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《汽车悬架双质量系统的传递特性仿真研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、实例13汽车悬架双质量系统的传递特性仿真研究根据汽车理论可知悬架双质量系统微分方程为(13-1)对式(13-3)和式(13-4)进行拉氏变换并整理,可得(13-2)由上式可得和之间的传递函数为(13-3)另将(13-3)代入(13-2),可得到与路面激励q的传递函数为(13-4)13.1车身位移z2与路面激励位移q的传递函数现在可分析车轮与车身双质量系统的传递函数。由式(13-3)(13-4)相乘可以得到车身位移z2与路面激励位移q的传递函数为(13-5)由于传递函数分母为高阶多项式相乘,计算量比较大,因此可利用MATLAB多项式计算函数求出
2、分母N的系数。具体程序如下:m2=317.5;m1=45.4;k=22000;kt=192e3;c=1.5e3;a1=[ck];a2=[m2ck];a3=[m1ck+kt];n1=conv(a3,a2);N1=poly2sym(n1);n2=conv(a1,a1);N2=poly2sym(n2);nn=N1-N2;pretty(nn);a1=[c*ktk*kt];den=[28829/2,544350,68943800,288000000,4224000000];sys=tf(a1,den);w=0.1:.1:100;>>figure(1)>
3、>[h,w1]=freqs(a1,den,w);>>freqs(a1,den,w);运行可得到传递函数表达式以及传递函数的频率响应特性图:Transferfunction:2.88e008s+4.224e009-------------------------------------------------------------------1.441e004s^4+544350s^3+6.894e007s^2+2.88e008s+4.224e009由图(13-1)中的频率响应幅值(Magnitude)可以清楚的看到,在0.1到100rad/
4、s的频率范围内,有两个明显的共振峰值,由汽车理论可知,这两个共振峰值是由汽车双质量系统两个主频率和决定的。下面进一步具体计算汽车双质量系统两个主频率和。具体程序如下:m2=317.5;m1=45.4;k=22000;kt=192e3;c=1.5e3;a1=[c*ktk*kt];den=[28829/2,544350,68943800,288000000,4224000000];sys=tf(a1,den);w=0.1:.1:100;[h,w1]=freqs(a1,den,w);freqs(a1,den,w);title('z2/z0')mag
5、=abs(h);margin(sys);j=0;fori=1:length(w)-1;if(mag(i+1)-mag(i))<0&(mag(i)-mag(i-1))>0;j=j+1;magmax(1)=mag(i);wm(1)=w(i);elseif(mag(i+1)-mag(i))<0&abs(mag(i)-mag(i-1))<0.0001;j=j+1;magmax(2)=mag(i);wm(2)=w(i);endendwm1=wm(1)/2/pi;wm2=wm(2)/2/pi;magm1=magmax(1);magm2=magmax(2)
6、;>>i1=wm1/f0;>>i2=wm2/f0;>>fprintf('汽车双质量悬架系统主频率1(低频)w1=%3.3fHZ',wm1)汽车双质量悬架系统主频率1(低频)w1=1.210HZ>>fprintf('汽车双质量悬架系统主频率2(高频)w2=%3.3fHZ',wm2)汽车双质量悬架系统主频率2(高频)w2=9.390HZ>>fprintf('汽车双质量悬架系统低频共振峰值Mag1=%3.3f',magm1)汽车双质量悬架系统低频共振峰值Mag1=2.413>>fprintf('汽车双质量悬架系统高频共振峰值Mag2=%
7、3.3f',magm2)汽车双质量悬架系统高频共振峰值Mag2=0.155>>fprintf('主频率1(低频)w1与车身系统固有频率f0之比i1=%3.3f',i1)主频率1(低频)w1与车身系统固有频率f0之比i1=0.913>>fprintf('主频率2(高频)w2与车身系统固有频率f0之比i2=%3.3f',i2)主频率2(高频)w2与车身系统固有频率f0之比i2=7.088由仿真计算结果可以看出,汽车双质量悬架系统主频率(低频)与汽车车身系统固有频率f0比较接近,而汽车双质量悬架系统主频率(高频)与汽车车轮系统固有频率f
8、1比较接近。由上图容易得出系统参数。幅值稳定裕度:Gm=16.9dB。穿越频率:g=65rad/s。相位角稳定裕度:Pm=65.9度。剪切频率:c=11.6rad/