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某特种车辆上装关键位置动态响应分析及悬架优化
| 论文题名： | 某特种车辆上装关键位置动态响应分析及悬架优化 |
| 关键词： | 军用特种车辆;整车装配;机电耦合;动态响应;悬架优化 |
| 摘要： | 特种车辆作为自行高炮的载体，行进间由于路面激励的作用，导致车体姿态发生变化，进而影响上装瞄准目标时火力线的控制精度。底盘作为上装与地面间的连接部分，其性能的好坏在一定程度上决定了高炮行进间的射击性能。因此，本文基于机电联合仿真方法，建立了包括上装的整车机电耦合动力学模型，分析行进间整车关键位置的动态响应，在此基础上对悬架参数进行优化设计，以降低路面不平度对火力线控制精度与稳定性的影响。 本文首先基于整车建模参数，在多体动力学软件中分别建立了车辆悬架、转向、轮胎、车身、上装部分等子系统模型，并进行了整车装配。在此基础上，利用谐波叠加法建立了不同等级的三维路面模型。然后，基于PID控制原理，利用数学建模软件建立了三闭环结构形式的高炮随动控制系统模型，并结合整车虚拟样机建立了机电联合仿真模型。通过实车试验的方法，验证了所建模型的正确性。 根据以上模型，仿真分析了车辆在不同等级路面及车速下，车体姿态角的变化规律以及火力线控制精度。仿真结果表明，随着路面等级和车速的增加，由于车体姿态角波动范围逐渐变大，火力线控制精度与稳定性逐渐恶化，在D级路面上，随动系统的补偿作用有限，高低角的最大控制误差不能满足控制精度要求，需要通过优化底盘动力学参数优化姿态角，以降低火力线控制误差 最后，基于差分进化算法，以车体姿态角为优化目标，对悬架弹簧刚度和阻尼系数进行联合仿真优化。通过合理匹配不同轴悬架的弹簧刚度和阻尼系数，车体姿态角的波动范围均有不同程度的减小，火力线的控制误差能够满足控制精度要求。 |
| 作者： | 孙国轩 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 时岩;鲁春强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2020 |
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