[论文](李黎终稿)摩托车整车性能试验仿真系统的研究

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1、摩托车整车性能试验仿真系统的研究段其昌1，李黎1，段盼2（1.重庆大学自动化学院，2.重庆大学电气工程学院，重庆400044）摘要：为了研究摩托车在实际道路工况下的整车性能，建立了基于模拟驾驶的摩托车整车性能试验的动态系统模型。针对目前研究方法存在的“控制性能差”等问题，利用发动机台架试验数据，采用曲面拟合方法，建立发动机稳态数学模型，根据行驶动力学方程和其非线性特点，应用分段线性化方法，分别建立了道路负载模型和整车速度模型，设计模糊控制器和PID控制器，模拟整车驾驶。在以上模型基础上，通过机算机仿真完成摩托车整车性能试验，得到在目标车速下的车速、油门开度和发动机响应曲线

2、。为验证整个系统模型的正确性，将仿真试验与底盘测功机的整车试验进行结果对比和仿真分析，表明提出仿真模型是正确可行的。关键词：发动机模型；道路负载模型；模拟驾驶；整车性能试验中图分类号：TP391.9文献标识码：AStudyontheSimulationSystemofMotorcyclePerformanceTestDUANQi-chang1,LiLi1,DuanPan2(1.AutomationDepartmentofChongqingUniversity,Chongqing,400044,China2.CollegeofElectricalEngineering,Ch

3、ongqingUniversity,Chongqing,400044China)ABSTRACT:Dynamicsystemmodelofmotorcycleperformancetest,basedonsimulated-driving,isbuiltinordertostudythedynamicperformanceofmotorcycleundertherealroadcondition.Aimingtotheproblemsofcurrentmethodssuchas”lowercontrolperformance”,thefollowingworkhasbee

4、ndone.Thesteady-stateenginemodelisbuiltbyusingsurfacefittingmethod.Accordingtothedrivingdynamicsequationsanditsnonlinearproperties,theroadloadmodelandvehiclespeedmodelarebuiltbypiece-wiselinearizationprocessing.Besides,FuzzycontrolandPIDcontrolalgorithmsareselectedtorealizethedrivingmodel

5、.Basedontheabovemodules,thedevelopmentofmotorcycleperformancetestsimulationsystemcouldaccuratelysimulatetheresponsesofvehiclespeed,throttleopeningandenginespeed.Inordertoverifythesystemmodel,thecomparisonofsimulationdataandtestdatawhichareacquiredfromchassisdynamometerwasmadeandanalyzed,a

6、ndanalysisresultsshowthepresentedmodelisfeasibleandcorrect.KEYWORDS:Enginemodel;Roadloadmodel;SimulatedDriving;Motorcycleperformancetest71引言摩托车整车性能试验、发动机台架试验是摩托车产品设计开发，性能检测的重要试验步骤[1]。现阶段行业中发动机试验和整车试验均分步进行，测试周期长，任务繁重，设备投入巨大，严重影响行业的发展。国内研究中，文献[2]所给出较为简化的动力学模型存在不能很好地模拟整车起步过程中车速和发动机运转速度的变化等问题

7、；国外已开发基于汽车整车性能仿真系统ADAMS/car，但也存在测试标准差异和低速时车速难以控制等问题[3]；本文先以30kW摩托车发动机性能台架试验为基础建立发动机数学模型[1,4]。然后，将道路试验工况、驾驶员模型、发动机模型、道路阻力模型和传动系统模型嵌入到整车试验仿真系统，来模拟摩托车在道路行驶中的起步、加速和制动等动态响应过程。本文利用发动机台架试验数据构建整车试验仿真系统，来代替大部分整车性能试验，使摩托车的研发周期大大缩减，节约试验投入成本。2发动机数学模型的建立发动机性能特性曲线拟合通常采用多项式，其速度特性模