基于MATLAB的汽车平顺性的建模与仿真Word格式文档下载.docx
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m1为非悬挂质量(车轮质量);
K为弹簧刚度;
C为减振器阻尼系数;
Kt为轮胎刚度;
z1为车轮垂直位移;
z2为车身垂直位移;
q为路面不平度。
车轮与车身垂直位移坐标为z1、z2,坐标原点选在各自的平衡位置,其运动方程为:
(1)
1.2双质量系统的传递特性
先求双质量系统的频率响应函数,将有关各复振幅代入,得:
(2)
(3)
令:
由式
(2)得z2-z1的频率响应函数:
(4)
将式(4)代入式(3)得z1-q的频率响应函数:
(5)
式中:
下面综合分析车身与车轮双质量系统的传递特性。
车身位移z2对路面位移q的频率响应函数,由式(4)及(5)两个环节的频率响应函数相乘得到:
(6)
1.3车身加速度、悬架弹簧动挠度和车轮相对动载的幅频特性
1.车身加速度对路面不平度的频率特性:
(7)
2.相对动载对路面不平度的频率特性
车轮动载荷为:
(8)
车轮静载荷为:
(9)
则车轮与路面相对动载为:
(10)
车轮与路面间相对动载与路面不平度之间的传递函数为:
(11)
3.悬架动挠度对路面不平度的频率特性
悬架动挠度为:
(12)
悬架动挠度与路面不平度之间的传递函数为:
(13)
2.仿真过程
通过建模,我们已经得到了各所需的传递函数。
下面要利用MATLAB的M文件进行仿真。
2.1公式的进一步推导
在公式(7)中,我们需要得到的是传递函数的分子和分母表达式,这样可以通过插值的方法计算传递函数,并以此计算出幅频特性。
经进一步推导后我们可得公式(7)的分子为:
分母为:
同理,对公式(11)、(13)进行推导得:
公式(11)分子为:
公式(13)分子为:
2.2M文件中代码的编写
得到了所有传递函数的分子、分母,下面编写代码:
1.一些系统参数的输入
2.传递函数分子、分母的构建
3.传递响应函数的构建及频响输出
车身加速度对路面不平度响应特性:
悬架动挠度对路面不平度响应特性:
相对动载对路面不平度响应特性:
2.3图形输出
对比汽车理论教材上的内容,作出的曲线基本符合。