基于Matalab的空气悬架参数优化设计

基于hyperworks的空气悬架支架优化设计

基于hyperworks的空气悬架支架优化设计发表时间：2017-11-04T09:03:59.127Z 来源：《基层建设》2017年第20期作者：侯月旺[导读] 摘要：在欧美地区，空气悬架系统在重型商用车上的使用率超过80%，在高速客车和豪华城市客车已经100%采用，而国内刚刚处于起步阶段，设计经验不足，同时空气悬架零件开发周期长、设计难度大、质量要求高，在悬架零件产品研发中，采用 CAE（计算机辅助工程）来指导零件设计，验证产品性能。

东风柳州汽车有限公司广西柳州 545005摘要：在欧美地区，空气悬架系统在重型商用车上的使用率超过80%，在高速客车和豪华城市客车已经100%采用，而国内刚刚处于起步阶段，设计经验不足，同时空气悬架零件开发周期长、设计难度大、质量要求高，在悬架零件产品研发中，采用 CAE（计算机辅助工程）来指导零件设计，验证产品性能。

随着有限元分析方法和结构优化分析在汽车工业的广泛应用，汽车仿真分析软件也得到了快速发展，hyperworks就是其中之一，该软件集成3D辅助设计、有限元分析、拓补优化、CAE仿真分析等等。

本文针对国内商用车空气悬架铸件支架设计采用hyperworks软件进行拓补优化，最终实现零部件设计的轻量化，并满足铸造工艺、工程美学等要求，为国内商用车悬架设计提供新的参考。

关键词：空气悬架；悬架设计；拓补优化；hyperworks随着人民生活水平的提高，对乘坐汽车舒适性的要求越来越高，特别是对汽车高速行驶时的平顺性和操纵稳定性的要求越来越高，随着高速公路的迅速发展，空气弹簧悬架在汽车上的应用必将得到推广。

另外随着对汽车对路面破坏机理的认识的进一步加深和政府对高速公路养护的进一步重视，也必将进一步推动空气悬架在汽车上的应用，例如交通部标准《营运客车类型划分及等级评定》明确提出高一、高二、高三级客车的悬架必须采用空气悬架，强制性国家标准《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值》三轴、四轴车辆采用空气悬架，车辆总重可增加1t，《机动车运行安全技术条件》最新发布送审报批稿中明确危险品运输车辆必须采用空气悬架，因此空气悬架产品研发就显得尤为重要。

MATLAB在动力总成悬置系统优化设计的应用

ｏｔｚｉ｛ｐｉａｏｏｍｔｎｆ
ｔｄｔｃｕｅｔｅｎａｃｅｄｃｕｌｇｒｅａｄｈｎｅｉｐｏｅｔＶｅｍ１ｅ｛ｈｒｉｏｌｅｃｖｌｅｈｎｅｔｅｏｐｉ，ｅｃｍｒｅＮＨｐ咖ｒｏｅｏｔｅｙｄｆｉｙｈｎａｎｔｖｈ７ｆｈ
行２列元素；）＿型（）ｚ（ｆ｛的第个元素；（＿辰）一振型
（）的第ｋ个元素。在第ｋ个广义坐标上分配到的能量为：
置系统的微分方程为：（｝ｃ（Ｊ（．０振动［＋］）［］］［（＋Ｑ｝｝（
系统自由振动微分方程为：ｆ＋Ｋ｛＝０）［０｝］Ｑ）｛］Ｅ式中：一系统惯性矩阵；一系统刚度矩阵；０一系统广义［］［Ｋ］｛｝
向上，ｙ轴按右手定则确定。
［ｉ１ｋ０ｌＫ］０＝
Ｊ０｝０ｋ
２１．２动坐标系．
、Ｚｉ个悬置的坐标；。 —第ｉｏＬ、个悬置的动坐标系Ｇ — ，原点Ｇ位于动力总成质心处，三轴的式中：Ｙ、—第ｉ其轴相对于固定坐标系的方向角；、 —第ｉ个悬置的方向规定和定坐标系一致，坐标系固结在动力总成上，该和动力
转动主刚度，相应地，，为３个弹性主轴方向的阻尼。由于其形动力总成质位ｍｍ质量ｍ，ｋＩｇｘ状与安装角度的关系，悬置坐标系和广义坐标系方向不一致，结７．４５
ｘ
合如图２所示，可得广义坐标系和悬置坐标系的关系。
加速度向量；ｑ）（一系统广义坐标向量。

基于MATLAB的双横臂独立悬架优化设计

毕业设计任务下达书学院交通学院专业机械设计及其自动化学号20102814038 姓名刘昌帆现将毕业设计任务下达书发给你。

毕业设计任务下达书内容如下：一、毕业设计题目基于matlab的双横臂独立悬架优化设计二、主要内容分析车辆常见悬架的特点，在此基础上分析双横臂独立悬架的优缺点，建立悬架设计的约束函数，采用matlab进行优化设计计算，得出影响车轮转向和跳动的因素。

三、具体要求1）遵守纪律，按时到指定地点进行设计工作，如有缺勤情况按规定给予处理；2）独立完成，严禁抄袭，严禁请他人代做，保质保量按期完成论文任务；3）设计应中心突出，内容充实，数据可靠，结构紧凑，层次分明，文字流畅，字迹工整；4）毕业设计说明书以不少于10000字为宜；5）电子版和纸纸版文件一份（A4纸质）；6）设计文件格式完全符合要求。

四、主要参考文献[1] 陈家瑞.汽车构造[M].北京：人民交通出版社，1994.3.[2] 王望予. 汽车设计[M]. 北京：机械工业出版社，2000.10.[3] 双横臂独立悬架在车轮转向和跳动时的分析.[D]. 长沙：1997/4.[4] 张贤明. MATLAB语言及应用案例 [M]. 南京：东南大学出版社，2010.9.[5] 余志生.汽车理论[M].北京：机械工业出版社，1990.9.六、本毕业设计任务下达书于2013年12月28日发出。

毕业设计应于2014年5月30日前完成后交指导教师，由指导教师评阅后提交毕业设）答辩委员会。

七、毕业设计任务下达书一式两份，一份给学生，一份留学院存档。

指导教师：签发于2013年12月28日分管院长：签发于2013年12月28日毕业设计开题报告毕业设计结题报告毕业设计成绩评定表学院：交通学院学号：20102814038目录1 绪论 (2)1.1 引言 (2)1.2 国内外对悬架设计的研究概述 (3)1.3 本课题研究内容 (3)2 双横臂悬架与转向梯形 (4)2.1 双横臂独立悬架结构及其应用 (4)2.2 双横臂独立悬架及其转向系统 (5)2.3 本章小结 (8)3 转向梯形断开点位置模型的建立与优化 (9)3.1 转向梯形位置模型的建立 (9)3.2 转向梯形断开点模型的优化 (11)3.3 本章小结 (14)4 总结 (15)参考文献： (15)附录 (16)致谢 (21)鲁东大学本科毕业设计基于MATLAB的双横臂独立悬架优化设计刘昌帆（交通学院机械制造及其自动化专业 2010级机械本1003班20102814038）摘要：汽车悬架设计，传统的设计方法通常采用平面作图法，但是对悬架系统的空间布置有所忽略，优化结果很不理想。

ADAMS与MATLAB软件在汽车悬架系统优化及控制中的应用

ADAMS与MATLAB软件在汽车悬架系统优化及控制中的应用于海涛;田静姝;于海波;门玉琢;李跃伟【摘要】应用ADAMS软件对某车辆的前悬架运动学特性进行了仿真分析,揭示了运动特性参教在悬架运动过程中的变化规律,对导向机构存在的问题进行了优化计算,优化后轮距和前轮侧向滑移量都在理想的范围变动.为研究悬架对车辆行驶稳定性的影响,提出了悬架阻尼神经网络PID控制方法,对车辆实行横摆稳定性闭环控制.针对单移线和阶跃转向两种典型工况,应用MATLAB软件进行了仿真.结果表明,通过悬架阻尼来控制车辆侧偏运动,使左右车轮的载荷转移明显减小,从而能有效抑制车辆的过度转向特性.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2010(000)007【总页数】3页(P82-84)【关键词】前悬架;仿真优化;阻尼;PID控制【作者】于海涛;田静姝;于海波;门玉琢;李跃伟【作者单位】哈尔滨师范大学,哈尔滨,150025;吉林大学,交通学院,长春,130022;吉林大学,交通学院,长春,130022;吉林大学,交通学院,长春,130022;吉林大学,交通学院,长春,130022【正文语种】中文【中图分类】TH12;U463.3311 前言汽车悬架的主要任务是传递作用在车轮和车架之间的一切力和力矩，缓和路面传给车身的冲击载荷，同时衰减由此引起的承载系统的振动。

悬架的运动学特性是指当车轮上下跳动时，前轮定位参数、轮距、前轮侧向滑移量等参数相应的变化规律，这一规律是由导向机构所决定的，它直接影响到汽车的使用性能，特别是操纵稳定性、舒适性、转向轻便性和轮胎的使用寿命等。

路面不平、车辆质心时变纵向惯性力和侧向惯性力将引起汽车的俯仰、侧倾、横摆及侧偏运动，从而影响到车辆的稳定性。

基于阻尼可调的悬架控制，可以做到通过改变悬架的阻尼来保证车辆的乘坐舒适性或操纵稳定性。

在分析悬架阻尼分配策略对车辆横摆稳定性影响的基础上，利用车辆横摆角速度神经网络PID 控制算法，对悬架阻尼进行控制来提高车辆转向稳特性[1]。

基于MATLAB的双横臂独立悬架优化设计

ZB min ZB ZB max
目标函数：
min
1 n
n i 1
(Ci B C0B)2
YGOCZDEXAGCAC1oG0A2AFD0GECA0GA
某汽车独立悬架相关配置参数：
采用平面作图法确定转向梯形断开点的位：
[B] [XB YB ZB ] [-125 250 -255]
选择四种不同的摆臂轴线投影角，探讨转向梯形断开点在不同空间角度下的运动不协调误差，如下表所示：
为进一步考察断开点横坐标对运动不协调性影响时，将Y,Z方向坐标保持不变，而改变X方向坐标，然后运行上述四种方案，并运用matlab软件进行优化设计，结果如下图:
图 2-2 X s 关系曲线
由上图可以看出，当摆臂轴线不存在空间角度时，断开点的X 方向坐标值的改变对σ的影响很小；若摆臂轴线存在空间角度时，
转向梯形最佳断开点位置应使车轮在跳动过程中绕主销的摆动量最小，即上图中点C至点B的空间距离在车轮跳动过程中的变化量最小，并由此确定优化设计变量、约束条件和目标函数。
梯形断开点坐标：
[B] [XB YB ZB ]
约束条件： X Bmin X B X Bmax YB min YB YB max
2、梯形断开点位置模型的建立与优化
图2-1 双横臂独立悬架的导向机构双
图中 o 2为上摆横臂臂独立摆悬架动的导中向结心构， o1为下摆臂摆动中心，n 2为上摆臂摆动轴线，n1
为下摆臂摆动轴线，G为下摆臂球销中心，A为上摆臂球销中心，D为主销与转向节轴线交点，E为车轮中心，F为车轮与地面交点，C为转向节臂球销中心，B为横拉杆断开点。
基于MATLAB的双横臂独立悬架优化设计
班级：机械本1003 学号：20102814038 学生：刘昌帆指导教师：王保卫

(完整word版)基于Matlab的汽车主动悬架控制器设计与仿真

《现代控制理论及其应用》课程小论文基于Matlab的汽车主动悬架控制器设计与仿真学院：机械工程学院班级：ＸＸＸＸ（XX）姓名：X X X2015年6月3号河北工业大学目录1、研究背景 (3)2、仿真系统模型的建立 (4)2.1被动悬架模型的建立 (4)2.2主动悬架模型的建立 (6)3、LQG控制器设计 (7)4、仿真输出与分析 (8)4.1仿真的输出 (8)4.2仿真结果分析 (11)5、总结 (11)附录：MATLAB程序源代码 (12)（一）主动悬架车辆模型 (12)（二）被动悬架车辆模型 (14)（三）均方根函数 (15)1、研究背景汽车悬架系统由弹性元件、导向元件和减振器组成,是车身与车轴之间连接的所有组合体零件的总称,也是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间一切力传递装置的总称,其主要功能是使车轮与地面有很好的附着性,使车轮动载变化较小,以保证车辆有良好的安全性,缓和路面不平的冲击,使汽车行驶平顺,乘坐舒适,在车轮跳动时,使车轮定位参数变化较小,保证车辆具有良好的操纵稳定性。

(a)被动悬架系统(b)半主动悬架系统(c)主动悬架系统图1 悬架系统汽车的悬架种类从控制力学的角度大致可以分为被动悬架、半主动悬架、主动悬架3种（如图1所示）。

目前,大部分汽车使用被动悬架,这种悬架在路面不平或汽车转弯时,都会受到冲击,从而引起变形,这时弹簧起到了减缓冲击的作用,同时弹簧释放能量时,产生振动。

为了衰减这种振动,在悬架上采用了减振器,这种悬架作用是外力引起的,所以称为被动悬架。

半主动悬架由可控的阻尼及弹性元件组成,悬架的参数在一定范围内可以任意调节。

主动悬架是在控制环节中安装了能够产生上下移动力的装置,执行元件针对外力的作用产生一个力来主动控制车身的移动和车轮受到的载荷,即路面的反作用力。

随着电控技术的发展，微处理器在车辆中的应用已经日趋普遍,再加上作动器、可调减振器和变刚度弹簧等重大技术的突破,使人们更加注对主动悬架系统的研究。

基于MATLAB的悬置系统优化设计及软件开发

基于MATLAB的悬置系统优化设计及软件开发悬置系统优化设计及软件开发是一个重要的领域，它涉及到机械工程、控制工程、计算机科学等多个学科。

本篇文章将基于MATLAB，介绍一种悬置系统优化设计及软件开发的方法。

1. 悬置系统优化设计悬置系统是指一种涉及到悬浮力、摩擦力和质量等多个因素的机械系统。

它通常是由一个悬置系统模型和一个控制器模型组成。

悬置系统模型可以描述悬浮力、摩擦力和质量等因素对系统性能的影响，从而进行优化设计。

在悬置系统优化设计中，重要的一步是通过建立系统模型，计算系统的动态响应。

MATLAB是一种功能强大的数值计算和科学绘图软件，可以帮助我们方便地计算系统响应。

我们可以利用MATLAB中的ODE solver函数来模拟悬置系统动态响应，对系统进行优化设计。

2. 悬置系统软件开发在悬置系统软件开发中，需要设计一个稳定、高效、易于使用的软件，以实现系统的实时监测和控制。

MATLAB是开发悬置系统软件的一个优秀选择。

首先，我们可以使用MATLAB提供的GUI（图形用户界面）开发工具，创建一个用户友好的界面，以方便用户进行操作。

其次，我们可以将悬置系统模型和控制器模型集成到开发的软件中，实现实时的系统监测和控制。

3. 总结综上所述，基于MATLAB的悬置系统优化设计及软件开发方法是一种高效、易于实现的方法。

它可以帮助我们快速优化悬置系统性能，同时还可以方便地开发一个用户友好的软件，实现实时监测和控制。

对于悬置系统优化设计及软件开发工程师来说，掌握MATLAB技术是非常重要的。

4. 悬置系统优化设计算法悬置系统的优化设计可通过多种优化算法来实现，如遗传算法、粒子群算法和蚁群算法等。

这些算法都是基于数值优化和搜寻的思想，通过不断迭代优化的方式寻找最优解。

在MATLAB中，我们可以使用优化工具箱提供的函数实现悬置系统优化设计。

具体来说，我们需要定义目标函数和约束条件，然后使用优化函数求解最优解。

例如，使用fmincon函数可以实现非线性优化，使用linprog函数可以实现线性优化等。

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。

MATLAB软件在汽车悬架系统的模拟与分析中的应用

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第一章绪论1. 1悬架系统的功能、结构及分类汽车悬架系统是指车身与车轴之间连接的所有组合体零件的总称，也可以说是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间的一切传力装置的总称。

基于ADAMS-MATLAB的汽车主动悬架联合优化设计与控制

Simulink是MATLAB的一个附加组件，采用模块组合的方法来创建动态系统的计算机模型，其重要特点是快速、准确。它可以用于模拟线性与非线性系统，连续与非连续系统，或它们的混合系统，是强大的仿真工具。除此之外，它还提供了图形动画处理方法，以方便用户观察系统仿真的整个过程。Simulink提供了一种函数规则——S函数。S函数可以是一个M文件、C语言程序或其他高级语言程序。Simulink模块可以通过一定的语法规则来调用S函数，使得仿真功能大大加强。
（2-1式）
表2-1给出了加权加速度均方根值与人体的主观感觉之间的关系。表2-1
加权加速度均方根值（）
人体主观感觉
<0.315
没有不舒适
0.315~0.63
有一些不舒适
0.5~1.0
相当不舒适
0.8~1.6
不舒适
1.25~2.5
很不舒适
>2.0
极不舒适
2）辅助评价方法：
当峰值系数>9时，ISO2631-1：1997（E）标准规定用4次方和根值的方法来评价，它能更好地估计偶尔遇到过大的脉冲引起的高峰值系数振动对人体的影响，此时采用辅助评价方法——振动剂量之为
在各种CAD、CAE、CAM技术中，利用虚拟样机技术对机械和控制系统进行联合仿真技术是近年来发展较快的一种。ADAMS/Controls模块和MATLAB的联合仿真为机械和控制系统的联合仿真提供了一种全新的方法。在传统设计中，机械工程师和控制工程师虽然在共同设计开发一个系统，但是他们都需要各自建立一个模型，然后采用不同分析软件，对机械系统和控制系统进行独立的设计、调试和试验。最后建造一个物理样机，进行机械系统和控制系统的联合调试。如果发现问题，机械工程师和控制工程师又需回到各自的模型中，修改系统，然后再进行物理样机的联合调试。使用ADAMS/Controls控制模块，机械工程师和控制工程师可以共享一个虚拟样机模型，进行设计、调试和试验。可以利用虚拟样机对机械系统和控制系统进行反复的联合调试，直到获得满意的设计效果，然后再进行物理样机联合调试。

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。

基于MATLAB和遗传算法的车辆悬架参数模型优化研究

基于MATLAB和遗传算法的车辆悬架参数模型优化研究魏静【摘要】对车辆悬架系统进行了分析,建立了车辆悬架参数模型,给出了用于解决参数模型的动力学方程.采取遗传算法对车辆悬架参数进行了优化,得出优化后的相关参数尺寸,主要考虑车体垂直方向的加速度、轮胎垂直位移以及角加速度最小.将优化参数值输入到MATLAB Simulation仿真模块中进行仿真,得到了车辆行驶过程中的道路激励特性曲线.与优化前的仿真结果进行了对比,优化后的角加速度、垂直加速度及垂直位移明显降低,效果较好.【期刊名称】《机械制造》【年(卷),期】2016(054)003【总页数】3页(P7-9)【关键词】车辆悬架;遗传算法;参数模型;仿真【作者】魏静【作者单位】陕西工业职业技术学院陕西咸阳712000【正文语种】中文【中图分类】TH113;U463.33随着经济的快速发展，汽车产业也随之迅速增长。

虽然中国许多家庭都购买了汽车，但是中国人口比较多，在未来仍然有许多家庭需购买汽车。

同时，人们对汽车的性能要求也越来越高，尤其是对汽车在行驶过程中舒适性的要求。

据不完全统计，中国有60%的人在长时间乘车或者驾驶车辆的过程中，曾经有过头晕、心跳加快、甚至出现呕吐等现象。

因此，如何确保汽车行驶过程中的舒适性，是未来汽车企业研究的热点。

由于道路不平整，汽车在行驶过程中发生振动是不可避免的，从而影响乘客的舒适性。

影响汽车振动的主要原因是设计不合理，而悬架设计不当是影响乘坐舒适性的重要原因之一。

当前，对车辆舒适性研究的方法有多种，例如：文献［1-3］采取直线电机式馈能悬架，在路面不平整的激励下，针对乘坐舒适性与回馈能量功率流的计算方法展开了深入研究；文献［4-6］采取路面谱产生随机路面的不平整度，建立了车辆振动数学模型，通过输入随机路面产生的不平度，用振动响应结果来评价车辆的舒适性；文献［7-9］通过有限元方法创建桥梁振动方程，利用有限元软件ANSYS分析编制计算程序，计算了桥梁动力响应、车辆自重及悬架刚度等各种参数，评价车辆行驶过程中对乘坐舒适性的影响。

基于MATLAB的悬置系统优化设计及软件开发

Ｋｅｒｙｗｏｄｓ：ｏＭｕｎｔｎｇＳｙｔｍ，Ｏｐｔｍｉａｉｎ，ＡＴＬＡＢｉｓｅｉｚｔｏＭ
１前言
目前国内、大都应用Ａａｓ软件或自主开发外ｄｍ
频率远大于悬置系统频率．所以把动力总成看作空间弹性支撑刚体由于橡胶悬置阻尼不大．且是小幅振动．以分析时可以假设橡胶垫弹性是线性的．所并忽略其阻尼每个悬置点简化为沿空间３条正交轴线方向的弹簧．３条轴线成为主弹性轴．这即悬置软垫的ＵＷ轴线。根据上述分析，、、建立动力总成
ｍｕｔｇｓｓｍｉｂｉ．ｔｔｏｏｊｃｖｕｃｏｓｏｎｒｙｄｃｕｌｇａｄｔｅｒｔｎｌｒｎｅｎｏｔｅｎｔｒｌｏｎｉｙｔｕｌＷｉｗｂｅｔｅｆｎｔｎｆｅｅｇｅｏｐｉｎｈａｏａａｒｇｍｅｔｆｈａａｎｅｓｔｈｉｉｎｉａｕｆｑｅｃ，ａｍｌ－ｂｅｔｅｏｔｚｔｎｍｔｅｔｕｃｏｓｅｔｌｈｄａｅｎｔｉｈｕｔｇｓｓｍｉｒｕｎｙｕｔｏｊｃｉｐｉａｏａｈｍａｃｆｎｔｎｉｓｂｉｅ．Ｂｓｄｏｈｓｅｍｏｎｉｙｔｓｅｉｖｍｉｉｉｉａｓ，ｔｎｅ
向转动的耦合．其耦合程度达１．％和１．１如没３３４４％．４有有效解耦．势必会造成动力总成振动时的隔振率下
降。同时，ｏ和Ｐｔｈ固有频率相差Ｏ９没有把两Ｒｌｌｉｃ．。４

基于MATLAB的汽车悬架系统仿真研究

基于MATLAB的汽车悬架系统仿真研究李洁;刘耿硕【摘要】悬架作为汽车的关键零件之一,直接决定着汽车乘坐的舒适性和行驶安全性.为了建立汽车悬架系统有效的控制器,实现对悬架系统的有效控制,进而提升车身的稳定性和安全性,以主动悬架为研究对象,建立了两自由度1/4悬架模型,通过受力分析建立了合适的数学模型.并且基于MATLAB/Simulink构建了仿真模型,通过选择车身加速度这个最有效的标准作为控制目标,设计了PID控制器并进行了仿真模拟调控.最后采用试凑法整定参数,经过多次仿真模拟和对比实验结果,得出了PID控制器参数的最佳整定值.【期刊名称】《河北工程大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(036)002【总页数】4页(P97-100)【关键词】主动悬架;MATLAB;车身加速度;PID控制器【作者】李洁;刘耿硕【作者单位】邯郸学院机电学院,河北邯郸056005;邯郸学院机电学院,河北邯郸056005【正文语种】中文【中图分类】U463.33悬架是车轮与车身之间的连接部件，是传递车辆的车架与车桥之间作用力和力矩的连接装置总称，悬架一般由弹性元件、减震及传动装置三部分构成[1-3]。

悬架有两方面作用，其一是起连接作用，二是通过弹性元件与阻尼元件的相互作用，来减少不平路面的影响，使车辆在遇到不平衡路面时仍能保证平稳性和舒适性[4-5]。

当汽车在不平整路面行驶时，车辆自身受到的冲击力由轮胎上的悬架装置传到车身，正是因为悬架系统发挥作用，汽车才会在不平整路面行驶时仍能保持平稳。

在已有的车辆模型分析中，主动悬架的减震效果是最好的，被动悬架的性能相对最差[6-9]。

因此，本文以1/4主动悬架为研究对象，首先在简化分析悬架系统后，构建两自由度1/4主动悬架系统物理模型。

其次通过简化路面输入，提出了悬架性能的评价标准。

由于车身加速度是反映悬架性能最直接也是最有效的方式，所以本文采用车身加速度作为悬架性能的评价指标，设计了PID控制器并整定其参数。

基于MATLAB的汽车悬架仿真研究(可编辑修改word版)

基于 MATLAB 的汽车悬架仿真研究周新鹏（昆明理工大学交通工程学院，云南昆明）摘要：针对不同悬架的性能特点，分别建立了被动悬架、主动悬架的车身与车轮二自由度振动模型，基于 Matlab 软件用白噪声法模拟了路面不平度随机输入，在此基础上，对被动悬架与主动悬架的性能进行了仿真对比。

仿真结果表明：主动悬架能更好地衰减振动，因此具有更佳的平顺性。

关键词：汽车主动悬架被动悬架 Matlab引言悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间一切传力连接装置的总称，用以把路面作用于车轮上的各种力和力矩传递到车架上[1]，同时还起到缓和冲击、吸收振动、提高平顺性与乘坐舒适性的作用。

传统悬架的刚度和阻尼是按经验或优化设计的方法确定的，在汽车行驶过程中，其性能不变，也无法调节，从而使汽车平顺性与乘坐舒适性受到一定的影响，因此称这种悬架系统为被动悬架。

主动悬架可根据汽车的行驶条件的变化对刚度和阻尼进行动态地自适应调节，因此能使悬架系统始终处于最佳状态[2]。

车身垂直位移决定了汽车振动时振幅的大小，悬架行程直接影响撞击限位的概率，而车身加速度是评价汽车平顺性的主要指标[3]，因此，本研究主要从车身垂直位移、车身加速度、悬架行程等几个方面比较主动悬架与被动悬架的特性。

1.汽车悬架相关理论汽车悬架系统由弹性元件、导向元件和减振器等部分组成。

弹性元件用来传递并承受垂直载荷，它也具有一定的吸振能力；导向元件用来传递纵向力、侧向力和由此产生的力矩；减振器用来迅速减小车身和车架的振动。

汽车悬架一般应具备以下功能：（1）承受汽车的重量；（2）承受并缓和汽车行驶时由路面通过车轮传给车身的冲击与振动；（3）在承受制动力、驱动力和转弯时产生的离心力时，要保证操纵的稳定性：包括汽车行驶时不要产生过大的侧倾与仰倾，使制动时产生的“点头”现象尽可能小；（4）使汽车具有不足转向特性，不产生过度转向；（5）使汽车与路面有较好的附着特性，不会由于过大的振动而使车轮脱离路面；（6）在凹凸不平的路面上行驶时，为了保证必要的离地间隙，能主动调节车身高度。

基于MATLAB的悬置系统优化设计及软件开发

基于MATLAB的悬置系统优化设计及软件开发李波;鲁平;汤林生;徐仰汇;杨健【摘要】Mounting stress is analyzed, and a mathematics model with six degree- of-freedom of powertrain mounting system is built. With two objective functions of energy decoupling and the rational arrangement of the natural frequency, a multi -objective optimization mathematic function is established. Based on this, the mounting system is optimized with MATLAB's GUI functions and toolbox function optimization. The application of the mounting system in a domestic brand car shows that that the optimized mounting system is effective in rational allocation of natural frequency and the decoupling in six directions, and the objective of optimization is achieved. Through the real vehicle tests, the optimized mounting system improves the vibration isolation performance and vehicle NVH performance.%分析悬置受力,建立了动力总成悬置系统6自由度数学模型.通过综合能量解耦和固有频率的合理布置两个目标函数,建立了多目标优化数学函数.在此基础上,借助MATLAB的GUI功能和工具箱中优化函数对悬置系统进行了优化设计.通过在某自主品牌轿车悬置设计中的应用表明,优化后的悬置系统有效实现了固有频率的合理配置和6个方向的解耦,达到了优化目的.通过实车试验可知,优化后的悬置系统隔振性能提高,整车NVH性能改善.【期刊名称】《汽车技术》【年(卷),期】2011(000)009【总页数】5页(P19-23)【关键词】悬置系统;优化;MATLAB【作者】李波;鲁平;汤林生;徐仰汇;杨健【作者单位】北京汽车股份有限公司;北京汽车股份有限公司;北京汽车股份有限公司;北京汽车股份有限公司;北京汽车股份有限公司【正文语种】中文【中图分类】U463.331 前言目前国内、外大都应用Adams软件或自主开发软件进行悬置设计分析，都是通过优化，合理设计悬置的3向刚度、悬置点安装位置和固有频率分布，使悬置系统具有较高的能量解耦程度，减少动力总成与车架的振动传递，但多种情况下都是以某单一性能为目标函数进行优化设计，其效果虽起到一定作用，但还有进一步优化的空间和能力。

应用MATLAB对汽车悬架参数进行优化设计_贾宏玉

汽车悬架模型，优化前结合悬架刚度、优化后
阻尼的设计要求（约束条件）以及上面讨论的目标函数，分别赋予各个分目标相应的权系数以及作无量纲处理，并由此作为优化目标函数，在 Matlab 环境下编写 M 文件，调用 Matlab 优化工具箱（Optimization Toolbox）中 fminimax 函数对车辆悬架系统进行平顺性优化计算， fminimax 的作用是使目标函数的最大值逐次减小，即在最坏的情况下，寻求最好的结果，这是一种稳妥的保守策略。最终优化计算得悬架的刚度、阻尼如表 2 所示。为了全面分析计算结果，分别取车速 u＝20m/s 和 u＝ 40m/s 两种工况，路面等级取为 D 级。几种加速度优化前后均方根值对比如表 3 所示。
Abstract： Based on the model of 4 DOF of the suspension system, a simulation is taken in the environment of Matlab/ Simulink, and gained all sorts of vibration response of suspension system by the power of road surface and the influence of suspension parameter on vibration response. All sorts of vibration response of suspension system are defined of optimization object functions, with the theory of multi -objective mathematics programming and the optimization of Matlab/Optimization Toolbox on suspension system parameter, a final optimization result has been get. The acceleration of the vehicle body is obviously restrained through the simulation of different running situation after optimization, at the same time the suspension working space is commendably controlled, so the ride comfort of vehicle is obviously improved. Key words ： matlab; vehicle suspension system; optimization design