的轮胎面内特性仿真建模方法.     

并联式混合动力发动机扭矩管理模型仿真与试验研究

建立了基于扭矩的汽油机仿真模型,该模型可用于并联式混合动力电动汽车的控制策略的开发与仿真研究。在Matlab/Simulink中对基于扭矩控制的发动机模型进行了仿真,表明以扭矩为控制变量来确定进气充量、喷油量和点火正时的控制策略是有效的且适用于整车控制。另外,通过将扭矩估计模型的仿真结果与试验结果对比,验证了模型的准确性。最后介绍了发动机的基本标定试验。     

基于LuGre模型的轮胎原地转向模型

基于LuGre摩擦模型的轮胎原地转向模型可表达不同轮胎刚度和载荷、不同输入频率、不同摩擦特性等工况下的回正力矩随转动角的变化关系,适于进行轮胎模型相关实时仿真运算及控制系统研究.讨论了该模型的建立过程和模型参数对轮胎转向特性的影响,进行了参数的辨识及模型仿真计算与试验结果的对比,结果表明二者有较好的一致性.     

汽车轮胎-路面附着系数非线性观测器设计与仿真研究

轮胎-路面附着系数对于车辆主动安全控制系统设计与分析十分重要,本文中提出一种以鲁棒稳定性为设计目标的非线性观测器。通过分析轮胎侧向运动,建立数学模型,利用CarSim与Matlab/Simulink软件搭建联合仿真模型,实现鲁棒自适应观测器设计。通过仿真系统获取轮胎路面附着系数和轮胎侧偏角及相关信息,验证并分析所设计观测器的性能。     

轮胎在水平路面上的自由滚动接触分析

利用轮胎的模态参数直接对轮胎在水平路面上的滚动建立了便于解析计算的仿真模型。该模型可模拟轮胎稳态的滚动过程并可计算出不小同工况下的滚动特性、有效滚动半径、载荷与下沉量的关系以及印迹内变形和分布力。计算结果揭示了以往模型难以描述的微观现象,与以往文献的试验研究结果定性一致,充分显示了模型的合理性。     

基于ADAMS与Matlab的ABS模糊控制仿真研究

将多体系统动力学与智能控制理论相结合对汽车制动防抱死控制系统进行了研究，利用ADAMS／CAR建立了汽车整车的多体力学模型，模型包含了前后悬架、动力总成、转向系统、稳定杆、制动系、轮胎力学模型以及车身，同时也考虑了轮胎、衬套、弹簧、减震器等部件的非线性，准确地表达了车辆的动态特性；利用Matlab／Simulink模糊控制工具箱建立了制动防抱死控制系统的模糊控制策略，利用ADAMS／Control接口进行模型的集成、协同仿真，并将仿真结果与另一种控制策略一逻辑门限值控制的仿真结果进行了比较和分析，仿真反映出模糊控制在整车制动防抱死控制系统上的应用效果，结果表明该控制算法稳定好并具有较强的鲁棒性。     

基于轮胎-颗粒流动力学模型的避险车道参数匹配方案研究

为了优化山区公路避险车道参数设计方案,基于离散元基本理论与方法,建立轮胎与避险车道集料颗粒流模型。利用自主研发的轮胎性能测试系统对货车轮胎垂直特性进行了室内台架试验研究,通过检测不同输入条件下的响应,标定了轮胎颗粒流模型细观参数。采用漏斗法测量了避险车道集料休止角,结合离散元颗粒流仿真方法,对集料颗粒流模型表面摩擦因数进行了标定。基于所建立的轮胎与避险车道的集料颗粒流模型,仿真分析了轮胎在避险车道中的行驶过程,模拟了车辆在运行过程中的行驶距离、行驶速度与轮胎转速的变化趋势。在甘肃S308省道K209+400处避险车道进行了实车道路试验,试验结果验证了该仿真方法的正确性。通过所建立的轮胎-颗粒流模型对比分析了不同铺设厚度,不同集料大小下的仿真结果。综合考虑减速效果和施工成本,确立了避险车道铺设厚度、铺设长度、颗粒材料等设计技术参数。研究结果表明：离散元法能够很好地模拟车辆在避险车道中的行驶过程;考虑到颗粒固结等因素,建议避险车道铺设厚度不小于0.8 m;针对行驶速度大于90 km·h^-1的载货汽车,避险车道设计长度建议大于130 m;避险车道集料方面,建议选用粒径为1~3 cm且圆度较高的砾石作为路床材料。     

子午线轮胎硫化过程仿真

根据对轮胎硫化程度的分析,利用ABAQUS软件对全钢子午线轮胎11.00R22.5建立了硫化温度场仿真模型,在此基础上利用阿累尼乌斯方程计算了轮胎各试验测温点处的硫化程度.仿真与硫化试验对比结果表明,仿真分析的硫化温度和硫化程度随时间的变化与试验结果相吻合,证明了所建有限元模型和计算方法的正确性.     

轮胎非稳态转向特性非线性仿真模型

本文以轮与路面之间的滑移速度为出发点，在稳态指数统一模型的基础上，建立了轮胎非稳态转向特性非线性仿真模型。在实验研究中，发现了动态过程回正力臂和附加的回正力矩的滞后特性。仿真和试验结果对比表明，该模型足以反映轮胎非线性转向特性，可用于前轮及汽车操纵动力学仿真方面的研究。     

混合动力汽车正向建模与仿真

根据正向建模的思想建立了基于Matlab／Simulink平台的并联双轴混合动力汽车正向仿真模型,该模型既可以用踏板信号作为输入也町以运行循环工况。仿真结果与试验结果的对比表明,所建模型可以用于分析评价不同的设计方案和控制策略的优化,还可以进行实际控制系统的开发。     

适用于汽车转弯制动仿真的轮胎力学模型

通过对轮胎试验结果的分析,用统计拟合方法建立了一种适用于转弯制动联合工况仿真的轮胎力学模型。所建模型与实际情况接近,计算简便,在用理论分析建模困难时,而采用试验数据进行统计建模不失为一种有效的途径。     

基于车胎匹配的越野汽车驱动性能建模与仿真研究

汽车轮胎与整车匹配所构成的集成系统的动力学性能是影响汽车行驶性能的主要因素。为了提高汽车轮胎与整车驱动性能匹配的合理性,采用轮胎三维有限元分析方法分析了汽车轮胎驱动性能,建立了汽车轮胎驱动特性模型,并与传统刷子模型进行了对比分析,在此基础上研究了与轮胎匹配的整车驱动性能特性。针对某越野车型建立了其加速过程的数学模型,在MATLAB/Simulink仿真环境下进行了整车驱动性能动态仿真,并与实验结果进行对比分析,结果表明:利用新的轮胎模型进行整车驱动性能仿真分析能够准确地反映整车驱动特性。     

汽车轮胎滚动阻力试验机测试方法分析

为了对汽车轮胎滚动阻力测试方案的可行性进行预先评估,基于检测设备的结构模型,提出了一种运用位移量对轮胎滚动阻力进行仿真分析的新方法。在简述滚动阻力有限元测试模型构建过程的基础上,通过改变轮胎的外部使用参数,分析传感器板在不同工况下位移场的分布情况,制定了设备的测试方案。以传感器的安装位置作为目标检测点,建立轮胎滚动阻力位移场与控制参数之间的关系曲线。最后将采集的数据经过平均滤波处理,与实验室的实测数据进行了趋势性对比。结果表明：采用该测试方法,轮胎滚动阻力随着轮胎负载和速度的增加而增大,随着气压的变大而减小;仿真结果和试验数据在相同工况下的变化趋势基本一致;该测试方法合理、可行。     

基于虚拟样机的汽车冗余转向系统联合仿真

针对冗余转向系统设计周期长、成本高的问题,提出了利用多体动力学软件ADAMS和控制仿真软件Simulink联合建立冗余转向系统虚拟样机系统的方法。在分析齿轮齿条动力学的基础上建立了转向系统动力学模型,基于Simulink建立冗余转向系统的控制模型,并在Simulink中搭建了联合仿真模型,利用该虚拟样机系统对设计的冗余转向系统进行助力性能仿真。通过仿真和试验验证,设计的冗余转向系统具有良好的助力性能且具有一定容错性,满足转向系统的使用要求;联合仿真所得数据和试验误差在5%以内,联合仿真的方法可行。     

针对轮胎-路面附着系数的鲁棒非线性观测器设计及仿真研究

针对轮胎-路面附着系数对于车辆主动安全控制系统的重要性,提出一种以鲁棒稳定性为设计目标的非线性观测器。通过分析轮胎侧向运动,建立数学模型,利用CarSim与Matlab/Simulink搭建联合仿真模型,完成鲁棒自适应观测器设计,获取轮胎路面附着系数和轮胎侧偏角及相关信息,验证并分析所设计观测器的性能。     

集成化仿真系统在气制动TCS控制器开发中的应用

利用Simulink/xPC实时仿真软硬件环境,设计了集成化TCS仿真软硬件系统。建立了包括整车、动力传动系、制动器、轮胎、路面的动力学模型,应用离线仿真、快速原型仿真和ECU在环仿真等方法开发了气制动TCS控制器控制逻辑。经实车试验表明,系统能有效控制驱动轮的打滑趋势,提高汽车加速性能,改善发动机的工作条件。     

基于Carsim的AMS制动性能分析方法

对欧洲制动AMS试验的仿真实现方法进行了研究。选用特定车型,应用已有的Carsim悬架、轮胎等模型建立整车模型,通过改变制动系统模型进行仿真过程的标定。最后根据欧洲AMS制动试验方法设定了仿真工况,并进行了制动效能和制动热衰退性能的仿真分析。仿真分析结果表明：通过标定Carsim制动系统模型的AMS制动性能仿真结果与试验结果具备较好的一致性。研究表明在车辆设计初期利用Carsim软件可以快速准确地对车辆的制动性能进行仿真,从而对其性能做出预测和评估,并可有效地找到解决方案。     

基于ADAMS和Simulink的重型车辆主动悬架控制探究

使用ADAMS软件建立起重型车辆的虚拟样机模型,基于遗传算法设计主动悬架模糊控制策略并通过MATLAB编写控制算法,基于ADAMS和Simulink进行联合仿真验证。通过车辆在不同车速、较大路面激振下的仿真结果分析,验证联合仿真的有效性。试验结果表明,该控制方法能够有效提高车辆的抗侧翻能力。     

越野车辆典型地形通过性建模与仿真

以某型8×8越野车辆为研究对象,对车辆的轮胎、悬架等关键模型进行了分析,得出了轮胎内压与轮胎刚度基本成线性关系的结论,建立了轮胎的粘弹性有限元模型;以多体动力学理论建立了车辆的8自由度动力学模型.对比分析了微分-代数方程组解法的优缺点,采用Gear算法实现了方程组的解算.实车试验与仿真结果对比表明,所建立的典型地形通过性仿真系统与实车测试有较好的吻合性.