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基于MATLAB的汽车平顺性的建模与仿真

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(2)(3)(1)基于 M AT LAB 得汽车平顺性得建模与仿真车辆工程专硕 16 0 1 Z16 04 050 李晨1. 数学建模过程1、1 建立系统微分方程如下图所示,为车身与车轮二自由度振动系统模型:图中,m 2 为悬挂质量(车身质量);m 1 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;z 2 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、z 2,坐标原点选在各自得平衡位置,其运动方程为: 1、2 双质量系统得传递特性先求双质量系统得频率响应函数,将有关各复振幅代入,得:令:(4)(7)(5)(6)(11)(8)(7)(7)(9)(10)(12) 由式(2)得 z2—z1得频率响应函数: 将式(4)代入式(3)得 z1—q 得频率响应函数:式中:下面综合分析车身与车轮双质量系统得传递特性.车身位移 z 2对路面位移 q 得频率响应函数,由式(4)及(5)两个环节得频率响应函数相乘得到:1、3 车身加速度、悬架弹簧动挠度与车轮相对动载得幅频特性1、车身加速度对路面不平度得频率特性:2、相对动载对路面不平度得频率特性车轮动载荷为:车轮静载荷为:则车轮与路面相对动载为:车轮与路面间相对动载与路面不平度之间得传递函数为: 3、悬架动挠度对路面不平度得频率特性悬架动挠度为:悬架动挠度与路面不平度之间得传递函数为: (13)2. 仿真过程通过建模,我们已经得到了各所需得传递函数。下面要利用MAT LA B 得M文件进行仿真。2、1 公式得进一步推导在公式(7)中,我们需要得到得就是传递函数得分子与分母表达式,这样可以通过插值得方法计算传递函数,并以此计算出幅频特性。经进一步推导后我们可得公式(7)得分子为: 分母为:同理,对公式(11)、(13)进行推导得:公式(1 1)分子为: 分母为: 公式(1 3)分子为:分母为:2、2M 文件中代码得编写得到了所有传递函数得分子、分母,下面编写代码:1、一些系统参数得输入2、传递函数分子、分母得构建3、传递响应函数得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得内容,作出得曲线基本符合。

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