基于ADAMS和MATLAB的轿车前悬架系统仿真分析.docx

成绩硕士研究生课程论文基于ADAMS和MATLAB的轿车前悬架系统仿真分析学院：汽车工程学院课程名称：汽车动力学专业：车辆工程班级：汽研141指导老师：乔维高学生姓名：2015年1月基于ADAMS和MATLAB的轿车前悬架系统仿真分析摘要：汽车作为极其重要的交通工具，在交通运输领域和人民日常生活中的地位日益突出。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。本文采用ADAMS和MATLAB对汽车半主动悬架系统进行联合仿真。首先在ADAMS中建立动力学模型，然后用MATLAB软件建立汽车半主动悬架的阻尼控制模型，通过分析汽车垂直方向的加速度，来达到汽车的行驶平顺性。关键词：半主动悬架；建模；联合仿真Abstract:Vehicles,asanextremelyimportantmeansoftransportation,whosestatusisbecomingmoreandmoreprominentinthefieldoftransportationandpeople’sdailylife.Theusers’requirementofautomobilesafetyandridingcomfortandhandingstabilityisalsoincreasing.Inthispaper,ADAMSandMATLABareusedtojointsimulationforautomotivesemi-activesuspensionsystem.DynamicsmodelisestablishedintheADAMSatfirst,andthenusingMATLABtoestablishthevehiclesemi-activesuspensiondampingcontrolmodel,toachieveridingcomfortthroughtheanalysisoftheaccelerationofverticaldirection.Keywords:Semi-activesuspension;modeling;jointsimulation1引言随着汽车工业的发展，汽车的技术水平不断提高，人们对汽车的行驶平顺性也越来越关注。而对平顺性起到决定性影响的因素是汽车悬架的性能，悬架很重要的一个作用就是缓冲各种力和力矩。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。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传到车身上，以保证汽车的正常行驶。为了减小因路面的不平所激起的震动，改善汽车的行驶平顺性及操纵稳定性，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。这三个组成部分分别起缓冲、减振和导向的作用，然而三者共同的作用则是传力。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，因此，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。本文以某前置前驱轿车的麦弗逊悬架为研究对象，以改善汽车的行驶平顺性为目的，基于多刚体系统动力学理论，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。2ADAMS和MATLAB软件介绍ADAMS（AutomaticDynamicAnalysisofMechanicalSystem）软件，是由美国机械动力公司（MechanicalDynamicInc.）开发的最优秀的机械系统动态仿真软件，是世界上最具权威性的，使用范围最广的机械系统动力学分析软件。用户使用ADAMS软件，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，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，从而达到缩短产品开发周期、降低开发成本、提高产品质量及竞争力的目的。由于ADAMS具有通用、精确的仿真功能，方便、友好的用户界面和强大的图形动画显示能力，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。MATLAB由美国MATHWORKS开发，是矩阵实验室（MatrixLaboratory）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。MATLAB是当今国际上科学界（尤其是自动控制领域）最具影响力、也是最有活力的软件。它起源于矩阵运算，并己经发展成一种高度集成的计算机语言。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。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。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