【摘要】：汽車懸架作為影響車輛振動(dòng)的重要部件之一,不僅能夠有效地傳遞車體與車輪間的作用力,而且能夠緩沖外界各種因素給車身帶來的的沖擊,衰減車身的振動(dòng),從而提高汽車的行駛平順性。硬件在環(huán)仿真,它是介于物理仿真和軟件虛擬仿真之間的一種半實(shí)物仿真的方法,該仿真方法因?yàn)槠浣３杀镜�、仿真結(jié)果貼近實(shí)際的特點(diǎn)而備受青睞。本文通過介紹硬件在環(huán)仿真的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),將其應(yīng)用到汽車動(dòng)力學(xué)的研究上面,并結(jié)合國內(nèi)外研究近況,提出了基于ADI軟件的汽車動(dòng)力學(xué)硬件在環(huán)仿真方法。本文通過設(shè)計(jì)并制造四分之一汽車模型,包含車體質(zhì)量塊、承重梁、懸架彈簧、阻尼器和輪胎等多個(gè)部件,在振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了汽車模型的動(dòng)力學(xué)仿真實(shí)驗(yàn),然后利用速度和位移傳感器將該模型與硬件在環(huán)軟件系統(tǒng)相連接,成功搭建汽車模型的硬件在環(huán)激振系統(tǒng);根據(jù)汽車動(dòng)力學(xué)微分方程建立四分之一車輛和半車的Simulink仿真模型;運(yùn)用Advantage Framework軟件(簡稱ADI軟件)分別對仿真模型進(jìn)行半實(shí)物仿真,研究振動(dòng)臺(tái)對汽車模型分別提供正弦信號和隨機(jī)信號條件下車體的振動(dòng)響應(yīng)情況。本文在振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了四分之一汽車模型的正確性;應(yīng)用硬件在環(huán)半實(shí)物仿真方法分別對四分之一車輛和半車Simulink模型進(jìn)行仿真,通過采集汽車模型懸架部分車身和車輪的相對位移,成功仿真出車體的振動(dòng)響應(yīng)特性,將硬件在環(huán)軟件系統(tǒng)仿真的振動(dòng)響應(yīng)結(jié)果與速度傳感器實(shí)測結(jié)果、Matlab軟件理論模型仿真振動(dòng)響應(yīng)結(jié)果進(jìn)行對比分析,兩者得到的車體振動(dòng)響應(yīng)曲線都能夠很好地?cái)M合,驗(yàn)證了仿真模型的正確性和硬件在環(huán)仿真方法的可行性,同時(shí)也為汽車懸架設(shè)計(jì)及參數(shù)修改提供了依據(jù)。
[Abstract]:As one of the important components that affect the vehicle vibration, automobile suspension can not only effectively transfer the force between the car body and the wheel, but also can cushion the impact of various external factors on the body and attenuate the vibration of the body. In order to improve the vehicle ride comfort. Hardware-in-loop simulation is a kind of hardware-in-loop simulation method between physical simulation and software virtual simulation. This simulation method is popular because of its low modeling cost and close to the actual characteristics. This paper introduces the structural characteristics of hardware in loop simulation and applies it to the research of automotive dynamics. Combined with the recent research situation at home and abroad, a method of hardware in loop simulation of vehicle dynamics based on ADI software is proposed. In this paper, the dynamic simulation experiment of 1/4 automobile model is carried out on the vibration test bench by designing and manufacturing the 1/4 vehicle model, which includes a mass block, a load bearing beam, a suspension spring, a damper and a tire, and so on. Then the model is connected with the hardware-in-the-loop software system by using the speed and displacement sensors, and the hardware-in-the-loop excitation system of the vehicle model is built successfully, and the Simulink simulation model of 1/4 vehicles and half vehicles is established according to the vehicle dynamics differential equation. In this paper, Advantage Framework software (ADI software) is used to simulate the simulation model respectively, and the vibration response of the car body under the condition that the vibration table provides sinusoidal signal and random signal to the vehicle model is studied. In this paper, the dynamic simulation experiments on the vibration test rig are carried out to verify the correctness of the 1/4 vehicle model, and the hardware-in-the-loop simulation method is used to simulate the 1/4 vehicle and half-vehicle Simulink model, respectively. By collecting the relative displacement of the vehicle body and the wheels of the suspension, the vibration response characteristics of the vehicle body are successfully simulated. The results of vibration response simulated by hardware in loop software system and measured results of speed sensor are compared with those of Matlab software theory model. The vibration response curves obtained from both of them can be fitted well. The correctness of the simulation model and the feasibility of the hardware-in-loop simulation method are verified. At the same time, it also provides the basis for vehicle suspension design and parameter modification.
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U461.1

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本文編號：2226789