matlab四自由度汽车悬架仿真系统

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基于Matlab及Workingmodel 的车悬架仿真

设计方案
1.背景调查
2. 确定选题
3. 理论分析
4. 仿真评估
成员分工
原理分析，软件仿真
赵明宇
资料收集制作,课题评估

零件功能
（1）减振器
是迅速衰减汽车的振动,改善汽车的行驶平顺性,增强车轮和地面的附着力（2）弹性元件支撑垂直载荷,缓和和抑止不平路面引起的振动和冲击（3）导向机构悬架既要满足汽车的舒适性要求，又要满足其操纵稳定性的要求，而这两方面又是互相对立的。
车悬架
Sub title
1.ONE
车悬架
Sub title
1.ONE
简要介绍
悬架是汽车的车架与车桥之间的传力连接装置的总称，是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。

悬架是汽车中的一个重要总成，它把车架与车轮弹性地联系起来，关系到汽车的多种使用性能。从外表上看，轿车悬架由杆、筒以及弹簧组成，但它并不简单，轿车悬架是一个较难达到完美要求的汽车总成，悬架既要满足汽车的舒适性，又要满足其操纵稳定性的要求，这两方面又是互相对立。为了取得良好的舒适性，需要大大缓冲汽车的震动，这样弹簧就要设计得软些，但弹簧软了却容易使汽车发生刹车“点头”、加速“抬头”以及左右侧倾严重的不良倾向，不利于汽车的转向，容易导致汽车操纵不稳定等。

利用MATLAB的汽车主动悬架动力学仿真

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’ @2=A-> FNS6VK?QAQRK=Q6<=；Q6\AOFS6<=；/01,02 悬架作为现代汽车上重要的总成之一，对汽车的平顺性、操纵稳定性等有重要的影响 $ 传统的被动悬架虽然结构简单，但其结构参数无法随外界条件变化，因而极大的限制了悬架性能的提高 $ 主动悬架通过采用激励器取代被动悬架的弹性和阻尼元件，组成一个闭环控制系统，根据汽车的运动状态和当前激励大小主动做出反应，使其始终处于最佳工作状态 $ /01,02 是目前世界上最为流行的以数值计算为主的软件，不但具有卓越的数值计算功能和强大的图形处理能力，而且还具有在专业水平上开发符号计算、文字处理、可视化建模仿真和实时控制能力，使 /01,02 成为适合多学科、多部门要求的新一代科技应用软件 $ 在 /01,02 中有一个对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包—— — M4/8,4C^，支持连续、离散及两者混合的线性和非线性系统，与传统的仿真软件包相比，具有更直观、方便、灵活的优点 _ ! ‘ $

基于MATLAB 的二自由度和四自由度汽车振动模型分析

Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2020年第17期·67·文章编号：2095－6835（2020）17－0067－03基于MATLAB 的二自由度和四自由度汽车振动模型分析金琦珺，罗骞＊（武汉理工大学汽车工程学院，湖北武汉430070）摘要：以普通乘用车为例，将汽车简化成独立悬架整车二自由度与四自由度动力学模型，根据牛顿第二定律求出系统的运动微分方程，并利用MATLAB 研究了汽车振动的频率响应特性，求解得到该振动系统的固有频率和各主振型，绘制出车身、前后轴振动对前后轮激励的频率响应曲线图。

并着重研究了轮胎阻尼对汽车平顺性的影响。

该研究能够对减轻汽车振动及提高汽车行驶平顺性提供一定有益的参考。

关键词：MATLAB ；二自由度：四自由度；自由振动中图分类号：TH701文献标识码：A DOI ：10.15913/ki.kjycx.2020.17.0261引言机械振动对于人类的生产生活来说是一把双刃剑，既可以服务于人类，又对人类的生产活动有重大危害。

机械振动既有有利的一面也有有害的一面。

需对振动进行动态分析，通过研究物体偏离平衡位置的位移、速度、加速度等的动态变化来达到目的。

在物体的平衡点附近出现的物体的来回运动，有线性和非线性两种振动模式。

由于外界对系统的激励或作用，使得机械设备产生噪声及有损于机械结构的动载荷，从而影响设备的工作性能和寿命。

尤其是发生共振情况时，可能使机器设备受到损坏，所以急需对机械振动的相关原理进行研究。

为了合理减小振动对设备的危害，充分利用振动进行机器运作，对机械振动产生的规律进行了探讨和研究。

随着计算机智能系统的快速发展，相关的仿真技术都出现了极大的提升空间，在日常的生产活动中，人们经常用到的相关软件有adams 、abaqus 等。

目前MATLAB 计算机软件在计算机的仿真方面使用更加广泛一些，MATLAB 是一款拥有强大绘图能力的工程计算高级计算机语言。

基于MATLAB仿真的汽车悬架控制研究-车辆工程专业

基于MATLAB仿真的汽车悬架控制的研究摘要随着我国的科学及技术和社会经济的快速发展。

根据公安部和中国汽车流通协会的统计，仅2019年，中国就登记了2578万辆新车，居世界首位。

到2020年，中国汽车保有量已达2.6亿辆，并稳步增长。

这也带来了一系列的问题，其中行车安全性和乘坐的舒适性受到顾客的关注。

而在未来的社会中汽车购买的主力军会是女性，女性对汽车的舒适性是最敏感的，汽车的悬挂系统在汽车舒适性中占据主导地位。

本文主要对汽车的汽车的主动悬架系统进行建模和分析，从而让汽车的安全性、舒适性和平顺性得到明显的提高，使汽车的行驶不在受路面的影响。

通过对汽车的悬架系统的类别、组成、工作的原理和发展的程度进行了概括性的介绍，根据汽车悬架系统的发展情况，对通过数学模型的建立和仿真，探讨了汽车主动悬架系统的结构和工作原理，通过仿真的结果分析汽车主动悬架在汽车行驶期间的工作状态和在不同路况下对汽车行驶的影响。

利用Simulink模块建立整车悬架系统的仿真模型，观察不同悬架类型对汽车行驶的安全性、舒适性和平顺性的影响，根据仿真结果，得出结论，分析主动悬架系统能否发挥理论上的作用。

最后，基于Matlab/SimuLink对车辆主/被动悬架系统进行建模，并进行仿真分析。

得出的结论是，主动悬架系统可以有效地提高车辆的安全性，舒适性和舒适性。

【关键词】汽车悬架，MATLAB，Simulink，主动悬架，被动悬架Research on Automobile Suspension Control Based onMATLAB SimulationAbstractWith the rapid development of science, technology and social economy in China. According to statistics of the Ministry of public security and China Automobile Circulation Association, in 2019 alone, China registered 25.78 million new cars, ranking first in the world. By 2020, China's car ownership has reached 260 million, with a steady growth. This also brings a series of problems, among which the safety of driving and the comfort of riding are concerned by customers. In the future society, the main force of car purchase will be women. Women are the most sensitive to the comfort of cars. The suspension system of cars plays a leading role in the comfort of cars. In this paper, the active suspension system of the car ismodeled and analyzed, so that the safety, comfort and smoothness of the car can be significantly improved, so that the driving of the car is not affected by the road.This paper introduces the category, composition, working principle and development degree of the automobile suspension system. According to the development of the automobile suspension system, it discusses the structure and working principle of the automobile active suspension system through the establishment and Simulation of the mathematical model. Through the simulation results, it analyzes the working state of the automobile active suspension during the driving period and whether it is working or not The influence of the same road condition on the vehicle driving. The simulation model of the whole vehicle suspension system is established by using the Simulink module, and the influence of different suspension types on the safety, comfort and ride comfort of the vehicle is observed. According to the simulation results, the conclusion is drawn, and whether the active suspension system can play a theoretical role is analyzed.Finally, the vehicle active / passive suspension system is modeled and simulated based on MATLAB / Simulink. The conclusion is that the active suspension system can effectively improve the safety, comfort and comfort of the vehicle.1绪论1.1引言目前，驾驶员在日益复杂的道路交通环境中驾驭汽车时，由于路况的复杂性，他们需要更频繁地改变行驶方向，驾驶员和乘客越来越依赖汽车的悬挂系统，作为汽车的五大总成之一，一个好的悬挂系统将给驾驶员提供一个更稳定的控制感和安全的驾驶体验并且乘客能感受到一个更舒适的乘坐感。

基于matlab的车辆工程仿真实例 -回复

基于matlab的车辆工程仿真实例-回复一个基于MATLAB的车辆工程仿真实例是车辆悬挂系统的分析与优化。

在汽车设计中，悬挂系统起着至关重要的作用，影响着车辆的舒适性、稳定性和操控性。

使用MATLAB可以通过建立车辆的动力学模型，对悬挂系统进行仿真分析和优化。

以下是一个可能的仿真实例步骤：1. 建立车辆的动力学模型：使用MATLAB 建立车辆的多体动力学模型，包括车体、车轮、悬挂系统等。

模型可以考虑车辆的质量分布、悬挂系统的刚度和阻尼等参数。

2. 仿真悬挂系统的响应：在建立好动力学模型后，可以通过输入不同的激励，如车速、道路条件等，模拟悬挂系统的动态响应。

通过仿真可以了解车辆在不同工况下的悬挂系统行为，如车身姿态、轮胎力等。

3. 分析悬挂系统参数的影响：在模拟悬挂系统的响应之后，可以通过改变悬挂系统的参数，如刚度和阻尼，来分析这些参数对悬挂系统响应的影响。

通过分析可以确定最优的悬挂系统参数，以满足特定的需求，如舒适性、稳定性等。

4. 优化悬挂系统设计：基于分析结果，可以对悬挂系统的设计进行优化。

通过MATLAB的优化工具箱，可以使用不同的优化算法，如遗传算法、粒子群算法等，来搜索最优的悬挂系统参数组合。

5. 评估优化结果：在优化过程中，评估优化结果的有效性是必要的。

可以使用MATLAB的仿真工具再次运行优化后的悬挂系统模型，并进行性能评估。

性能评估可以包括悬挂系统的响应、车辆稳定性、舒适性等方面。

通过以上步骤，可以使用MATLAB对车辆悬挂系统进行仿真分析和优化，以改善车辆的悬挂系统性能。

这个实例展示了MATLAB 在车辆工程中的应用，可以帮助工程师更好地理解和优化车辆的悬挂系统。

matlab四自由度汽车悬架仿真系统

1、全维状态观测器设计.......................................................... 14 2、降维状态观测器.................................................................. 20
matlab 四自由度汽车悬架仿真系统
-0.0565 -0.0173 0.0246 0.0319 -0.0098 -0.0628 -0.0174 0.0272
Dss=[Bss(5,:);Bss(6,:)]; Dss =
00 00
-0.0043 -0.0003
-0.0006 -0.0047
0.0022 -0.0015
系统一的零极点分布图（离散 0.1s）系统二的零极点分布图（离散 0.1s）
1
1
Imaginary Axis
Imaginary Axis
0.5
0.5
0
0
-0.5
-0.5
-1
-1
-1
0
1
2
-1
0
1
2
Real Axis
Real Axis
图3
由图 3 分析可知，同一系统离散化之后其稳定性不变。
1 / 27
一、研究内容
matlab 四自由度汽车悬架仿真系统
本文对题目给定的 1/2 汽车四自由度模型，建立状态空间模型进行系统分析，并通过 MATLAB 仿真对系统进行稳定性、可控可观测性分析，对得的结果进行分析，得出系统的综合性能。在此基础上，设计全维和降维状态观测器以及状态反馈控制律和对性能的优化设计。

基于PID控制的12车四自由度主动悬架仿真研究

基于PID控制的12车四自由度主动悬架仿真研究摘要：悬挂系统在汽车的行驶中发挥着重要的作用。

为了提高汽车的行驶舒适性和操纵稳定性，研究了基于PID控制的12车四自由度主动悬架系统。

首先建立了12车四自由度主动悬架系统的数学模型，并通过MATLAB/Simulink进行了仿真分析。

然后，设计了PID控制器来控制悬挂系统的行驶行为，通过调节PID参数提高系统的控制性能。

最后，通过与传统的被动悬架系统进行比较，验证了基于PID控制的主动悬架系统在提高汽车行驶舒适性和操纵稳定性方面的优势。

1.引言悬挂系统作为汽车重要的部件之一，对于改善汽车的行驶舒适性和操纵稳定性起着至关重要的作用。

传统的被动悬挂系统无法主动地对悬挂系统进行调节，限制了系统的控制性能。

因此，基于PID控制的主动悬架系统日益受到广泛的关注和研究。

2.12车四自由度主动悬架系统建模首先建立了12车四自由度主动悬架系统的数学模型，包括车体的横向、纵向和横摆自由度以及轮胎的纵向自由度。

利用牛顿第二定律和相关的约束条件，得到了系统的运动学和动力学方程。

然后，通过SIMULINK工具进行系统的仿真分析，得到了系统的动态响应和频率特性。

3.PID控制器设计为了提高主动悬架系统的控制性能，设计了PID控制器来调节系统的行驶行为。

PID控制器由比例、积分和微分三个部分组成。

利用试验数据和经验法则，通过调节PID参数，使得系统的响应更加稳定和快速。

4.仿真结果与分析通过将基于PID控制的主动悬架系统与传统的被动悬架系统进行比较，评估了主动悬架系统的性能优势。

结果表明，基于PID控制的主动悬架系统较传统的被动悬架系统能够更好地抑制车体横摆和纵向加速度，并提高了汽车的行驶舒适性和操纵稳定性。

5.结论本研究通过建立12车四自由度主动悬架系统的数学模型，并设计了PID控制器来控制系统的行驶行为。

仿真结果表明，基于PID控制的主动悬架系统在提高汽车行驶舒适性和操纵稳定性方面具有明显优势。

基于MATLAB的汽车悬架仿真研究

基于MATLAB的汽车悬架仿真研究汽车悬架系统是车辆重要的组成部分之一，对于车辆的操控性能和乘坐舒适性有着重要的影响。

因此，研究和优化汽车悬架系统是提高车辆性能和安全性的重要途径之一、本文将基于MATLAB平台，进行汽车悬架系统的仿真研究。

首先，我们需要建立一个适合于汽车悬架系统仿真的数学模型，用于描述悬架系统的动力学特性。

一般情况下，我们可以将汽车悬架系统简化为质点模型，即将悬架系统抽象为质点在垂直方向上的运动。

然后，可以采用多体动力学的方法，建立基于质点模型的数学方程。

基于质点模型的数学方程可以使用MATLAB进行求解。

首先，需要定义汽车悬架系统的参数，包括悬架刚度、阻尼系数、质量以及悬架系统的几何参数等。

然后，可以通过MATLAB中的ODE45函数来求解悬架系统的动力学方程。

ODE45函数是一种常用的求解常微分方程组的数值方法，可以计算出质点的运动轨迹和关键参数，如振动频率、振幅等。

通过悬架系统的仿真研究，我们可以得到一些有关于汽车悬架系统性能的重要信息。

例如，可以分析质点在不同路面条件下的运动特性，进而评估悬架系统对激励的响应能力和减震效果。

同时，也可以研究不同悬架参数对悬架系统性能的影响，例如刚度、阻尼系数、质量等。

通过调整悬架参数，可以优化悬架系统的性能。

此外，也可以进行不同悬架系统的对比研究。

例如，可以对比传统悬架系统和主动悬架系统的性能差异。

主动悬架系统可以根据路况调整悬架刚度和阻尼系数，以提供更好的悬架系统性能。

通过与传统悬架系统的对比研究，可以评估主动悬架系统的优势和应用前景。

总的来说，基于MATLAB的汽车悬架仿真研究可以提供有关汽车悬架系统性能和优化方案的重要信息。

通过这些仿真研究，可以提高汽车悬架系统的性能和安全性，提升车辆的乘坐舒适性和操控性能。

除此之外，可以应用这些研究成果，为汽车悬架系统的设计和优化提供理论和方法支持。

基于Matlab的汽车半主动悬架动力学仿真与分析

，
但结构复杂
、
成本高
普及
中心
) 路面位移的输入函数作用在轮胎与地面接触点的
难
…
。
而由变阻尼减振器或变刚度弹簧构成的半主动悬
。
架系统同样可以根据路面条件及汽车行驶状态而做出响
应
，
一
个简化的二自由度 1 ／4 汽车模型如图 1 所示
语音的格式编写Ｍ文件；最后在模型窗口中点击下拉菜单中的Ｓａｔ开始仿真，通过Ｓｏｅ模块观看各参数随时间ｔ项ｒｃｐ变化的动态曲线。
根据有关数据一设车身质量ｍ：６ｋ，车轮质量，５０ｇ
。
具有较高的性能价格比
和广阔的应用前景
。
、
。
为固定阻尼减振器的阻尼系数 ( N s ／m )
：
系
统的动力学方程为
m
s
2
半主动悬架动
汽车悬架系统对路
缸
。
-
k
,
(z
—
-
~
z
t
) _G
+ c
，
(z (z
一
-
~
z
t
) +‰
+
}
—
( 1)
力学模型的建立
，
太多反而容易导致系统
通常要

基于ADAMS和MATLAB的空气悬架系统仿真与试验研究

基于ADAMS和MATLAB的空气悬架系统仿真与试验研究空气悬架系统是一种采用空气弹簧作为弹性元件、电磁阀作为控制元件的先进悬架系统，其具有优良的适应性和可调性。

本文以ADAMS和MATLAB为工具，通过仿真和试验研究空气悬架系统的动态性能和控制策略。

首先，利用ADAMS建立了空气悬架系统的三维模型，包括汽车车身、四个轮子、空气弹簧和电磁阀等组成部分。

然后，运用ADAMS中的控制分析功能，分别设计了PID控制、模糊控制和神经网络控制三种控制策略，并通过仿真分析了它们的动态性能。

结果表明，三种控制策略在提高空气悬架系统的稳定性和舒适性方面均起到了显著的作用，其中神经网络控制效果最为优秀。

为了验证仿真分析的结果，本文对空气悬架系统进行了实际试验研究。

试验采用了与仿真模型一致的系统组成和控制策略，通过对空气悬架系统在不同路况下的动态响应进行测量和分析，得到了与仿真结果基本一致的结论。

试验结果表明，空气悬架系统在不同路况下均具有较好的适应性和可调性，且控制策略能够显著提高其稳定性和舒适性。

综合而言，本文采用ADAMS和MATLAB工具，从仿真模型到实际试验，对空气悬架系统进行了深入研究，通过分析不同控制策略的动态性能，为实际应用提供了科学依据和参考。

这一研究不仅可为汽车工业的发展提供技术支持，也有望在其他工业领域得到应用。

除了上述提到的控制策略，实际应用中，还可以采用基于模型预测控制、基于状态反馈控制等策略，进一步优化空气悬架系统的控制效果。

比如，基于模型预测控制可以通过建立系统动态模型，预测未来的系统状态并进行优化控制，以实现更精确的控制效果。

而基于状态反馈控制可以实现对系统状态的实时监测和响应，以使控制策略更加灵活和精准。

此外，应用新型传感器和智能算法等技术，还可以进一步提高空气悬架系统的控制能力和稳定性。

例如，在传感器方面，采用更高精度和更全面的参数监测，可以实现对系统压力、位移、速度等关键参数的实时监测和反馈。

车辆系统仿真课件PPT(MATLAB精选课程、优质学习资料)汽车制动、悬架、四轮转向控制系统仿真

Fz1
Mvxh Mgb 2L
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Mvyh 2C
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2
Mvxh Mgb 2L
F0h
Mvyh 2C
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3
Mvxh Mga 2L
F0h
Mvyh 2C
Fz 4
Mvxh Mga 2L
F0h
Mvyh 2C
考虑轮胎受到侧向力的作用，采用Gim模型对汽车制动系统进行仿真设计，其侧向力和回转力矩分别如下式所示：
由此建立单轮车辆制动模型的微分方程式：
mu F Fb
J
Fbr
Tb
Fb
Fz
制动过程仿真模型参数如表14-1所示。
建立汽车单轮制动模型仿真框图如图14-3所示。
模型根据不同滑移率下的地面附着系数得到相应的汽车的加速度，积分后与初始化车速得到相应的车速，运行仿真文件输出结果如图14-4~图14-7所示。
车辆系统仿真
本章讲述了汽车系统仿真，主要设计有汽车制动系统仿真，汽车悬架的仿真，包括汽车悬架系统的方程建立、汽车悬架系统仿真以及白噪声路面模拟输入仿真等，汽车四轮转向系统仿真，分别考虑在低速和高速运行情况下的四轮系统仿真，很好的解释了汽车系统建模分析仿真，使读者了解和掌握汽车系统建模，挖掘更深层本质。学习目标：（1）学习和掌握汽车制动系统仿真；（2）学习和掌握汽车悬架的仿真；（3）学习和掌握汽车四轮转向系统仿真。
尤为必要。选取三个性能指标：车身加速度： y1 xs x2 悬架动扰度： y2 xs xt x1
轮胎动变形： y3 xr xt x3
于是得到输出方程为： Y CX
ks / ms cs / ms 0 cs / ms
C
1
0

基于Adams和Matlab联合的汽车悬架系统仿真分析

基于Adams和Matlab联合的汽车悬架系统仿真分析彭京奕【摘要】With the development of virtual prototyping technology, the virtual physical model and control model combined with simulation technology is becoming more and more mature. In this paper, a virtual model of the active suspension of vehicle with four degrees of freedom is established by using ADAMS soft-ware. By means of the dynamic equations of vehicle active suspension system, the simulation platform of vehicle suspension system based on ADAMS and MATLAB is built. On the basis of this, the vertical accel-eration response of a car body and the acceleration response of the body pitch angle are analyzed. The simu-lation results are basically consistent with the results of the [1] mathematical model, which verifies the cor-rectness of the system simulation platform.%伴随着虚拟样机技术的不断发展,虚拟物理模型与控制模型联合仿真技术日趋成熟.文中利用ADAMS软件,建立了二分之一车体四自由度汽车主动悬架的虚拟模型.通过集成车辆主动悬架系统的动力学方程,搭建了基于AD-AMS和MATLAB联合的汽车悬架系统仿真平台.在此基础上,比较分析了某轿车汽车车身垂直加速度响应和车身俯仰角加速度响应,该模拟结果与文献[1]数学模型的结果基本吻合,从而验证了系统仿真平台正确性.【期刊名称】《交通节能与环保》【年(卷),期】2015(011)006【总页数】4页(P93-96)【关键词】主动悬架;Adams;Matlab;仿真【作者】彭京奕【作者单位】交通运输部公路科学研究院,北京 100088【正文语种】中文【中图分类】U467.1汽车悬架系统作为车架（或车身）与车轴（或车轮）之间连接的传力机件，其承受着多种作用力，既是保证乘员乘坐舒适性的重要部件，又是保证汽车行驶安全的重要部件。

基于MATLAB／Simulink的半主动悬架仿真分析

据已建立的模型和所列方程确定加权矩阵，采用最优控制策略设计控制器；利用ＭＡＴＬＡＢ软件搭
建模块，调整加权系数，将车身垂直加速度、俯仰角加速度、悬架动行程及轮胎动载荷４个目标控制在有效范围内；通过半主动悬架时域内仿真分析，并与被动悬架对比，得出具有控制器的半主动悬架在一定程度上改善了悬架系统的工作性能，验证了控制器设计的有效性。
角（ｒａｄ）；Ｆ１、Ｆ２为前、后半主动悬架作动力（Ｎ）。
１基本原理
１．１建立数学模型
图１半主动悬架的１／２车辆模型ｋｂ２（２一ｂ２）＋Ｃ２（ｚ２一ｂ２）一Ｆｌ — Ｆ２
路面方向上下变化的轮胎动载荷及沿着汽车行驶方
ｗ
・ｘｗ２＝愚ｗ２（ｑ２一ｗ２）一是ｂ２（ｗ２一ｂ２）一ｃ２（ｚ２一ｂ２）＋Ｆ２
向的前后俯仰角。综合考虑以上几个因素，可以得
到四自由度１／２车辆悬架系统的简化数学模型（如
图１所示）。
Ｊ・一Ｌ［是ｂ２（Ｗ２一ｚｂ２）＋Ｃ２（主２一主ｂ２）＋Ｆ２］一Ｌ［尼ｂ１（ｚ、ｖｌ — ｂ１）＋ｃｌ（立１一
由牛顿第二定律可得到半主动悬架系统的运动

四自由度操纵动力学仿真(matlab程序)

%%%%%%%%%%%%%%%红旗CA770汽车四自由度力阶跃输入反应的仿真程序%%%%%%%%%%%%%%%%%%% M=3018; %整车质量（kg）Ms=2685; %悬架上质量（kg）a=1.84; %整车重心至前轴距离（m）b=1.88; %整车重心至后轴距离（m）C1=100500; %前悬架侧倾角刚性（N*m/rad）C2=32700; %后悬架侧倾角刚性（N*m/rad）Iz=10437; %绕z轴惯性矩（kg*m^2）Ix=1960; %绕x轴惯性矩（kg*m^2）Df=3400; %前悬架侧倾阻力系数（N*m*s/rad）Dr=3400; %后悬架侧倾阻力系数（N*m*s/rad）Ef=-0.114; %前悬架侧倾转向系数（无量纲）Er=0; %后悬架侧倾转向系数（无量纲）kf=29890; %前轮有效侧偏刚性（N/rad）kr=50960; %后轮有效侧偏刚性（N/rad）Ixz=0; %惯性积（kg*m^2）h=0.488; %侧倾力臂（m）i=24.9; %转向系传动比（无量纲）Is=0.054; %转向盘转动惯量（kg*m^2）arfa=58.5*pi/180; %转向柱与Z轴夹角α（弧度）Iw=3.92; %前轮绕主销转动惯量（kg*m^2）kw=294; %转向系阻力系数（N*m*s/rad）Cw=0; %转向系对车身刚性（N*m*s/rad）Dw=0.087; %回正力臂（m）mu=0.4; %侧向力系数增量（无量纲）g=9.8; %重力加速度（m/s^2）G1=15250; %前轴静荷（N）V=40; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%C=[ Iz 0 Ixz 0 0 0;0 M*V -Ms*h 0 0 0;Ixz -Ms*h*V Ix 0 0 0;0 0 0 1 0 0;0 0 0 0 0 1;i*Is*cos(arfa) 0 -i*Is*sin(arfa) 0 i*i*Is+Iw kw ];m=2*(a^2*kf+b^2*kr)/V;n=M*V+(2*a*kf-2*b*kr)/V;D=[ m 2*(a*kf-b*kr) 0 2*(b*kr*Er-a*kf*Ef) 0 -2*a*kf; n 2*(kf+kr) 0 -2*(kf*Ef+kr*Er) 0 -2*kf; -Ms*h*V 0 (Df+Dr) (C1+C2-Ms*h*g) 0 0;0 0 -1 0 0 0;0 0 0 0 -1 0;-2*kf*Dw*a/V -2*kf*Dw 0 2*kf*Dw*Ef 0 2*kf*Dw+Cw ];A=inv(C);iT=mu*G1*Dw;u=[0 0 0 0 0 1]'; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%tic[t,y]=rk_4('fun',[0,6],[0;0;0;0;0;0]);tocx=y;x0=inv(D)*iT*u;xx1=x(:,1)/x0(1);plot(t,xx1)xlabel('t(s)');ylabel('r/r0');hold on%xx6=x(:,6)/x0(6);%plot(t,xx6)%xlabel('t(s)');%ylabel('θ/θ0');%hold on。

基于ADAMS和MATLAB的汽车悬架系统仿真分析

基于ADA MS和MAT LAB的汽车悬架系统仿真分析3韩朝晖(湖南文理学院继续教育学院,湖南常德　415000)摘要:文中对汽车半主动悬架系统的仿真分析采用了ADAMS和MAT LAB联合仿真方法。

在ADAMS中建立了1/4汽车悬架的动力学模型,然后用MAT LAB软件建立汽车半主动悬架的阻尼控制模型,通过改变阻尼系数减小汽车的垂直振动。

在MAT LAB/SI M UL I N K中建立采用模糊逻辑控制的控制系统模型,分析汽车车身垂直方向的加速度,来达到汽车行驶的平顺性。

ADAMS和MAT LAB联合仿真方法为汽车动力学仿真提供了一种新途径。

关键词:虚拟样机技术;半主动悬架;模糊控制;联合仿真中图分类号:TH122 文献标识码:A 文章编号:1001-2354(2008)07-0016-04 车辆振动是影响车辆行驶性能的重要因素,这种振动不仅大大降低了车辆行驶平顺性,也影响其操纵稳定性。

车辆振动严重时,还影响其行驶速度,同时车辆振动也是车内噪声的主要来源。

为了提高汽车平顺性,减少振动,对汽车的悬架控制系统进行研究显得尤为重要。

1　ADAMS与MAT LAB软件简介ADA MS是目前世界上最著名的虚拟样机分析软件,广泛应用于汽车制造业、工程机械、航空航天、国防等领域。

ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库,创建完全参数化的机械系统动力学模型,利用拉格朗日第一类方程建立系统最大量坐标动力学微分-代数方程,求解器算法稳定,对刚性问题十分有效,可以对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析,后处理程序可输出位移、速度、加速度和反作用力曲线以及动画仿真。

仿真结果可用于预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测、峰值载荷,以及计算有限元的输入载荷等[1～3]。

MAT LAB是矩阵实验室(M atrix Laborat ory)的简称,除具备卓越的数值计算能力外,还具有功能强大的工程应用工具箱,广泛应用于我国的各项领域[4,5]。

基于MATLAB的汽车悬架仿真研究

基于MATLAB的汽车悬架仿真研究汽车悬挂系统是汽车的重要组成部分，其性能直接影响了车辆的操控性、乘坐舒适性和安全性。

为了优化汽车悬挂系统的设计，提高车辆的性能和乘坐舒适度，研究人员利用MATLAB进行悬挂系统仿真研究。

首先，进行汽车悬挂系统的建模。

悬挂系统主要由弹簧和减震器组成，其目的是吸收和减轻车辆运动中的震动和冲击力。

通过在MATLAB中建立悬挂系统的数学模型，可以模拟和分析悬挂系统在不同路况条件下的工作原理。

其次，进行悬挂系统的参数优化。

汽车悬挂系统的参数包括弹簧刚度、减震器阻尼系数等。

通过在MATLAB中调整这些参数，可以模拟不同参数值下悬挂系统的性能。

在仿真过程中，可以通过分析车辆的加速度、车身倾斜角度等指标来评估悬挂系统的性能，从而选择出最佳的参数值。

第三，模拟不同路况下的汽车悬挂系统工作。

在真实的道路环境中，汽车悬挂系统需要应对不同的路况，如减速带、颠簸路面等。

在MATLAB 中，可以通过导入实际道路数据，对悬挂系统在不同路况下进行仿真。

通过模拟不同路况下的车辆动态响应，可以评估悬挂系统的性能和稳定性。

最后，进行悬挂系统控制策略的研究。

在现代汽车中，许多悬挂系统都配备了主动控制装置，可以根据路况和驾驶员的要求调整悬挂系统的工作状态。

在MATLAB中，可以将悬挂系统与控制算法相结合，进行悬挂系统控制策略的仿真研究。

通过模拟不同控制算法下悬挂系统的响应，可以评估控制策略对车辆性能的影响。

综上所述，基于MATLAB的汽车悬挂仿真研究能够帮助优化悬挂系统的设计和参数选择，提高车辆的操控性、乘坐舒适性和安全性。

通过模拟不同路况下的悬挂系统工作，并研究悬挂系统的控制策略，可以为汽车制造商和工程师提供有关悬挂系统性能和控制优化的重要参考。

MATLAB软件在汽车悬架系统的模拟与中的应用资料

摘要汽车悬架系统是整个汽车中非常重要的一个环节，它性能的好坏直接影响到汽车的平顺性和安全性，而主动悬架系统能使汽车的乘坐舒适性以及操纵稳定性和安全性得到很大程度的提高，因此，主动悬架系统是现代汽车的一个发展方向。

本文分别对汽车的被动悬架系统和主动悬架系统建立了双轴四自由度的模型，列出了这两种模型的状态方程，并结合现代控制理论中的线性调节器理论对主动悬架的控制原理进行了分析。

本人在分析悬架系统工作特性的基础上使用了c 语言对MATLAB软件进行了二次开发，开发出的这套软件它能对不同型号的被动悬架系统和主动悬架系统汽车进行模拟仿真，并进行分析，因此命名为SAS软件(以下简称SAS)。

利用SAS软件对被、主动悬架进行了模拟分析，根据模拟的结果对被动悬架和主动悬架汽车的性能进行了对比分析，并对其平顺性进行了评价。

关键词:悬架、主动、被动、MATLAB模拟ABSTACTSuspension system is one of the most important part in the whole automobiles. Its performance influences directly on ride comfort and safety of auto. Active-suspension is able to improve greatly the performances of auto such as ride comfort, security and stability. Hence developing and designing the active-suspension is the important direction in the future.In the paper ,I set up two four-freedom models about passive suspension and active-suspension of vehicles, and list their state space equations. Moreover, I analyze the controlling principle of active-suspension by using the modern controlling theory.I develop a set of software based on the MATLAB software by using C language according to suspension performance. Its main functions are to simulate the passive-suspension and active suspension about vehicles whose construction parameters are variable and then analyze the suspension. So I call this software SAS software (short for SAS). Using SAS software, I simulate the passive-suspension and active-suspension. According to the result after simulating, I analyze and compare performances of two kinds of suspensions, and furthermore evaluate the ride comfort on vehicles.Keywords: suspension active passive MATLAB simulation第二章建立汽车悬架系统的状态方程2. 2汽车被动悬架系统状态方程的建立根据上一节的分析，我们可以把汽车被动悬架系统简化为一个如图2所示的1/2车辆模型。