电动轮汽车半主动悬架建模仿真及其平顺性的研究.pdf

中文摘要随着石油资源的逐渐减少,电动汽车终究会成为未来汽车发展的主要形式。电动轮汽车以其高度集成化的结构形式,高自由度的设计空间等优点,也将成为未来汽车发展的重要力量。电动轮汽车采用轮毂式电机驱动,在集成化的电动轮与传统悬架耦合时,会对悬架结构造成一些影响。如主销参数的变化、非簧载质量的增加以及轮胎、轮毂等结构形式的变化。而这些影响因素会进一步作用于整车的平顺性,造成车辆行驶舒适性的恶化。传统被动悬架的刚度、阻尼等参数不能进行实时调节,因此有必要针对电动轮汽车平顺性恶化的问题发展悬架调节控制技术。 ADAMS/CAR是一种专业的汽车动力学仿真软件,能够将车辆物理模型转化为以多刚体动力学为基础的动力学模型,进而可以进行整车或者部件的各种虚拟样机仿真实验。其中的RIDE模块,能够准确有效地进行平顺性仿真实验。在MATLAB/simulink中能够快捷、有效地实现各种现代控制方法,因此在本文中将运用simulink工具建立半主动悬架控制模型。本文以轮毂式电动轮汽车为研究对象,首先分析了电动轮中各个重要的组成部分,以及传统悬架与电动轮耦合时所产生的影响。在ADAMS/CAR的平台上建立了电动轮汽车整车动力学模型,并对所建立的整车模型进行平顺性仿真实验。依照仿真结果以及本文所设定的平顺性评价指标,分析了主销偏移距初始值的变化、轮胎刚度和阻尼的变化以及非簧载质量的增加对电动轮汽车平顺性的影响。在ADAMS/CAR中建立整车模型时,需要考虑到半主动悬架的控制作用。因此通过ADAMS/Control工具建立与半主动悬架控制模型相连接的输入和输出变量。运用MATLAB/simulink工具分别建立磁流变半主动悬架模型、PID 控制系统和模糊控制系统。将整车模型引入到simulink环境下,并与半主动悬架控制系统相连接,实现对电动轮汽车平顺性的联合控制仿真。最后对联合仿真控制结果分析,得到PID、模糊控制系统均能够改善电动轮汽车由于非簧载质量增加、主销偏移距初始值的变化以及轮胎刚度和阻尼的变化而引起的平顺性恶化的问题。关键词:电动轮汽车,半主动悬架,PID控制,模糊控制,平顺性 ABSTRACT With thegradual reduction of oilresources,electric e the main formof ofin-wheel motor driveEV嬲 highly integrated structure,multiple c,which urge thisvehicle to e an important force ofthedevelopment ofautomotive -wheel motor drive EV employ wheel typemotors,and which exertsome influence on the structure ofsuspension when coupling with effects includeparameter changes ofkingp砘increases of the an-sprung maSs,and the changes ofstructuralforms oftires,wheel factorswill act on therideof vehicle,resulting inthedeteriorationof paSsivesuspension system isunable tomeetthe needs ofreal-timeadjustment,SO necessary to develop thetechnology ofsuspensionadjustment and control inallusiontothe deteriorationofthein-wheelmotor driveEV ADAMS/CAR is a professional vehicle dynamics are,which could converted ic model baSed on multi—bodydynamics form physical model, and further on virtual prototype simulation experiment of vehicle module ofRIDE could domany fortsimulationexperiments accur