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1、第24卷 第3期公 路 交 通 科 技Vol124No132007年3月 JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentMar12007文章编号:1002O0268(2007)03O0136O05基于MATLAB汽车动力学仿真研究孙维汉,孙宏侠,陈俊武(南京交通职业技术学院 汽车工程系,江苏 南京 210032)摘要:对影响汽车行驶安全的各方面因素进行了较为深入的分析和研究,建立车体6个自由度加上前轮转向系统1个自由度的汽车数学模型;该汽车数学模型不需引入很多的人为假设;可以实现
2、给定汽车前轮转角,也可以不给定前轮转角;不依赖需要复杂测定的侧向力函数及相关模型参数;考虑了轮胎的滚动特性。利用MATLAB语言开发了一个模块化的仿真软件,该软件能够满足所建模型的校验和在特殊工况下的仿真研究;也可以进一步完善该软件使之服务于汽车运行的其他方面的仿真研究。关键词:汽车工程;汽车模型;汽车动力学;自由度;仿真中图分类号:U46314 文献标识码:AVehicleDynamicSimulationwithMATLABSUNWeiOhan,SUNHongOxia,CHENJunOwu(NanjingCommunicati
3、onsInstituteofTechnologyDepartmentofAutomobileEngineering,JiangsuNajing210032,China)Abstract:TheessayfocusesoninOdepthanalysisandstudyonvariouselementswhichinfluencedrivingsafetyofcarsbyestablishingacontrollablesimulationmathematicalmodelofcaroperation1Thecarbodyhassixdegree
4、soffreedom,plusatypicalcarfrontwheelsteeringsystemmodel1Inthecarsimulationmodelthere’snoneedtointroducemanymanOmadehypothesistorealizeagivencarfrontwheelsteeringangleorwithoutgivenone,withoutdependingonlateralforcefunctionorrelatedmodelparametersinneedofcomplicatedmeasuremen
5、t;andwithconsiderationoftherollingcharacteristicoftires1AmodularizedsimulationsoftwareisdevelopedbyMATLABlanguage,whichmeetstheneedsoftestandthesimulationforparticularsituation,anditalsocanbedevelopedfurtherforothersimula2tionstudyofcaroperation1Keywords:automotiveengineerin
6、g;vehiclemodel;vehicledynamics;degreesoffreedom;simulation为深入的分析和研究,试图建立一种相对通用的汽车0 引言模型。其基本要求是:(1)能全面反映汽车在外部激汽车动力学是一门相当复杂的学科。无论是在汽励下的6自由度运动的特性,又要包含汽车前轮操纵车动力学开环研究的过程中,还是闭环研究的过程转向的特性,以便观察汽车在外部激励和前轮操纵条中,汽车自身的模型都是相关人员重点研究的内容。件下的运行动态响应。(2)模型的参数具有明确的物根据不同的研究目的,人们建立了线性2自由度、线理意义,容易得
7、到,便于测量。性3自由度、线性4自由度和7自由度、21自由度等111 基本假设汽车模型。然而,无论所建立的模型多么复杂都不具(1)车体可视为刚体。有通用性。随着汽车技术的发展,汽车的受力不在遵(2)悬架支柱的轴向运动具有非线性阻尼、线性循线性规律而是非线性规律,因而汽车动力学模型应刚度,即支柱轴向弹性力与支柱伸缩位移成线性函数该随着汽车技术的发展而发展。关系;阻尼力与伸缩速度成非线性函数关系。1 汽车模型的建立(3)悬架支柱为完全刚性。即悬架支柱的侧向、本文对影响汽车行驶安全的各方面因素进行了较纵向和扭转变形均为零。收稿日期:2005O04O2
8、6作者简介:孙维汉(1968-),男,江苏泰州人,硕士研究生,讲师,研究方向为运行效能与品质分析1(sunweihan@sina1com)第3期
