基于ADAMS和MATLAB的轿车.docx

1、 1 凌阳， 拇指 凌阳 硕士研究生课程论文 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 基于 ADAMS 和 MATLAB 的 轿车凌阳， 拇指 凌阳 前 悬架系统 仿真 分析 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 学 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳院： 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳汽车工程学院 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳，

2、拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 课程名称： 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳汽车动力学 凌 阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 专 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳业： 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳车辆工程 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指

3、凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 班 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳级： 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳汽研 141 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳凌阳， 拇指 凌阳 指导老师： 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指

4、凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 乔维高 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 学生姓名： 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳

5、， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 2015 年 1 月 凌阳， 拇指 凌阳 基于 ADAMS 和 MATLAB 的 轿车前悬架 系统 仿真分析 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 摘要 ： 汽车 作为 极其 重要的 交通 工具 ， 拇指 在交通 运输领域和人民日常 生活中 的 地位日益 突出 。 食指 用户 对汽车 安全性、 行驶平顺性、 操纵 稳定性 的 要求也越来越高 。 食指本文 采用 ADAMS 和 MATLAB 对 汽车半主动 悬架 系统进行 联合 仿真 。 食指 首先 在ADAMS 中 建立 动力学 模型 ， 拇指

6、然后用 MATLAB 软件建立汽车半主动悬架的 阻尼控制模型 ， 拇指 通过分析 汽车 垂直方向 的 加速度 ， 拇指 来达到 汽车 的行驶平顺性 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 关键词 ： 半主动 悬架 ；建模 ； 联合 仿真 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 Abstract: 凌阳， 拇指 凌阳 Vehicles, 凌阳， 拇指 凌阳 as 凌阳， 拇指 凌阳 an 凌阳， 拇指 凌阳 extremely 凌阳， 拇指 凌阳 important 凌阳， 拇指 凌阳 means 凌阳， 拇指 凌阳 of 凌阳， 拇指 凌阳 transportation, 凌阳， 拇指 凌阳 whose

7、 凌阳， 拇指 凌阳status 凌阳， 拇指 凌阳 is 凌阳， 拇指 凌阳 becoming 凌阳， 拇指 凌阳 more 凌阳， 拇指 凌阳 and 凌阳， 拇指 凌阳 more 凌阳， 拇指 凌阳 prominent 凌阳， 拇指 凌阳 in 凌阳， 拇指 凌阳 the 凌阳， 拇指 凌阳 field 凌阳， 拇指 凌阳 of 凌阳， 拇指 凌阳 transportation 凌阳， 拇指 凌阳 and 成绩 2 凌阳， 拇指 凌阳 peoples 凌阳， 拇指 凌阳 daily 凌阳， 拇指 凌阳 life. 凌阳， 拇指 凌阳 The 凌阳， 拇指 凌阳 users 凌阳， 拇指

8、凌阳 requirement 凌阳， 拇指 凌阳 of 凌阳， 拇指 凌阳 automobile 凌阳， 拇指 凌阳 safety 凌阳， 拇指 凌阳 and 凌阳， 拇指 凌阳 riding 凌阳， 拇指 凌阳comfort 凌阳， 拇指 凌阳 and 凌阳， 拇指 凌阳 handing 凌阳， 拇指 凌阳 stability 凌阳， 拇指 凌阳 is 凌阳， 拇指 凌阳 also 凌阳， 拇指 凌阳 increasing. 凌阳， 拇指 凌阳 In 凌阳， 拇指 凌阳 this 凌阳， 拇指 凌阳 paper, 凌阳， 拇指 凌阳 ADAMS 凌阳， 拇指 凌阳 and 凌阳， 拇指 凌阳

9、MATLAB 凌阳， 拇指 凌阳 are 凌阳， 拇指 凌阳 used 凌阳， 拇指 凌阳 to 凌阳， 拇指 凌阳 joint 凌阳， 拇指 凌阳 simulation 凌 阳， 拇指 凌阳 for 凌阳， 拇指 凌阳 automotive 凌阳， 拇指 凌阳 semi-active 凌阳， 拇指 凌阳 suspension 凌阳， 拇指 凌阳system. 凌阳， 拇指 凌阳 Dynamics 凌阳， 拇指 凌阳 model 凌阳， 拇指 凌阳 is 凌阳， 拇指 凌阳 established 凌阳， 拇指 凌阳 in 凌阳， 拇指 凌阳 the 凌阳， 拇指 凌阳 ADAMS 凌阳， 拇

10、指 凌阳 at 凌阳， 拇指 凌阳 first, 凌阳， 拇指 凌阳 and 凌阳， 拇指 凌阳 then 凌阳， 拇指 凌阳 using 凌阳， 拇指 凌阳 MATLAB 凌阳， 拇指 凌阳 to 凌阳， 拇指 凌阳 establish 凌阳， 拇指 凌阳 the 凌阳， 拇指 凌阳 vehicle 凌阳， 拇指 凌阳 semi-active 凌阳， 拇指 凌阳 suspension 凌阳， 拇指 凌阳 damping 凌阳， 拇指 凌阳 control 凌阳， 拇指 凌阳model, 凌阳， 拇指 凌阳 to 凌阳， 拇指 凌阳 achieve 凌阳， 拇指 凌阳 riding 凌阳， 拇

11、指 凌阳 comfort 凌阳， 拇指 凌阳 through 凌阳， 拇指 凌阳 the 凌阳， 拇指 凌阳 analysis 凌阳， 拇指 凌阳 of 凌阳， 拇指 凌阳 the 凌阳， 拇指 凌阳 acceleration 凌阳， 拇指 凌阳 of 凌阳， 拇指 凌阳vertical 凌阳， 拇指 凌阳 direction.凌阳， 拇指 凌阳 Key 凌 阳， 拇指 凌阳 words: 凌 阳， 拇指 凌阳 Semi-active 凌阳， 拇指 凌阳 suspension; 凌阳， 拇指 凌阳 modeling; 凌阳， 拇指 凌阳 joint 凌阳， 拇指 凌阳 simulation 凌

12、阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 1 凌阳， 拇指 凌阳 引言 凌阳， 拇指 凌阳 随着 汽车工业的发展 ， 拇指 汽车 的技术水平不断提高 ， 拇指 人们 对汽车的行驶平顺性 也 越来越关注 。 食指 而 对平顺性 起到 决定性 影响的 因素是 汽车 悬架 的 性能 ， 拇指 悬架 很重要的一个作用就是 缓冲 各种力和力矩 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 悬架 是汽车车身 （或 车架） 与 车桥之间 的 所有 传力 连接 装置 的 总称 。 食指 路面 作用于车轮 上 的 垂直 反力（支承力 ） 、纵向 反力 （牵引力 和制动力） 和 侧向 反力以及 这些力 所 构成的力矩 都要 通过悬架

13、 传到 车身上 ， 拇指 以 保证汽车的正常行驶 。 食指 为了 减小因路面的不 平 所激起 的 震动 ， 拇指 改善 汽车的行驶 平顺 性 及 操纵稳定性 ， 拇指 悬架 通常由弹性元件 、导向 机构、 横向 稳定器 以及减震器 等组成 。 食指 这 三个组成部分分别 起缓冲、减振和 导向的作用 ， 拇指 然而 三者共同 的作用 则是传力 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 由于 汽车 悬架系统对 整车 行驶 动力学 （如 操纵稳定性、行驶平顺性 等 ） 有 举足轻重的影响 ， 拇指 因此 ， 拇指 悬架 的动力学 仿真 分析在 汽车 悬架系统的 设计 和 开发 中占有很重要的地位 。 食指 凌阳

14、， 拇指 凌阳 本文 以某 前置 前驱 轿车 的 麦弗逊悬架为 研究对象 ， 拇指 以 改善汽车的行驶平顺性为目的 ， 拇指 基于 多刚体 系统动力学 理论 ， 拇指 利用 ADAMS 和 MATLAB 软件 对 麦弗逊 悬架进行了运动学的 虚拟样机建模 、 仿真分析和优化设计 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 2 凌阳， 拇指 凌阳 ADAMS 和 MATLAB 软件 介绍 凌阳， 拇指 凌阳 ADAMS（ Automatic 凌阳， 拇指 凌阳 Dynamic 凌阳， 拇指 凌阳 Analysis 凌阳， 拇指 凌阳 of 凌阳， 拇指 凌阳 Mechanical 凌阳， 拇指 凌阳 Syst

15、em） 软件 ， 拇指 是 由 美国机械 动力 公司 （ Mechanical 凌阳， 拇指 凌阳 Dynamic 凌阳， 拇指 凌阳 Inc.） 开发 的 最 优秀 的 机械 系统动态仿真 软件 ， 拇指 是 世界 上 最具权威性的 ， 拇指 使用范围 最广的 机械 系统 动力学 分析 软件 。 食指 用户使用 ADAMS 软件 ， 拇指 可以自动生成包括机 -电 -液一体化在内的、任意复杂系统的多体动力学数字化虚拟样机模型 ， 拇指 能为用户提供从产品概念设计、方案论证、详细设计、到产品方案修改、优化、试验规划甚至故障诊断各阶段、全方位、高精度的仿真计算分析结果 ， 拇指 从而达到缩短产品

16、开发周期、降低开发成本、提高产品质量及竞争力的目的 。 食指 由于 ADAMS 具有通用、精确的仿真功能 ， 拇指 方便、友好的3 用户界面和强大的图形动画显示能力 ， 拇指 所以该软件已在全世界数以千计的著名大公司中得到成功的应用 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 MATLAB 由 美国 MATHWORKS 开发 ， 拇指 是 矩阵实验室（ Matrix 凌阳， 拇指 凌阳 Laboratory） 的 简称 ， 拇指 除 具备 卓越的 数值 计算 能力外 ， 拇指 还具有功能 强大 的 工程 应用 工具箱 。 食指MATLAB 是当今国际上科学界（尤其是自动控制领域）最具影响力、也是最有活力的软

17、件 。 食指 它起源于矩阵运算 ， 拇指 并己经发展成一种高度集成的计算机语言 。 食指它提供了强大的科学运算、灵活的程序设计流程、高质量的图形可视化与界面设计、便捷的与其他程序和语言接口的功能 。 食指 MATLAB/SIMULINK 是一个交互式操作的动态系统建模、仿真、分析集成环境 。 食指 它的出现使人们有可能考虑许多以前不得不做简化假设的非线性因素、随机因素 ， 拇指 从而大大提高了人们对非线性随机动态系统的认知能力 。 食指 MATLAB 主要应用于电学、自动控制、工程运算 。 食指 它可以与其它机械系统仿真软件（如 ADAMS）一起组成联合仿真系统 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳

18、3 凌阳， 拇指 凌阳 ADAMS 和 MATLAB 联合 仿真 凌阳， 拇指 凌阳 3.1 凌阳， 拇指 凌阳 利用 ADAMS/CAR 建立 悬架的动力学模型 凌阳， 拇指 凌阳 ADAMS/CAR 里主参考系是 OXYZ， 拇指 采用 ISO 坐标系 。 食指 两汽车前轮轮心连线的中点指定为坐标原点 ， 拇指 X 轴的正方向指向汽车的后退方向 ， 拇指 Y轴的正方向指向汽车右侧 ， 拇指 Z 轴的正方向指向汽车的上方 ， 拇指 遵守右手法则 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 在建立 分析 总成模型的 过程中 ， 拇指 ADAMS/CAR 的 建模顺序 自下而上 。 食指 首先建立模板（ te

19、mplate）文件 ， 拇指 然后根据所建立的模板在标准模块下建立子系统模型 ， 拇指最后将子系统模型组装成系统总成或整车模型 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 建立模板有以下几个步骤组成： 凌阳， 拇指 凌阳 (1)简化物理模型 。 食指 依据系统各部件之间的相对运动 ， 拇指 抽象归纳出各零件 凌阳， 拇指 凌阳 的拓扑结构 ， 拇指 对于没有相对运动的零件进行整合 ， 拇指 定义为整合零件 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 (2)确定硬点 。 食指 硬点为零件连接处的几何定位点 。 食指 确定硬点是指在坐标系内定义零件之间的连接点的具体坐标 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 (3)创建零件 。 食指

20、 根据硬点三维坐标或零件质心的绝对坐标创建一般部件 ， 拇指 并将实际零件的参数（如长度、质量、惯量等）输入到相应的对话框中 。 食指 必须保证零件的坐标轴与绝对坐标系的坐标轴平行 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 (4)定义组装 。 食指 系统总成是由多个子系统装配而成 ， 拇指 为保证各个子系统之间的正确装配 ， 拇指 必须在各个子系统中定义组装 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 (5)创建零件的几何体 。 食指 零件的几何形体是在硬点的基础上建立的 。 食指 由于各个零件的动力学参数已经确定 ， 拇指 所以几何形体的外形是相近的即可 。 食指 但由于考虑到零件的干涉情况和模型的直观性 ， 拇指

21、应尽可能使零件的几何形体接近实体结构 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 (6)定义连接 。 食指 对各个零件施加约束关系 ， 拇指 通过约束或衬套将各零件衔接 ， 拇指 组成4 结构模板 。 食指 定义连接直接决定系统自由度是否合理 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 (7)定义参数变量 。 食指 鉴于子系统模板的多样性 ， 拇指 需要对各个模板定义相关的参数变量 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 将建好的子系统模板通过标准模式的系统装配模块最终组装成系统总成 ， 拇指 最终完成整个建模过程 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 在 不影响 麦弗逊悬架基本 性能 的同时 ， 拇指 为 方便 建立运动学仿真 模型 ，

22、 拇指 通常 对 麦弗逊式悬架 各子系统 做以下简化 和假设： 凌阳， 拇指 凌阳 (1)认为所有杆件都是刚体 ， 拇指 即不考虑变形； 凌阳， 拇指 凌阳 (2)假设汽车的车轮为刚体 ， 拇指 且永不变形； 凌阳， 拇指 凌阳 (3)假定部件间为铰链连接 ， 拇指 间隙忽略不计； 凌阳， 拇指 凌阳 (4)不考虑运动副内的摩擦力； 凌阳， 拇指 凌阳 (5)车身相对于地面不动 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 以 某 前置 前驱 轿车的 麦弗逊 悬架 为研究对象 ， 拇指 将 其 结构简化 成 简单 的 运动 模型 ，拇指 如图 3-1 所示 ： 凌阳， 拇指 凌阳 图 3-1 凌阳， 拇指 凌

23、阳 麦弗逊前 悬架 结构 示意图 凌阳， 拇指 凌阳 1 三角臂总成； 2 转向节 总成 ； 3 轮轴； 4 车轮 ； 5 减振 器； 凌阳， 拇指 凌阳 6 螺旋 弹簧； 7 车架 ； 8 转向 横拉杆 ； 9 转向器齿条； 凌阳， 拇指 凌阳 从 图中可以看出 ， 拇指 该悬架主要由控制臂、转向拉杆、减振器、螺旋弹簧和转向节等组成 。 食指 其中控制臂的内端通过转动铰链与车架相连接 ， 拇指 控制臂的外端与转向节下端通过球铰相连接；减振器外筒与转向节总成之间的连接用固定铰 ， 拇指 同时减震器的外筒也与螺旋弹簧的下端相连；减振器内筒通过万向节铰链连接到车身上；用圆柱铰链接减振器的内外筒；螺

24、旋弹簧套在减震器上 ， 拇指 并与车身相连接；轮轴5 通过转动铰与转向节相连接 ， 拇指 并与车轮通过固定铰连接在一起；转向横拉杆的一端与转向器齿条通过万向节连接在一起 ， 拇指 另一端通过球铰连接在转向节上 。 食指 如果只做车轮的上下跳动运动分析时 ， 拇指 不考虑转向因素的影响 ， 拇指 通常认为转向器齿条与车架通过固定铰连接 ， 拇指 而忽略与齿条罩的相对运动 ， 拇指 并认定转向节的转动轴线与摆动的主销轴线相一致 。 食指 所以 ， 拇指 销的定位角和轮距都随着悬架的变形而产生变化 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 通过 对麦弗逊悬架 进行 结构分析 ， 拇指 统计 出 各种约束副 的

25、数量和 限制 自由度数如 表3-1 所示 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 表 3-1 凌阳， 拇指 凌阳 约束 副类型和数量 约束 副类型 约束 副限制自由度 约束 副数量 万向节 4 4 圆柱 副 4 2 球 铰 3 4 移动 副 2 5 固定铰 6 2 旋转 铰 5 2 平面 副 2 2 建模 所需的 有关 空间点 坐标 数据 如 下表 3-2： 凌阳， 拇指 凌阳 表 3-2 凌阳， 拇指 凌阳 建模硬点 坐标 硬点 名称 X Y Z wheel_center 0 717.5 300 lca_outer -4.

26、378 663.835 218.505 sturt_lwr_mount 8.19 589.486 381.772 spring_lwr_mount 21.065 568.213 603.064 top_mount 21.017 555.825 814.94 lca_front -24.265 330.52 224.5 lca_rear 244.3 311.198 224.5 tierod_outer 137.597 641.974 272.4 tierod_inner 156.504 237.75 285.5 满载 时 静态 前轮定位参数 为 ： 前轮 前束 1-3mm；主销 后倾角 2.5

27、3.2 ； 主销6 内倾角 10 11.5 ；车轮 外倾角 01 ；对该前悬架实体模型进行分析后 ， 拇指 对其进行合理的结构简化 ， 拇指 根据各部件硬点坐标、质量参数、转动惯量参数以及螺旋弹簧刚度和减振器阻尼特性参数在 ADAMS/CAR 中依次建立各部件 ， 拇指 并在各部件之间添加约束副和力元 ， 拇指 得到该麦弗逊式前独立悬架虚拟样机的模板模型 ，拇指 再在标准模式下由模板模型建立其子系统 ， 拇指 最后将悬架子系统和测试台（ Test-rig）组装在一起得到悬架总成系统虚拟样机模型如图 3-2 所示 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 图 3-2 凌 阳， 拇指 凌阳 前 悬架总成系统模

28、型 凌阳， 拇指 凌阳 3.2 凌 阳， 拇指 凌阳 利用 MATLAB 进行 联合仿真 凌阳， 拇指 凌阳 该轿车 前悬架的动力学模型 如图 3-3 所示 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 图 3-3 凌 阳， 拇指 凌阳 悬架 动力学模型图 凌阳， 拇指 凌阳 c 悬架 减震器 的 阻尼 ； 轮胎的刚度 ； 非簧载质量； 凌阳， 拇指 凌阳 簧载质量； k-悬架 弹簧刚度 ； 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 分别 为路面的激励 、非 簧载质量 及 簧载质量的绝对 位移； 凌阳， 拇指 凌阳 根据牛顿 第二定律 ， 拇指 系统 的运动学方程 为：

29、凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 式中 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 分别 为车身 非 簧载 部分 与 簧载部分的 垂直 加速度 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 分别为车身非簧载部分与簧载部分的垂直速度 凌阳， 拇指 凌阳 c 阻尼系数 ， 拇指 为控制量 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 ADAMS 凌阳， 拇指 凌阳 /Controls 程序和控制程序之间 ， 拇指 通过相互传递状态变化进行信息交流 。食指 因此 ， 拇指 必须将样机模型的输入和输出变量 ， 拇指 及其输入和输出变量引用的输入和输出函数 ， 拇指 同一组状态变量紧

30、密联系起来 。 食指 这个状态变量函数及所定义的元素会在仿真计算过程中随时保持着计算更新 ， 拇指 以保证满足仿真计算的功能需求 。 食指 这里输出指的是进入控制程序的变量 ， 拇指 表示从 ADAMS 凌阳， 拇指 凌阳 /Control 输出到控制程序的变量 。食指 而输入指的是从控制程序返回到 ADAMS 的变量 ， 拇指 表示控制程序的输出 。 食指 通过定义输入和输出 ， 拇指 实现 ADAMS 和其他程序之间的信息闭环循环 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 7 悬架机械系统和控制系统之间的输入输出关系如图 3-4 所示 。 食指 从图中可以看到 ，拇指 控制系统向悬架的机械系统输入一个

31、控制阻尼系数 c， 拇指 悬架的机械系统则向控制系统输出车身的垂直速度 v 和车身与车轴的相对速度差 dv。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 图 3-4 凌 阳， 拇指 凌阳 悬架 系统输入输出关系示意图 凌阳， 拇指 凌阳 ADAMS 的输入为阻尼系数 ， 拇指 通过 State 凌阳， 拇指 凌阳 Variable 命令创建一个状态变量 control，拇指 用于接受控制系统传递过来的 ADAMS 的输入信号 ， 拇指 即控制系统的输出信号 。 食指悬架模型向控制系统输出两个信号 ， 拇指 车身的速度 v 和车身与车轴之间的相对速度dv， 拇指 它们的函数表达式分别为 VY(body. 凌阳，

32、拇指 凌阳 cm)和 VY(body.cm， 拇指 wheel.cm)。 食指 再通过 Plant 凌阳， 拇指 凌阳 Export 命令 ， 拇指 将生成 xuanjia 文件 ， 拇指 ADAMS 凌阳， 拇指 凌阳 /controls 将输入和输出信息保存在 m(MATLAB程序 )文件中 ， 拇指 同时产生一个 ADAMS 凌阳， 拇指 凌阳 /View命令文件（ .cmd）和一个 ADAMS 凌阳， 拇指 凌阳 /Solver 命令文件 (. 凌阳， 拇指 凌阳 adm)供协同仿真分析时使用 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 启动 MATLAB 程序 ， 拇指 在 MATLAB 中输入

33、ADAMS 模块的 方法如下： 凌 阳， 拇指 凌阳 在 MATLAB 命令 窗口 输入 命令 ： xuanjia， 拇指 显示 如下： 凌阳， 拇指 凌阳 % 凌阳， 拇指 凌阳 % 凌阳， 拇指 凌阳 % 凌阳， 拇指 凌阳 INFO: 凌阳， 拇指 凌阳 ADAMS 凌阳， 拇指 凌阳 plant 凌阳， 拇指 凌阳 actuators 凌阳， 拇指 凌阳 names:凌阳， 拇指 凌阳 1 凌阳， 拇指 凌阳 control 凌阳， 拇指 凌阳 % 凌阳， 拇指 凌阳 % 凌阳， 拇指 凌阳 % 凌阳， 拇指 凌阳 INFO: 凌阳， 拇指 凌阳 ADAMS 凌阳， 拇指 凌阳 pla

34、nt 凌阳， 拇指 凌阳 sensors 凌阳， 拇指 凌阳 names:凌 阳， 拇指 凌阳 1 凌阳， 拇指 凌阳 body_acc 凌阳， 拇指 凌阳 2 凌阳， 拇指 凌阳 body_dis 凌阳， 拇指 凌阳 3 凌阳， 拇指 凌阳 body_vel 凌阳， 拇指 凌阳 4 凌阳， 拇指 凌阳 dvel 凌阳， 拇指 凌阳 其中 ， 拇指 control 控制阻尼系数； body_vel 车身的垂直速度； dvel 身与8 车轴的相对速度差 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 在 MATLAB 命令 窗口 中输入 命令 ： adams_sys， 拇指 如图 3-5 所示 ： 凌阳， 拇指

35、凌阳 图 3-5 凌 阳， 拇指 凌阳 adams_sys 模块 窗口 凌阳， 拇指 凌阳 双击 adams_sub 模块 ， 拇指 显示 adams_sub 模块的子系统 ， 拇指 如图 3-6 所示 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 图 3-6 凌 阳， 拇指 凌阳 adams_sub 模块 的子系统 凌阳， 拇指 凌阳 启动 SIMULINK， 拇指 显示一个新的 SIMULINK 模块窗口 ， 拇指 将 adams_sub 模块连同输出显示器拖到 SIMULINK 建模窗口中 。 食指 选择其他模块建立控制系统框图如图3-7 所示 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 9 凌阳

36、， 拇指 凌阳 图 3-7 凌 阳， 拇指 凌阳 控制 系统 图 凌阳， 拇指 凌阳 经过初步仿真 ， 拇指 得到车身垂直方向速度 v= 凌阳， 拇指 凌阳 -250250mm 凌阳， 拇指 凌阳 /s， 拇指 车身与车轴之间的相对速度差 dv= 凌阳， 拇指 凌阳 -1 凌阳， 拇指 凌阳 000 凌阳， 拇指 凌阳 1 凌阳， 拇指 凌阳 000mm 凌阳， 拇指 凌阳 /s。 食指 所以输入变量的量化因子分别为 0. 凌阳， 拇指 凌阳 024和 0. 凌阳， 拇指 凌阳 06， 拇指 输出变量的比例因子为 2。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 4 凌 阳， 拇指 凌阳 仿真 分析 凌阳， 拇

37、指 凌阳 评价 一个悬架系统的优劣 ， 拇指 主要 是看 悬架 系统 把 地面 的 激励 通过 阻尼系统吸收后 ，拇指 其余的 激励 传到车身的幅度 大小 。 食指 通常 用 以下 3 个参数考察 悬架系统性能 的 优劣 。食指 凌阳， 拇指 凌阳 车身 的垂直加速度 ， 拇指 即 舒适性和平顺 性 ； 凌阳， 拇指 凌阳 车轮 相对动载 ， 拇指 即安全性； 凌阳， 拇指 凌阳 悬架弹簧 的 行程 ， 拇指 即悬架的动挠度 （汽车中心 高度和 弹簧 的 寿命 ） 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 但 其中 最 主要的参数是车身垂直加速度 ， 拇指 所以 文中主要考虑 车身 的垂直加速度 。食指

38、将 仿真结果文件 （ .res） 导入 后处理模块 ADAMS 凌阳， 拇指 凌阳 /POST 凌阳， 拇指 凌阳 PROCESSOR， 拇指 绘制 车身垂直加速度等 曲线 。 食指 凌阳， 拇指 凌阳 10 4.1 凌 阳， 拇指 凌阳 阶跃 输入 凌阳， 拇指 凌阳 阶跃输入激励采用的函数是 step( 凌阳， 拇指 凌阳 time, 凌阳， 拇指 凌阳 0, 凌阳， 拇指 凌阳 0, 凌阳， 拇指 凌阳 0. 凌阳， 拇指 凌阳 2, 凌阳， 拇指 凌阳 50)， 拇指 如图 4-1 和图 4-2 所示 。食指 凌阳， 拇指 凌阳 凌阳， 拇指 凌阳 （ a） 凌阳， 拇指 凌阳 （ b） 凌阳， 拇指 凌阳 图 4-1 凌 阳， 拇指 凌阳 车身 的垂直加速度、垂直位移 凌阳， 拇指 凌阳 （ a） 被动 悬架车身加速度 的 频域响应 凌阳， 拇指 凌阳 凌 阳， 拇指 凌阳