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基于SIMPACK的空气悬架大客车建模与仿真研究
| 论文题名： | 基于SIMPACK的空气悬架大客车建模与仿真研究 |
| 关键词： | 大客车;空气悬架;平顺性;操稳性;联合仿真 |
| 摘要： | 随着人们对车辆乘坐舒适性要求的提高和悬架技术的发展,空气悬架在车辆上的应用日益广泛。空气悬架可根据载荷及整车运行工况的变化自动调节空气弹簧的内压,从而改变空气弹簧的刚度,得到较为理想的悬架性能。本文以某大客车空气悬架为研究对象,采用多体动力学软件SIMPACK建立了整车动力学模型,并通过整车道路平顺性试验验证了模型的正确性,进行了空气弹簧不同工作高度下减振器阻尼与空气弹簧的匹配设计及整车平顺性和操稳性的仿真分析,考察了整车部分参数的改变对整车平顺性及操稳性能的影响,最后进行了基于SIMPACK与MATLAB的联合仿真研究。 首先,建立了大客车空气悬架的整车多体动力学模型。对整车结构进行了拓扑分析,采用多体动力学软件SIMPACK建立了包含转向系统、前后悬架系统、横向稳定杆、橡胶衬套、轮胎、路面、驾驶员控制模型等在内的整车动力学模型,并通过道路平顺性试验验证了模型的正确性。 其次,在整车模型的基础上,针对空气弹簧不同工作高度及不同工况,进行了前后减振器阻尼与空气弹簧的匹配设计,为空气悬架最佳性能减振器阻尼的选取提供依据。 然后,在整车多体动力学模型的基础上,分别进行了平顺性和操稳性的仿真分析,并考察了车身质心高度和前后位置、横向稳定杆角刚度、整车载荷等参数的改变对整车平顺性和操稳性的影响。结果表明两种性能要求相互矛盾,平顺性要求悬架“柔软”而稳定性要求悬架“坚硬”,为整车模型参数选择提供准则。 最后,简要介绍了SIMPACK与MATLAB两种软件联合仿真系统的结构及实现步骤,建立了空气悬架神经元自适应控制器,考虑到实际系统输出信号含有干扰和噪声,会影响控制器输入,建立了基于小波消噪的神经元自适应控制器。构造SIMPACK多体动力学模型和MATLAB控制系统的联合仿真模型,进行了仿真分析。结果表明,采用神经元自适应控制的空气悬架可有效改善整车行驶平顺性,小波实时消噪可提高控制器含噪输入的控制效果。 |
| 作者： | 李姣姣 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 陈龙;江浩斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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