下载后可任意编辑基于 simulink 的汽车底盘减震系统建模分析姓 名:张勇杰学 号:SA10157018指导老师:张世武下载后可任意编辑汽车减震系统的基本目的就是提供一个平稳的驾驶,其主要包括弹簧和减震器两部分。在经过不平路面时,吸震弹簧可以过滤路面的震动,但弹簧自身会有往复运动,而减震器主要用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡及来自路面的冲击。减震器太软,车身就会上下跳跃,减震器太硬就会带来太大的阻力,阻碍弹簧的正常工作。因而在汽车减震系统的设计中,一般硬的减震器与弹性系数大的弹簧匹配,软的减震器则与弹性系数小的弹簧匹配,而弹性系数则由车身质量来确定。在本文中,汽车减震系统可以简化为一个弹性系数为 k 的弹簧和一个黏度系数为 v 的黏性减震器。减震系统的基本目的就死要提供一个平稳的驾驶,而且要在通过和不让通过的频率之间没有明显的界限。因此系统的设计应具有渐渐过渡的特性,这样的设计才比较合理。在系统的建模中,不平的路面可以用阶跃信号来模拟。假如该减震系统的阶跃响应呈现比较大的持续的震荡,那么在路面上的一个凸缘(相当于阶跃信号)将会形成不舒适的驾驶感。1.减震系统数学模型的建立汽车减震系统的示意图如图 1 所示。图 1 汽车减震系统示意图下载后可任意编辑其中,x(t)为车轮相对于水平路面行驶时的位移,y(t)为汽车底盘相对于水平路面行驶时的位移。且有 t=0 时,汽车于水平路面上行驶,处于平衡状态,有 x(t)=y(t)=0。当 x(t)≠0 时,车身的平衡状态被打破。对该系统进行受力分析,汽车底盘运动的微分方程为:其中,m 是汽车底盘的质量,k 和 b 为分别与弹簧和减震器有关的系数。系统的传递函数为:其中,,。称为无阻尼自然频率,称为阻尼系数。2.使用 simulink 对系统进行建模(1)在 simulink 的工作空间中键入 simulink3 后按回车键,用户桌面上就显示出simulink 的 BLOCKLibrary 的窗口,窗口中包括 Source、Sinks、Continuous 等模块库。(2)打开在 Source 模块库,在其中找到 Step 信号图标和 Clock 图标,分别用鼠标拖曳至新建的 simulink 模型工作空间。(3)打开 Continuous 模块库,在其中找到 Transfer Fcn 图标,并用鼠标拖曳至模型工作空间。双击图标,出现传递函数编辑框,将分子改为 [2*kos*wn wn^2],分母改为[1 2*kos*wn wn^2]即可。(4)打开 Sinks 模块库,找到 To Workspace 图标,将其拖曳到模型工作空间,并复...