汽车车桥模拟加载系统特性分析

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汽车碰撞模拟仿真分析对车辆碰撞能量吸收特性的分析

汽车碰撞模拟仿真分析对车辆碰撞能量吸收特性的分析汽车碰撞是一个复杂的过程，涉及到汽车结构、材料力学特性和碰撞动力学等多个方面。

为了研究车辆碰撞时的动力学行为以及在碰撞中吸收能量的特性，人们越来越多地采用模拟仿真的方法进行分析和研究。

Ⅰ. 研究背景车辆碰撞事故是常见的交通安全问题之一，具有严重的人员伤亡和财产损失风险。

为了减少事故发生时的伤害程度，研究车辆碰撞能量吸收特性具有重要的意义。

Ⅱ. 汽车碰撞模拟仿真的基本原理汽车碰撞模拟仿真是通过建立数值模型，运用计算机辅助工程分析软件对碰撞过程进行计算和模拟。

其基本步骤包括几何建模、材料力学特性输入、边界条件设定以及求解过程。

Ⅲ. 碰撞能量吸收特性分析的方法为了分析车辆碰撞时的能量吸收特性，可以采用以下几种方法：1. 材料本构模型在模拟碰撞过程中，需要准确描述材料的物理力学特性。

通过选择合适的材料本构模型，可以模拟车辆在不同条件下的应力应变关系，从而分析碰撞过程中的能量吸收情况。

2. 模型优化设计通过对车辆结构进行优化设计，可以增加车辆碰撞时的能量吸收能力。

通过改变材料的厚度、形状等参数，可以减轻碰撞时对乘客和车辆的影响，提高碰撞安全性能。

3. 参数敏感性分析通过对关键参数进行敏感性分析，可以评估模型参数对碰撞能量吸收特性的影响程度，并确定影响能量吸收效果的主要因素。

这有助于指导优化设计和改进碰撞安全性能。

Ⅳ. 汽车碰撞模拟仿真案例分析以一辆小型轿车与一辆大型客车的前端碰撞为例进行分析。

通过模拟仿真，可以评估在碰撞过程中两车的能量吸收情况，并对碰撞后的车辆变形和应力分布进行分析。

在碰撞模拟过程中，通过设定合理的边界条件和材料特性，可以得到碰撞过程中的速度、加速度、位移等动力学参数。

通过对结果的分析，可以评估车辆碰撞时的能量吸收情况和车辆的安全性能。

Ⅴ. 结论汽车碰撞模拟仿真分析对车辆碰撞能量吸收特性的研究具有重要的意义。

通过模拟仿真可以定量评估碰撞能量吸收情况，并且为改进车辆结构设计提供依据，以提高车辆碰撞安全性能。

多轴车辆轮桥加载试验台的解耦控制实验研究

第50卷第4期中南大学学报(自然科学版) V ol.50No.4 2019年4月Journal of Central South University (Science and Technology)Apr. 2019 DOI: 10.11817/j.issn.1672−7207.2019.04.013多轴车辆轮桥加载试验台的解耦控制实验研究王慧1, 2，赵国超1，金鑫1(1. 辽宁工程技术大学机械工程学院，辽宁阜新，123000;2. 哈尔滨工业大学机电工程学院, 黑龙江哈尔滨, 150001)摘要：为研究多轴车辆轮边和传动桥的工作特性和可靠性，模拟四轴车辆的实际工况，基于二次调节技术试制轮桥模拟加载试验台。

针对轮桥试验台驱动转速和输出转矩存在的耦合干扰问题，建立系统传递函数并求解出传递函数之间的对角矩阵，利用对角矩阵对系统进行解耦控制，通过轮桥模拟加载试验台进行耦合干扰实验及解耦控制实验。

研究结果表明：通过对角矩阵对试验台进行解耦控制，能有效解决驱动转速和输出转矩之间的耦合干扰问题，本实验中驱动转速误差减小78%，二次输出转矩误差减小67%，轮边输出转矩误差减小29%，解耦后提高了试验台可控性，可使试验台满足车辆轮桥的动态模拟加载实验的需求，研究结果可为此类轮桥试验台的设计及模拟加载实验提供一定的实验基础。

关键词：多轴车辆；传动桥；试验台；解耦控制；模拟加载中图分类号：TH113; TP302 文献标志码：A 文章编号：1672−7207(2019)04−0854−10Experimental study on decoupling control forwheel-bridge simulated test bench of multiaxial vehiclesWANG Hui1, 2, ZHAO Guochao1, JIN Xin1(1. School of Mechanical Engineering, Liaoning Technical University, Fuxin 123000, China;2. School of Mechanical and Electronic Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China)Abstract: In order to study the working characteristics and reliability of multiaxial vehicles' wheel-bridge, the actual working conditions of the four-axle vehicle were simulated and the wheel-bridge simulated loading test bench was established based on the secondary regulation technology. In view of the coupled interference problem between the driving speed and output torque of wheel-bridge test bench, the system transfer function was established, and the diagonal matrix between the transfer functions was solved. The diagonal matrix was used to decoupling the system and the coupled interference experiment and decoupling control experiment were carried out by the wheel-bridge test bench. The results show that the decoupling control of the test bench by the diagonal matrix can effectively solve the coupled interference problem between the driving speed and the output torque. In this test, the drive speed error is reduced by 78%, the secondary output torque error is reduced by 67% and the wheel side output torque is reduced by 29%. The test bench has better controllability by using diagonal matrix decoupling control, and it can meet the demand of vehicle wheel-bridge dynamic simulation loading experiment. The results can provide a certain experimental basis for the design of this kind of wheel bridge test bench and the simulated loading experiment.Key words: multiaxial vehicle; drive axle; test bench; decoupling control; simulated loading收稿日期：2018−06−19；修回日期：2018−08−01基金项目(Foundation item)：国家自然科学基金资助项目(51405213) (Project(51405213) supported by the National Natural Science Foundation of China) 通信作者：王慧，博士，教授，从事二次调节技术研究；E-mail：*******************第4期王慧，等：多轴车辆轮桥加载试验台的解耦控制实验研究855随着对车辆安全可靠性和运行性能要求的不断提高，车辆关键部件的模拟加载试验研究越来越受到重视[1–2]。

汽车试验数据分析报告

试验数据处理：根据测定数据，寻找各参数间的相互关系，用方程或图形予以表达。

试验数据的表达方式：数字表达、图形表达、经验公式表达试验数据的曲线拟合：将实验数据用最能反映实验过程规律的函数式来表示。

通常采用最小二乘法原理进行曲线拟合。

最小二乘法原理：数据的残差平方和最小的曲线是最能反映实验数据的曲线。

一元线性回归分析及方法：回归分析：采用最小二乘法原理确定实验数据之间的关系（求经验公式）的数理统计方法。

一元回归：影响过程只有一个因素时（处理两个变量之间关系）； 1其中：a 、b 为线性回归系数。

为测定数据的平均值。

2 确定回归方程的回归参数：按最小二乘原则确定回归方程的回归参数。

令：Qy 为偏差的平方和。

故3 对任何两个变量x 、y （初步判定有线性相关关系）都能按上式找出其回归方程，但只有在两变量线性相关显著时，该回归方程才有实际意义。

方差检验法：令：y 对自由度f ＝n －1。

据公式有：回归平方和u：F α其中：偏差平方和自由度f q ＝f －f u总偏差平方和：f=n －1＝f u ＋ f q 回归平方和自由度f u =自变量个数；。

显著性判断：回归高度显著（ α＝ 0.01 ）；回归显著（ α＝ 0.05 ）；回归不显著（ α＝ 0.1 ）。

根据显著性自由度α（或称置信度）及回归平方和自由度f u 、偏差平方和自由度f q 查F α分布表进行比较。

可以化为线性回归的非线性关系：有的非线性关系可以转化为线性回归处理。

常见转换双曲线：1/y ＝a ＋b/x ，令：X ＝1/x → Y ＝A ＋BX ；对数曲线： y ＝a ＋b ㏑x ，令：X ＝㏑x →Y ＝A ＋BX ；指数曲线： y ＝ae bx ，两边取对数并令：Y ＝㏑Y ，A ＝㏑a →Y ＝A ＋BX幂函数曲线：y ＝ax b ，两边取对数并令：Y ＝㏑y ，X ＝㏑x ，A ＝㏑a →Y ＝A ＋BX随机性数据处理：min ===∑∑∧21i 12i )i -(y υy n n y Q 21i i 21i 12i )bx -a -(y )i -(y υy )(∑∑∑===∧nn n y Q1、时域与幅值域分析内容：时域内容有自相关函数和互相关函数；幅值域有均值、方差、均方差、概率密度函数等。

越野汽车车桥模拟加载试验系统的解耦

摘要：针对越野汽车车桥模拟加载试验系统，分析了机械耦合对系统控制性能的影响。真研究结果表明。仿模拟驱
动的转速控制子系统与模拟二桥和轮边负载的转矩控制子系统之间的机械耦合干扰误差较大，明显降低了系统的
２．ＣｏｌｇｅｈａｃｌＥｎｉｅｒｎｇ，ＬｉｏｎｇＴｅｈｎｃｌＵｎｉｅｓｔｌｅｅｏｆＭｃｎｉａｇｎｅｉａｎｉｃｉａｖｒｉｙ，Ｆｕｘｎ１３００，Ｃｈｎｉ２０ｉａ；
３ＦｘｎＴａｃＰｌｅＣｅｕｏｏｉｘｍｎｔｎＣｎｅ，ｕｉ２００Ｃｉａ．ｕｉｒｆｏｃｒｗＡｔｂｌＥａｉａｉｅｔｒＦｘｎ１３０，ｈ）ｆｉｉｍｅｏｎ
控制精度通过在系统中加入特定的解耦控制元件，实现了模拟加载系统的解耦．使各子系统成了接近完全独立的控制系统．效地消除了耦舍的不利影响，系统的控制性能得到了显著改善。所采用的解耦方法，实现模拟加有使为载试验系统的解耦控制、进一步提高整个试验系统的工作性能。提供了一种有效的途径。关键词：车桥；二次调节；模拟加载；机械耦合；解耦控制中图分类号：Ｐ７．Ｔ２３２文献标识码：Ａ文章编号：６３３４（０８０ —０４－１７ — １２２０）２０１－３－０
Ａｂｔａｔｈｎｕｎｅｏｃａｉａｏｐｉｇｏｏｔｏｒｐｒｙｉｎｙｅｎｔｅｓｃｎａｙｒｇｌｔｎｌａｉｌｔｎｔｓｓｒｃ：Ｔｅｉｆｅｃｆｍｅｈｎｃｃｕｌｎｃｎｒｌｐｏｅｔｓａａｚｄｉｈｅｏｄｒｕａｉｏｄｓｍｕａｉｅｔｌｌｎｌｅｏｏｅｕｐｎｏｈｒｅａｌｆｔｅｃｏｓｍｏｏｃｒｉｌｔｎｓｏｓｔａｉｕｂｎｅｅｒｒｃｕｅｙｍｅｈｎｃｏｐｉｇｂｔｅｎｑｉｍｅｔｆｒｔｅｄｖｘｅｏｒｓｔｒａ．Ｓｍｕａｉｈｗｈｔｄｓｒａｃｒｏａｓｄｂｃａｉａｃｕｌｅｗｅｉｈｏｔｌｎ

车辆道路模拟试验系统

车辆道路模拟试验系统随着我国汽车工业的迅猛发展，尤其是我国加入WTO后，伴随着新的《汽车产业发展政策》以及《缺陷汽车产品召回管理规定》的出台，汽车工业面临着新的机遇和挑战，努力提高汽车整车质量和加快新车型的研发速度是汽车工业的唯一出路，这不仅对汽车工业提出了更高的要求，同时也对试验设备制造业提出了新的课题，如何更加逼真的模拟道路试验并缩短试验时间以缩短新车型的研发周期成了汽车工业和试验设备制造业的共同追求。

1．道路模拟试验的发展和回顾从1886年世界第一辆真正意义的汽车诞生以来，汽车工业走过了一百多年的发展历程。

汽车的诞生彻底改变了人民的生活，同时对汽车也提出了新的要求：行驶寿命、行驶安全等等，如何更好的提高汽车的行驶寿命，同时又要降低成本成了汽车研发工程师的追求，于是提出了全历程的道路试验——试车场跑道跑车试验，通过试验为汽车研发工程师提供了宝贵的设计更改依据，但随着汽车工业的进一步发展，汽车工业的竞争日趋激烈要求汽车制造商必须更快的推出新一代的车型，才能保证在激烈的市场竞争中立于不败之地，于是到了20世纪60年代出现了室内台架模拟试验。

1.1简单路面模拟道路试验经历了漫长的发展历程，即使到了今天在汽车工业发展相对落后的中国仍在使用这种方法，这种方法存在着先天的缺点：试验结果受天气以及驾乘人员等因素的影响较大，试验结果的精度以及重复性较差，试验周期长。

到了20世纪60年代，汽车的设计和试验随着电液伺服闭环技术的日趋成熟逐渐由静态力学试验模式发展到动态特性的研究，1962年美国通用汽车公司凯迪拉克轿车部提出了委托美国MTS公司设计制造一台汽车道路模拟机的计划，经过双方密切合作于1965年制造完毕并投入使用，这就是世界上第一台汽车道路模拟机。

其输入信号是这样获得的：对安装在车身上的加速度传感器测得的加速度信号进行两次积分获得车身对路面的绝对位移，通过安装在车身两侧的测试轮测量测试轮与汽车车身的相对位移，二者的差就是路面高程在时间历程上的波形，即汽车道路模拟机的输入信号，但这种方法存在其很大的缺点：轮胎的包容性未能被模拟；存在轨迹误差。

汽车车桥模拟加载系统特性分析

维普资讯
２０年第５０８期（总第２２期）０
农业装备与车辆工程
ＡＲＣＬＵＡＱＩＭＥＴ＆ＶＨＣＥＥＧＮＥＩＧＧＩＵＴＲＬＥＵＰＮＥＩＬＮＩＥＲＮ
Ｎｏ５０．２０８
ｔｎｍｉｓｏｒｇ．Ｂｓｄｏｈｓｍｏｅ，ｔｅｏｅｏｐｃａａｔｒｔｓｏｈｏａｉｎｌｓｅｄａｄｔｒｕｏｒｌｓｓｍｉｒｒｓｓｉｎｂｉｅａｅｎｔｉａｄｄｌｈｐｎｌｏｈｒｃｅｉｉｆｔｅｒｔｔａｐｅｎｏｑｅｃｎｏｙｔｓｃｏｔｅｗｔｏｈｗｔｏｔｏｅｓｔｎｅｐｃｉｅｙｒｅｎｌｚｄｉｕｃｍｐｎａｉｒｓｅｔｌａａａｙｅ．ＷｉＭＡＴＡＢ，ｔｅｕｐｔｈｒｃｅｉｉｓｆｔｅｙｔｍａｅｉｌｔｄ，ａｄｈｏｖｔｈＬｈｏｔｕｃａａｔｒｔｏｈｓｓｅｓｃｒｓｍｕａｅｎ
ＳＵＮｏｇｕＴｎ —ｈｉ．ＸＵＥＨｕ２ＡＮＧＨｕａ，Ｗｉ
（．ｕｉｎｎｏｐＥｌｃｒａｎｃａｉａｌｎ，Ｆｘｎ１３０１ＦｘｎＭｉｉｇＧｒｕｅｔｉｌａｄＭｅｈｎｃｌａｔｕｉ２００，ＣｉａｃＰｈｎ；
ｗｉｈｓｌｔｅｖｈｃｅｅｇｎｈｃｉａｅｔｅｉｌｎｉｅ，ａｄｔｅｔｒｕｏｔｏｙｔｍｆｈｏｄｎｅｏｄｒｎｔｉｈｓｍｕａｅｔｅｗｈｅｄｅｏｅｍｕｈｎｈｏｑｅｃｎｒｌｓｓｅｏｅｌａｉｇｓｃｎａｙｕｉｗｈｃｉｌｔｈｅｌｅｇｆｔｔｓｈ

carsim相关实验报告

carsim相关实验报告汽车模拟器（Carsim）相关实验报告引言：汽车模拟器（Carsim）是一种先进的虚拟仿真系统，可以模拟车辆在不同道路和环境条件下的行驶情况。

本实验旨在通过Carsim模拟器，对车辆的动力学性能、悬挂系统和制动系统等进行测试和分析，以便更好地理解汽车的行驶原理和优化车辆性能。

实验一：动力学性能测试在本实验中，我们选择了一辆普通轿车作为测试对象，通过Carsim模拟器进行动力学性能测试。

首先，我们设置了不同的车速和转向角度，观察车辆的加速度和转向响应。

实验结果表明，车辆的加速度与发动机功率和质量有关，而转向响应则受到转向系统和悬挂系统的影响。

通过调整这些参数，我们可以改善车辆的动力学性能，提高操控性和舒适性。

实验二：悬挂系统测试悬挂系统是车辆的重要组成部分，对车辆的行驶稳定性和舒适性有着重要影响。

在本实验中，我们通过Carsim模拟器测试了不同类型的悬挂系统对车辆行驶性能的影响。

实验结果显示，采用独立悬挂系统的车辆在通过颠簸路面时具有更好的悬挂性能，能够减少车身的倾斜和颠簸感，提高行驶的平稳性和舒适性。

而传统的刚性悬挂系统则对车辆的操控性能有一定的提升作用。

因此，在选择悬挂系统时，需要根据不同的需求进行权衡和选择。

实验三：制动系统测试制动系统是车辆安全性的关键因素之一，对车辆的制动距离和稳定性有着重要影响。

在本实验中，我们通过Carsim模拟器测试了不同制动系统对车辆制动性能的影响。

实验结果显示，采用盘式制动系统的车辆具有更短的制动距离和更好的制动稳定性，能够更有效地控制车辆的速度。

而鼓式制动系统则在制动力分配和制动温度方面存在一定的不足。

因此，在选择制动系统时，需要根据车辆的使用环境和需求进行合理选择。

结论：通过Carsim模拟器的实验，我们对车辆的动力学性能、悬挂系统和制动系统等进行了全面的测试和分析。

实验结果表明，通过调整车辆的参数和选择适当的悬挂系统和制动系统，可以改善车辆的性能和行驶稳定性，提高操控性和舒适性。

汽车主动悬架系统建模及动力特性仿真分析

汽车主动悬架系统建模及动力特性仿真分析首先，我们需要对汽车主动悬架系统进行机械建模。

主动悬架系统主要由减震器、弹簧、控制器和执行器组成。

减震器负责吸收车辆运动过程中的冲击力，提供较好的悬挂效果；弹簧则起到支撑车身和调整悬挂硬度的作用；控制器负责监测车辆的运动状态，并根据传感器的反馈信号调整悬挂硬度；执行器负责根据控制信号改变减震器的工作状态。

这些组成部分可以用方程和图表表示，以便进行后续仿真分析。

接下来，我们可以进行汽车主动悬架系统的动力特性仿真分析。

在仿真分析中，我们可以改变各个部件的参数，如弹簧硬度、减震器阻尼、控制器的响应时间等，以观察这些参数对悬挂系统的影响。

通过仿真分析，我们可以得到不同参数下悬挂系统的动力特性，如车辆的悬挂位移、车身加速度、车轮载荷等。

同时，我们也可以通过仿真分析来验证主动悬架系统对车辆行驶稳定性和驾驶舒适性的改善效果。

比较不同参数下的悬挂系统对车辆悬挂位移和车身加速度的变化，可以评估不同参数下的系统性能。

此外，还可以通过对比不同参数下车轮载荷的变化来了解悬挂系统对车辆操控性的改善效果。

通过这些仿真分析，我们可以得到最佳的悬挂系统参数，以优化车辆的行驶稳定性和驾驶舒适性。

总之，汽车主动悬架系统的建模和动力特性仿真分析是对该系统性能评估的重要环节。

通过对系统进行机械建模和动力仿真分析，可以得到系统的动力特性，并评估系统的改善效果。

这些分析结果将为系统设计和优化提供指导，以满足驾驶者的驾驶需求和提高汽车悬挂系统的性能。

汽车仿真模型分析报告

汽车仿真模型分析报告在进行汽车仿真模型分析报告之前，我们首先需要明确分析的目标和方法，以便能够准确地评估汽车模型的性能和行为。

本报告旨在对汽车仿真模型进行全面的分析和评估。

1. 模型描述和假设在本节中，我们将描述汽车仿真模型的结构和基本假设。

模型的结构描述包括汽车的物理特性、动力系统、操控系统、驱动模型等。

假设部分包括对道路和环境条件的假设，以及对驾驶员行为和决策的假设。

2. 参数估计在本节中，我们将讨论如何估计和确定汽车仿真模型中的参数。

参数估计包括对汽车的质量、惯性矩阵、轮胎和悬挂系统的特性等进行测量和计算。

此外，我们还将讨论参数敏感性分析和不确定性处理技术，以评估参数估计的可靠性。

3. 驾驶行为建模本节将描述对驾驶员行为和决策进行建模的方法。

这包括对驾驶员的感知、预测、路径规划和车辆控制行为进行建模。

我们将介绍常用的驾驶行为模型，如纵向和横向运动模型，并讨论模型的准确性和适用性。

4. 模型验证与验证在本节中，我们将讨论如何验证汽车仿真模型的准确性和可靠性。

验证方法包括与实际测量数据进行比较、与其他模型进行对比和敏感性分析等。

我们还将讨论如何使用验证结果来确定模型的适用范围和局限性。

5. 性能评估与改进本节将评估汽车仿真模型的性能和表现。

性能评估涉及模型的准确性、稳定性、即时性和可扩展性等方面。

我们将讨论如何根据评估结果对模型进行改进和优化，以提高模型的性能和可用性。

6. 结论和展望在本节中，我们将对整个汽车仿真模型分析报告进行总结，并提出未来的研究方向和改进建议。

我们还将讨论目前所遇到的挑战和限制，并展望汽车仿真模型研究的发展方向。

在以上的内容中，我们将对汽车仿真模型进行全面的分析和评估，并提出相应的建议和改进措施。

通过该报告，我们将能够更好地理解和应用汽车仿真模型，提高汽车系统设计和性能评估的效率和准确性。

汽车运动控制仿真实验报告

汽车运动控制系统仿真设计姓名：学号：912110300325班级：9121102001一、题目介绍针对具体的设计对象进行数学建模，然后运用经典控制理论知识设计控制函数，并应用Matla进行仿真分析。

通过本次仿真设计，建立理论知识与生活中对象之间的联系，加深和巩固所学的控制理论知识。

二、控制对象分析1、控制设计对象简化图2、机构特征汽车运动控制系统如图1所示。

忽略车轮的转动惯量，且假定汽车受到的摩擦阻力大小与运动速度成正比，方向与汽车运动方向相反。

根据牛顿运动定律，该系统的模型表示为：mv +bv=uy=v（1）其中，u为汽车驱动力（系统输入），m为汽车质量，b为摩擦阻力与运动速度之间的比例系数，v为汽车速度（系统输出），v为汽车加速度。

3、对系统的参数进行如下设定：汽车质量m=1200kg比例系数b=60 N·s/m汽车的驱动力u=600 N。

三、题目要求分析当汽车的驱动力为600N时，汽车将在5秒内达到10m/s的最大速度。

由于该系统为简单的运动控制系统，因此将系统设计成10％的最大超调量和2％的稳态误差。

这样，该汽车运动控制系统的性能指标设定为：上升时间：<5s；最大超调量：<10％；稳态误差：<2％。

所以，写出控制系统的数学模型：为了得到控制系统传递函数，对式（1）进行拉普拉斯变换，假定系数的初始条件为零，则动态系统的拉普拉斯变换为既然系统输出是汽车的速度，用Y（s）替代v（s），得到msV s+bV s=u(s)Y s=V(s)（2）由于系统输出是汽车的运动速度，用Y(S)替代V(s)，得到：msY s+bY s=U(s)（3）该控制系统汽车运动控制系统模型的传递函数为：Y(s) U(s)=1ms+b（4）由此，建立了系统模型。

四、系统模型的仿真根据我们建立的数学模型，求系统的开环阶跃响应由汽车质量m=1200kg，比例系数b=60 N·s/m，汽车的驱动力u=600 N。

汽车车桥结构有限元分析

汽车车桥结构有限元分析作者：何钦章来源：《科学与财富》2018年第18期摘要：为分析某重型车车桥的静强度和振动特性，应用有限单元法对其进行数值模拟。

采用有限元分析工具ABAQUS对三种典型工况下的车桥进行了静强度分析，对其动态特性进行了自由模态分析。

分析结果表明，车桥结构的静强度和动态特性均满足设计要求。

关键词：ABAQUS；车桥；有限元；模态分析有限元分析软件ABAQUS可帮助设计人员快速地对车桥结构设计的合理性做出判断。

根据分析计算结果，针对不同设计要求，提出相应的改进措施。

根据经验和理论研究，引起车桥破坏的主要原因是作用在桥壳上的、由路面不平度引起的冲击力和各种复杂工况下的作用力。

本文主要针对最大垂直力工况、最大制动力工况和最大侧向力工况三种典型工况下的静强度进行分析，并对其振动特性进行了分析。

一、有限元模型的建立车桥CAD模型来自UG建模，几何模型见图1。

为了简化计算，假定材料各向同性且不考虑钢板弹簧座与车桥的连接关系，也不考虑轴颈与轴承的装配关系，即单独将车桥隔离出来，将车桥轴颈处的滚动轴承简化为对相应位置处节点的约束，并按图2（a）所示的位置施加约束，并进行后续分析。

利用专业有限元前处理工具Hypermesh进行结构离散，并在易产生应力集中部位加密网格。

给网格赋予车桥材料属性（材料为16Mn，密度7.833×10-9t/mm3、弹性模量2.1×105MPa、泊松比0.3、屈服极限420MPa），施加相应约束，得到离散后网格模型如图2（b）所示。

二、静力分析静力分析包括最大垂直力、最大制动力和最大侧向力三个工况。

已知条件：车轴满载轴荷13t，车轮间距1.84m。

由于车桥自重远小于满载轴荷，在静力计算中未考虑车桥自重。

1.工况一（最大垂直力工况）最大垂直力工况是汽车在路过不平路面受到冲击载荷的工况，不考虑制动和侧向力。

冲击载荷为满载轴荷的2.5倍，平均作用在两个钢板弹簧座处。

汽车驱动桥实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过搭建驱动桥模型，对汽车驱动桥的结构、工作原理及对车辆性能的影响进行深入研究，验证理论知识的正确性，并提高实际操作能力。

二、实验原理汽车驱动桥是汽车传动系统的重要组成部分，其主要功能是将发动机输出的动力传递到车轮，实现车辆的行驶。

驱动桥通常由主减速器、差速器、半轴和桥壳等部件组成。

在实验中，我们将通过搭建驱动桥模型，观察各部件的协同工作，了解驱动桥的工作原理。

三、实验器材1. 驱动桥模型：包括主动轴、从动轴、齿轮、传动轴等。

2. 测量工具：游标卡尺、角度测量仪等。

3. 计算机软件：Matlab、Origin等。

四、实验步骤1. 搭建驱动桥模型：将主动轴、从动轴、齿轮和传动轴等部件按照设计要求组装成驱动桥模型。

2. 观察驱动桥结构：观察各部件的安装位置和连接方式，了解驱动桥的结构特点。

3. 测量齿轮参数：使用游标卡尺和角度测量仪，测量齿轮的直径、宽度、齿数等参数。

4. 分析驱动桥工作原理：观察主动轴转动时，动力如何通过齿轮、差速器、半轴传递到从动轴，进而驱动车轮。

5. 验证驱动桥性能：通过改变齿轮参数、差速器参数等，观察驱动桥的性能变化，分析其对车辆性能的影响。

6. 数据处理与分析：使用Matlab、Origin等软件对实验数据进行处理和分析，得出结论。

五、实验结果与分析1. 驱动桥结构分析：在实验中，我们搭建的驱动桥模型主要由主动轴、从动轴、齿轮、传动轴等部件组成。

主动轴通过齿轮与从动轴连接，实现动力传递。

差速器用于实现两侧车轮的差速作用，保证内、外侧车轮以不同转速转向。

2. 齿轮参数对驱动桥性能的影响：在实验中，我们改变了齿轮的直径和齿数，观察驱动桥的性能变化。

结果表明，增大齿轮直径可以增大驱动桥的传动比，提高车辆的爬坡能力；增大齿轮齿数可以减小齿轮的转速，降低驱动桥的噪音。

3. 差速器参数对驱动桥性能的影响：在实验中，我们改变了差速器的齿数和宽度，观察驱动桥的性能变化。

基于UM的高速客车—桥耦合动力学仿真分析

基于UM的高速客车—桥耦合动力学仿真分析利用UM建立CRH2型车多刚体动力学模型，通过有限元分析软件ANSYS 建立桥梁的参数化模型，并对桥梁进行柔性化处理，通过接口模块UM_ANSYS 将桥梁有限元模型导入UM。

仿真分析了在不同速度下车辆通过桥梁时，桥梁的振动特性以及车辆脱轨系数、轮重减载率等动力学性能；标签：UM；车-桥耦合；分析Abstract：The multi-rigid-body dynamics model of CRH2 vehicle is established by UM，the parameterized model of bridge is established by finite element analysis software ANSYS，and the bridge is treated by flexibility. The finite element model of bridge is imported into UM by interface module UM_ANSYS. The vibration characteristics of the bridge，the vehicle derailment coefficient and the wheel load reduction ratio are simulated and analyzed when the vehicle passes the bridge at different speeds.Keywords：UM；vehicle-bridge coupling；analysis車桥耦合振动以工程振动理论为基础，它主要分析力学特别是动力学和计算力学。

研究车桥耦合，试验和理论都是不可缺少的手段[1]。

随着高速铁路的发展，列车运行速度大幅度提高，各种动力作用急剧上升，车桥振动响应加强。

轿车后桥强度特性的仿真分析和试验研究

后桥；真；试验仿
在获得后桥的几何模型之后，使布特性计算，下面以垂向加载工况为用专门的有限元前／后处理软件，对例进行仿真计算。在右边法兰盘与车其进行离散化处理以获得有限元模型。轮连接点加载垂向载荷，左端减震器根据后桥的具体结构特点，本文选用四边形的壳单元对其进行）％
３６．
５３．
４３．
３
下８．
支座与减震器连接点垂向跳动约束，
亡
［】１张荣荣．电动改装轿车车身结构静
态强度及刚度分析与优化研究：硕［
ＲＭＳ０玎２Ｔ。ＮＰ
Ｍ１
ＯＮＤ
弹簧盘支座处设定弹簧单元。计算得到垂向工况应力分布云图，如图２所
的效果。
１个节点。其中，四边形单元４７３２１１，三角形单元３１个，有限５个３７０
元模型如图１所示。
模型中主体及各附件壳单元的厚度
根据其实际的厚度值来定义。材料特图１后桥有限元模型
３０３３５４４３．５
垂向加栽工况
计簿值试验值误差（）％测点号
２２２５１２６
２鲫３４０
１５０１５１８下．１１
５５１５７２
１３０１１１７２．２４

基于solidworks 汽车驱动桥有限元分析概要

Solidworks(cosmosworks 汽车驱动桥有限元分析摘要随着汽车对安全、节能、环保的不断重视,汽车后桥作为整车的一个关键部件,其产品的质量对整车的安全使用及整车性能的影响是非常大的, 因而对汽车后桥进行有效的优化设计计算是非常必要的。

驱动桥作为汽车四大总成之一,它的性能的好坏直接影响整车性能,而对于载重汽车显得尤为重要。

当采用大功率发动机输出大的转矩以满足目前载重汽车的快速、重载的高效率、高效益的需要时,必须要搭配一个高效、可靠的驱动桥。

驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等组成。

所以采用传动效率高的单级减速驱动桥已成为未来重载汽车的发展方向。

本文参照传统驱动桥的设计方法进行了载重汽车驱动桥的设计。

本文首先确定主要部件的结构型式和主要设计参数;然后参考类似驱动桥的结构,确定出总体设计方案; 最后对主,从动锥齿轮,差速器圆锥行星齿轮,半轴齿轮,全浮式半轴和整体式桥壳的强度进行校核以及对支承轴承进行了寿命校核。

本设计具有以下的优点: 由于的是采用中央单级减速驱动桥, 使得整个后桥的结构简单, 制造工艺简单,从而大大的降低了制造成本。

并且,弧齿锥齿轮的单级主减速器提高了后桥的传动效率,提高了传动的可行性。

关键词:驱动桥,主减速器,差速器,半轴,桥壳AbstractTo security, energy-conservation, constant attention of environmental protection wit h the car, the car rear axle is regarded as a key part of the completed car, its product's imp act on safe handling and completed car performance of the completed car of quality is ver y great, therefore is very essential for car rear axle to calculate effective optimization desi gn. Thetransaxle always becomes as four major cars, the quality of its performance influenc es the performance of completed car directly, and seem particularly important to the truck . When adopting the high-power engine to output the big torque in order to meet the need of the fast, heavily loaded high benefit with high efficiency of the truck at present,must m atch ahigh-efficient, reliable transaxle. The transaxle is generally made up of main deceler ator, differential mechanism, transmission device of the wheel and transaxle shell,etc.. Ad opt transmission with high efficiency single grade moderate transaxle become future heav ily loaded developing direction of car already.With car to security, energy-conservation, constant attention of environmental prote ction, car rear axle is regard as a key part of the completed car, its product's impact on saf e handling and completed car performance of the completed car of quality is very great, t herefore is very essential for car rear axle to calculate effective optimization design. This text has carried on the design of the truck transaxle according to the traditional transaxle design method. This text confirms the structural pattern of the main part and main design parameter at first; Then consult the transaxle -like structure, determine the overall design plan; To the main fact finally, the gear wheel of the drivenawl, the taper planet gear of th e differential mechanism, semi-axis gear wheel, the floating type semi-axis and shelly int ensity of integral bridge check and check the life-span in supporting the bearing complete ly. It is following to originally design: Because adopt forms central the grades last transax le,make rear axles whole the of simple structure, manufacturing process is simple, thus bi g reducing manufacturing cost. And, the single grade of main decelerators of the awl gear wheel of arc tooth has improved the transmission efficiency of the rear axle, have improv ed the feasibility of the transmission.Key Words: Transaxle , Main decelerator,Differential mechanism, Semi-axis , Bridge shell目录摘要 ...................................................................................................................................1 Abstract............................................................................................................................... .. 1 目录 ................................................................................................................................... 2 第1章绪论 .........................................................................................................................3 1.1 驱动桥概述 (3)1.2 研究现状和发展趋势 .............................................................................................5 1.3 课题研究方法 .........................................................................................................5 1.4 本课题要解决的主要问题和设计总体思路 ...........................................................6 第 2章 SOLIDWORKS 及 cosmosworks 介绍 .................................................................... 6 2.1 Solidworks软件概述 ............................................................................................... 6 2.2 cosmosworks介绍 ................................................................................................... 7 第 3章汽车驱动桥3D 设计 ............................................................................................... 9 3.1概述 ......................................................................................................................... 9 3.1.1 选择研究对象 ............................................................................................ 10 3.1.2 模型处理 .................................................................................................... 10 3.2建立驱动桥的3D 模型 .........................................................................................11 3.2.1 进入SOLIDWORKS 的操作界面 ............................................................. 11 3.3 驱动桥设计的绘制过程 ....................................................................................... 12 第 3章驱动桥的有限元分析 .............................................................................................. 14 3.1驱动桥壳强度分析计算 ........................................................................................ 15 3.2 实现方法 ............................................................................................................... 15 3.3 具体分析步骤 ....................................................................................................... 16 总结与展望 ......................................................................................................................... 26 参考文献 ............................................................................................................................. 26 致谢 .. (27)第 1 章绪论1.1 驱动桥概述驱动桥和其他汽车总成一样,除了广泛采用新技术外,在结构设计中日益朝着“ 零件标准化、部件通用化、产品系列化” 的方向发展及生产组织专业化目标前进。

车桥模态试验试验数据处理及分析

车桥模态试验试验数据处理及分析对前期得到的车桥的整体模态分析数据，首先在LMS 10A软件的PolyMAX 模块中进行处理。

该模块采用的是PolyMAX方法来进行模态参数的识别。

PolyMAX方法称为最小二乘复频域法，它是一种非迭代频域参数估计算法，因为PolyMAX方法能够很容易得到系统的极点，并且能够准确的稳态图，所以得到了广泛的应用。

PolyMAX模块在进行数据处理时，一般有三个步骤:带宽的选择(Band)、极点的选择(Stablilization)和计算模态振型(Shapes)。

1）选择带宽本文选择0-1024Hz的频率范围来分析。

2）选择极点稳态图不但给出了所存在模态数的强烈指示，而且是确定物理极点“最佳”估计的最强有力工具。

假定极点数继续增加，每次增加，稳态图都指明在频率轴的什么位置发现极点。

物理极点总是作为“稳定极点”出现，几乎与假定模态数无关，即极点不随极点假定数增加而改变。

本次模态分析的模态提取稳态图如图3-21所示：图3-21 模态提取稳态图PolyMAX模块的稳态图下方的Type共有5 种状态，Pole, frequency, damp, vector, stable。

它们分别对应稳态图中的o、f 、d、v、s这五种符号。

它们各自的意义如表3-1所示：表3-1稳态图中符号含义符号含义在选择极点的时候，应选取s最多的波峰，这样的模态更加的稳定，更能真实的反映出模态频率。

3）计算模态振型：极点选择以后，进入shapes界面进行桥壳振型的比对，确定了桥壳的前六阶振型。

由于试验条件的限制和试验仪器存在着一定精度误差，所以本次试验的低阶模态具有参考价值。

试验结果如表3-2所示：表3-2 桥壳自由状态下的实际的各阶固有频率和振型描述识别出的桥壳前六阶振型图如图3-22（a）-（f）所示：图3-22 (a)车桥在XOZ平面内的局部一阶弯曲图3-22 (b) 车桥在XOY平面内的局部一阶弯曲图3-22 (c) 车桥在XOZ平面内的局部二阶弯曲图3-22 (d) 车桥在XOZ平面内的局部三阶弯曲图3-22（e）车桥在XOZ平面内的整体弯曲扭转图3-22（f）车桥在XOY平面内的整体弯曲扭转然后进入模态验证（Modal Validation ）模块进行模态验证。

重型车辆轮桥模拟加载系统的解耦控制

学模型，并将其表示成方块图形式，如图２所示。其中，ｉＫｉＧ和ｊ为系统各元件决定的传递函数和比例环节（具体形式略）。由图可以看出，该系统为四输入四输出系统，～０ Ⅳ 部分为对应于二次元件１用来、模拟发动机驱动的转速控制子系统；～、ｓ
如何，决定着整个车辆的总体性能。为了提高轮桥以及整个车辆的工作性能和可靠性，需要利用专门的高动态性能固定试验台，对新设计制造的轮桥进行模拟加载试验，检测各项工作性能和可靠性指标是否满足要求。由于重型车辆的桥数和轮边数较多、工作参数变化范围大、工况复杂多变，要对其进行接近实际条件下的全面试验，用普通加载试验利手段上是很难完成的。为此，文采用一种新的基本于二次调节的液压伺服加载方法，种加载试验系这统采用了近年来发展起来的二次调节技术卅。二次调节是一种带压力耦联的新型液压传动系统，它类似于电力传动，多个负载可并联工作于一个恒压网络。它不仅具有良好的动静态特性，而且还可以实现能量的回收和重新利用，并在控制上提供新的控制规律和控制结构。因此，将这种二次调节液压伺服加载方法用于重型车辆轮桥的模拟加载试验是
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Ｍ３～ｏＭｏ部分分别为对应于二次元件２３４用、、、、来模拟二桥、右轮边负载的转矩控制子系统。左

车桥磨合实验报告模板

车桥磨合实验报告模板实验目的：通过车桥磨合实验模拟车辆在使用初期的磨合过程，了解车桥磨合的原理、方法和作用，分析磨合对车桥性能的影响。

实验原理：车桥磨合是指新安装的车桥在使用初期通过摩擦和热量的作用，使车桥各部件逐渐适应和磨合达到最佳状态的过程。

磨合过程中，润滑油起到润滑和冷却的作用，减小磨损和摩擦。

因此，车桥磨合实验主要通过在测试台上模拟车辆行驶的条件，使车桥各部件的表面和内部形成相对均匀的磨合状态。

实验装置：1. 车桥测试台：用于模拟车辆行驶的工况，能够提供不同速度和负载条件下的驱动和加载。

2. 润滑系统：用于提供适当的润滑和冷却剂，确保车桥各部件的正常工作。

实验步骤：1. 将待测试的车桥安装在测试台上，连接好润滑系统。

2. 设定实验条件，包括速度、负载和时间等参数。

3. 启动测试台，使车桥处于工作状态，开始磨合实验。

4. 在实验过程中，定期检查润滑系统的工作状态，确保润滑和冷却的效果。

5. 当达到设定的磨合时间后，停止测试台的运行，结束实验。

实验结果：1. 根据实验数据和观察，磨合过程中车桥各部件的摩擦逐渐减小，表面逐渐平整，与配合面的接触越来越紧密，修复表面粗糙度，提高工作表面的硬度和强度。

2. 磨合过程中，由于摩擦和热量的作用，车桥内部的气孔逐渐关闭，减小各部件的松动程度，提高传动效率，降低能耗。

3. 合理的磨合过程可以提高车桥的使用寿命、可靠性和性能，并减少故障的发生。

讨论与分析：1. 车桥的磨合时间和频率应根据具体车辆的使用情况和设计要求进行确定，过长或过短的磨合时间都会影响车桥的工作性能。

2. 润滑油的选择和使用要符合车桥的要求，过高或过低的油温会导致润滑效果不佳，影响磨合效果。

3. 磨合过程中，应注意检查车桥各部件的磨损情况和温度变化，及时采取措施防止过度磨损和过高温度的发生。

结论：通过车桥磨合实验，我们深入了解了车桥磨合的原理、方法和作用。

磨合过程中，车桥各部件逐渐适应和磨合，表面和内部达到相对均匀的状态，提高了车桥的性能和可靠性。

耐久性试验中的模拟持续加载系统_滕海文

图 4 W.Ahn 试验疲劳荷载加载系统图
图 3 U.Schneider 和 S.-W.Chen 加载系统图
图 5 W.Ahn 试验静荷载加载系统图
·141·
1.1.5 Sanchun Yoon[7]试验中的加载系统 Sanchun Yoon[7]试验中的加载系统吸收了 U.Schneider 加
载系统的优点并针对不足进行了改进。试验采用三分点加载方式，加载等级为 20%、45%、60%、75%，持续加载完成后将试件分别至于 3%氯化钠溶液和普通环境中。所使用的持续加载系统如图 6 所示，系统基座与地板相连，提供反作用力。试件置于间距 230 mm 的两个滚轴支座上，梁上部间距 1 050 mm 的滚轴支座和荷载分配梁相连，荷载分配梁通过一个圆柱形滚轴与水平臂相连，使用螺栓将配重物固定在水平臂上，水平臂利用杠杆原理将放大荷载作用。在加载系统中，使用位移计测量梁的变形，位移计安放在受压区参考系板上。该加载系统巧妙的运用了杠杆原理，通过水平臂传递并放大荷载。但此加载系统，无法实现荷载与盐溶液共同作用的目的，只能将加载过程和溶液侵蚀过程分开进行，不能得到准确的荷载与盐溶液耦合作用下的试验结果。其次，位移计安放于参考系结构上，虽然参考系布置于梁的受压区，减小了由于受拉区开裂造成的影响，但位移计仍然会受到混凝土受压区变形的影响，很难保证位移计静止不动，影响测量值准确性。
图 1 Vidal T 加载系统空间图 1.1.2 Y.Ballim[4]试验中的加载装置
Y.Ballim[4]等人研究了持续荷载与电流共同作用下的混凝土结构耐久性能，对梁施加四点弯曲荷载，荷载等级为 23%、34%，在持续荷载作用的过程中，对钢筋通电，加速钢筋腐蚀。此次试验中的加载设备能够对跨度超过 1 050 mm 的简支梁施加四点弯曲持续荷载作用。由弹簧压缩提供荷载作用，由荷载分配梁对荷载进行分配，分配梁位于试件上部。梁下部和支座位于通电的氯化钠溶液池中，溶液浓度为 3%。溶液池中放置一根钢筋，作为

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汽车车桥模拟加载系统特性分析薛华1，王慧21 辽宁工程技术大学职业技术学院，辽宁阜新（123000）2 辽宁工程技术大学机械工程学院，辽宁阜新（123000）E-mail：xuehua601229@摘要：本文建立了摸拟汽车发动机驱动二次元件的转速控制系统和车桥轮边加载二次元件的转矩控制系统的数学模型。

在此基础上，对校正前后的转速和转矩控制系统进行了开环频域特性分析。

并利用MATLAB软件，对该系统进行了输出响应特性仿真，依此对系统的控制精度和响应特性进行了较为详细的分析。

所得有关结论，为汽车车桥二次调节模拟加载系统的设计提供了依据。

关键词：车桥，模拟加载，二次调节，转速转矩控制1. 引言随着汽车行业的不断发展，对各种汽车车辆的工作性能和可靠性等方面的要求也越来越高，尤其是在特殊路况和工作条件下运行的越野，大型重载等汽车，这方面的要求就更高。

对于这种汽车来说，其总体工作性能和可靠性等，很大程度上取决于它的发动机和车桥。

发动机为成型产品，其工作性能和可靠性等指标均已通过严格检测，汽车设计时按要求选择即可。

而车桥是另行设计的，因此为了提高汽车的工作性能和可靠性，应将重点放在车桥上。

对于新设计制造的车桥，需要利用专门的高动态性能固定试验台对其进行模拟加载试验，检测各项工作性能和可靠性指标是否满足要求。

由于车桥的工作参数变化范围大，工况复杂多变，要对其进行接近实际条件下的全面试验，在普通试验台上是很难完成的。

本文采用一种新型的二次调节液压伺服模拟加载试验台，这种试验台利用了近年来发展起来的二次调节技术[1]。

二次调节是一种带压力耦联的新型液压传动系统，它类似于电力传动，多个负载可并联工作于一个恒压网络，各负载之间彼此互不干扰。

它不仅具有良好的动静态特性，而且还可以实现能量的回收和重新利用，并在控制上提供新的控制规律和控制结构。

因此将这种二次调节液压伺服试验台用于汽车车桥的模拟加载试验是理想的。

2. 模拟加载系统的组成与原理二次调节液压伺服试验台由恒压油源及管路系统（一次单元）、模拟加载系统（二次单元）、控制系统、机械支架及试验平台四部分组成。

其中模拟加载系统为整个试验台的核心USUSS图1 二次调节模拟加载系统的原理图Fig. 1 Principle diagram of the load simulation system with secondary regulation部分，其组成与原理如图1所示。

该加载系统是将多个二次元件以压力耦合方式并联于恒压网络上，各二次元件同电液伺服阀和变量油缸组成二次调节基本单元，通过调节二次元件的排量参数来适应外负载转矩和转速的变化。

二次元件1用来模拟发动机驱动轴动力，为转速控制方式；二次元件2、3分别用来模拟输出轴左、右两轮边负载，为转矩控制方式。

3. 模拟加载系统的数学模型该系统包括多个电液伺服阀、变量油缸、二次元件、转矩转速传感器、变速器和加载对象传动桥，分别列写出它们的有关力学物理方程，将有关参数值代入并进行拉氏变换，经简化整理，最后得到以方块图形式表示的系统数学模型，如图2所示[3]。

由图可见，该系统为12图2 二次调节模拟加载系统的方块图Fig. 2 Block diagram of the load simulation system with secondary regulation三输入三输出系统，V r1∼N 1部分对应于二次元件1，用来模拟发动机驱动，为转速控制子系统； V r2∼M 2、V r3∼M 3部分对应于二次元件2、3，用来模拟左、右轮边负载，为转矩控制子系统。

4. 模拟加载系统的频域特性分析当系统未加PID 控制器校正时，转速和转矩控制子系统的开环传递函数分别为：)117444.02174)(133.35)(112.0(11.37)(22+×+++=S S S S S G nk (1))117444.02174)(133.35(22.0)(22+×++=S S S S G mk (2) 由式（1）、（2）可知，转速和转矩控制子系统均为0型有差系统，为了提高系统的控制精度，需对其进行校正。

利用如上两式画出系统开环伯德图，如图3所示。

其中，图（a ）为转速控制子系统校正前的开环伯德图，图（b ）为转矩控制子系统校正前的开环伯德图。

由图（a ）可查得转速控制子系统的幅值裕量为37.3dB ，相角裕量为83.5°，穿越频率为4.2 rad/s 。

由此可见，转速控制子系统为稳定系统，且稳定裕量较大。

但穿越频率较低，为了提高系统响应速度，也需对系统进行校正。

由图（b ）可见，转矩控制子系统的幅频特性曲线在0dB 线以下，转矩控制子系统不能工作，因此需调整控制器参数，提高系统开环增益，并对系统进行校正。

Frequency (rad/sec)P h a s e (d e g )M a g n i t u d e (d B )101010101010Frequency (rad/sec)P h a s e (d e g )M a g n i t u d e (d B)10101010(a) (b)图3 校正前转速和转矩控制子系统的开环伯德图Fig.3 Open-loop bode diagrams of the rotational speed and torque control systems without compensator当系统加PID 控制器校正后[2]，转速和转矩控制子系统的开环传递函数分别为：)117444.02174)(133.35)(112.0()145.0(32.78)(22+×++++=S S S S S SS G nk (3))117444.02174)(133.35)(11.0()135.27)(105.0(53.10)(22+×+++++=S S S S S S S S G mk (4) 由式（3）、（4）可知，经校正后，转速和转矩控制子系统由原来的0型有差系统变为I 型一阶无差系统。

利用如上两式画出系统开环伯德图，如图4所示。

其中，图（a ）为转速控制子系统校Frequency (rad/sec)P h a s e (d e g )M a g n i t u d e (d B )Frequency (rad/sec)P h a s e (d e g )M a g n i t u d e (d B )(a) (b)图4 校正后转速和转矩控制子系统的开环伯德图Fig.4 Open-loop bode diagrams of the rotational speed and torque control systems with compensator正后的开环伯德图，图（b ）为转矩控制子系统校正后的开环伯德图。

由图（a ）可查得转速控制子系统的幅值裕量为7.9dB ，相角裕量为56.9°，穿越频率为17.8 rad/s 。

校正后，系统仍有足够的稳定裕量，而系统的穿越频率提高为原来的4倍以上，系统响应速度加快。

由图（b ）可查得转矩控制子系统的幅值裕量为6.0dB ，相角裕量为90.2°，穿越频率为23.3 rad/s 。

校正后，系统获得了满意的稳定性和响应特性。

5. 模拟加载系统的输出响应特性分析对如图2所示的模拟加载系统数学模型，利用MATLAB 软件进行特定输入下的输出响应特性仿真。

仿真结果如图5所示。

图(a)、(b)分别为转速、转矩控制子系统的输入曲线；图(c)、(d)分别为转速、转矩控制子系统的输出响应曲线。

各输入、输出曲线分为三段：0∼10s 间的左段，转速、转矩控制子系统均为阶跃输入，对应的输出曲线段，用于考核系统的控制性能；10∼25s 间的中段，转速控制子系统为方波输入、转矩控制子系统为常值输入，对应的输出曲线段，用于考核转速控制子系统转速波动对转矩控制子系统的干扰特性；30∼45s 间的右段，转速控制子系统为常值输入、转矩控制子系统为方波输入，对应的输出曲线段，用于考核转矩控制子系统转矩波动对转速控制子系统的干扰特性[4]。

0.51 1.52 2.53 3.5 (a) (s)(v )(b) (s)(v )250 500 750 10001250150017502000(c) (s) (r p m )(d) (s)(N .m )图5 模拟加载系统的输入和输出响应曲线Fig.5 Input and output response curves of the load simulation system由图（c ）、(d)的左段输出曲线可得，转速控制子系统无超调，稳态误差小于0.5%，调节过度时间为0.5 s ；转矩控制子系统无超调，稳态误差小于0.5%，调节过度时间为0.2 s 。

可见系统的控制精度很高，响应速度很快。

由图（c ）、(d)的中段输出曲线可得，转速控制子系统的最大动态波动误差为2%左右；在转速控制子系统速度波动的干扰下，转矩控制子系统的最大动态波动误差为1%左右。

由图（c ）、(d)的右段输出曲线可得，转矩控制子系统的最大动态波动误差为1.5%左右；在转矩控制子系统转矩波动的干扰下，转速控制子系统的最大动态波动误差为4%左右。

由此可以看出，转速和转矩控制子系统间存在相互干扰问题，且转矩对转速的干扰大于转速对转矩的干扰。

6. 结论(1) 转速和转矩控制子系统在加入控制器以前，均为0型有差系统，需进行校正。

(2) 加入控制器校正后，各系统均由原来的0型有差系统变为I 型一阶无差系统。

在保证有足够的稳定裕量条件下，显著提高了系统的穿越频率，使系统响应速度加快。

(3) 由仿真结果表明，该二次调节模拟加载系统具有很高的控制精度和响应特性。

(4) 为了进一步提高系统的控制性能，还应重点解决转矩控制子系统转矩波动对转速控制子系统的干扰问题。

参考文献[1]田联房. 次级调节伺服加载试验台研究. 机床与液压，1999（2）[2]姜继海. 二次调节静液驱动转速PID 控制及其试验研究. 工程机械，2001（11）[3]王慧, 李洪人. 特种车辆传动桥二次调节模拟加载试验台的耦合影响与解耦. 机械工程学报，2004[4]Wang Hui, Zhang Chengxiang, Wei Liang. Coupling Effect and Decoupling of the Servo Loading System for the Transmission Bridge of Heavy Vehicle. Proceedings of the 2007 international Conference on Advances in Construction Machinery and Vehicle EngineeringThe characteristic analysis of the load simulation system ofthe vehicle transmission bridgeXue Hua，Wang HuiCollege of Mechanical Engineering，Liaoning Technical University，Fuxin (123000)AbstractEstablished in this paper are the mathematical model of the rotational speed control system of the driving secondary units which simulate the vehicle engine, and the torque control system of the loading secondary units which simulate the wheel edge of the transmission bridge. Based on this model, the open loop characteristics of the rotational speed and torque control system with or without compensation respectively are analyzed. With MATLAB, the output characteristics of the system are simulated , and according to this，the control resolution and the output characteristics of the system are analyzed in detail. The conclusions of this paper provide guidance to the design of load simulation system of vehicle transmission bridge with secondary regulation.Keywords：Transmission bridge，load simulation，secondary regulation，rotational speed and torque control。