(建议下载)车辆悬架四分之一整车模型Simulink建模仿真

车辆悬架

四分之一整车模型的Simulink建模与仿真车身质心加速度相对动载荷悬架动行程Simulink建模与仿真

运用simulink 中的状态空间模型计算四分之一车模型的，ACC ，DTL 和SWS 。首先运用吴志成老师一片文献的方法利用simulink 建立路面不平度模型，生成路面谱。所运用的公式如下：

q (t )=?0.111?v ?q (t )+0.111?40?G q (n 0)?v

利用上述式子得出路面不平度生成如下所示：

图1 路面谱生成

因为选择的是E 级路面，40KM/h ，因此增益2和3分别为，11.1111和8.5333。此外，限带白噪声功率的大小为白噪声的协方差与采样时间的乘积。又白噪声W E (t)的协方差满足下式：

E [w E (t )w E (t +τ)]=2ρ2αvδ(τ)

此处为脉冲函数，并且选择采样时间为0.01s ，则计算可得白噪声功率为8.9*10-3。计δ(τ)算的路面不平度均方根值为0.0531m

。

四分之一车模型根据拉格朗日方程有下式：

状态空间模型：xb=z2 xw=z1 kt=k1 ks=k2 mb=m2 mw=m1 xr=u 0)()(=-+-+w b s w b b b x x k x x C x

M ()()()0w w w b s w b t w r x C x k x x k x x x M +-+-+-=

建立状态方程和输出方程，在此选取状态变量向量为：

X =[z1,z2,z1,z2]'

输入向量为：

u =[qt]'

则输出向量为

Y =[z2,z2,(z1?u )?

kt m2?g ,z2?z1]'建立如下的状态方程和输出方程：

X =AX +Bu Y =CX +du

解得A ，B ，C ，D 分别为：

A =[000 10001?(k1+k2)/m1k2/m2k2/m1?k2/m2?c/m1c/m1c/m2?c2/m2

]B =[0 0 k1m1

0]'C =[k2m2 ?k2m2 c m2 ?c m2; 0 1 0 0;k1m2g

0 0 0;?1 1 0 0]

D =[0 0?k1m2g 0]'将各个已知量代入即可得出具体的矩阵。从而有下面的simulink

仿真：

图2 simulink 仿真模型

百度文库爱是看得见萨科技的沃尔克我去额咳咳，省得麻烦迫

图3 车身质心垂直加速度时域特性图（ACC）ACC的均方根值为3.99ms-2。

Acc的功率谱密度：

运用

[pxx,m]=psd(ddz2,512,100);

plot(m,pxx)

xlabel('频率 /Hz')

ylabel('功率谱密度/(ms-2)^2/Hz')

title('acc功率谱密度')

图形如下：

图4 车身质心加速度功率谱密度

图5 车身质心位移的时域特性曲线Z2的均方根值为0.0587m.

图6 相对动载荷的时域特性

均方根值为0.7464

还是运用上面的式子计算相对动载荷的功率谱密度：

得图如下

图7 相对动载荷功率谱密度

图8 悬架动行程的时域特性均方根值为0.0316m

悬架动行程的功率谱密度如下图：

图9 悬架动行程功率谱密度不同阻尼比和固有频率对上述几个值的影响：

程序如下：

得到的图形如下：

图10 阻尼比，固有频率对车身加速度的影响

图11 阻尼比，固有频率对相对动载荷的影响

图12 阻尼比，固有频率对悬架动行程的影响