LuGre轮胎模型与车辆动力学软件的接口研究和实现

发布时间：2017-05-27 03:08

  本文关键词：LuGre轮胎模型与车辆动力学软件的接口研究和实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：轮胎是车辆的重要组成部分在车辆行驶过程中，除重力和空气阻力外，几乎所有改变车辆行驶状态的力和力矩均是由轮胎与路面的相互作用产生轮胎的力学特性与车辆动力学特性密切相关目前仿真研究中所使用的轮胎模型多为稳态模型，并不能精确地描述轮胎的动态特性因此，将动态轮胎模型应用于车辆动力学仿真软件中，对于整车动力学仿真和研究具有重要的作用 本文首先回顾了用于仿真研究的轮胎模型和摩擦模型的发展和研究现状，选择能够精确描述轮胎稳态和动态特性的LuGre轮胎模型作为研究对象，对LuGre轮胎模型的建模机理输入-输出关系等进行了深入了解其次，对轮胎模型与车辆动力学仿真软件CarSim的接口进行分析，由已有轮胎试验数据拟合得到二维LuGre轮胎模型的各向静态和动态参数值，并对因参数拟合误差扰动和试验工况变化对模型鲁棒性的影响分别进行分析最后，由已拟合得到的LuGre轮胎模型参数值，在Matlab/Simulink软件中构建LuGre轮胎模型，设置CarSim软件接口中的输入输出参数，实现Simulink轮胎模型和动力学软件CarSim的连接，进行CarSim整车模型与Simulink轮胎模型的联合仿真，，同时设置相应工况进行仿真验证仿真结果表明，文中所构建的LuGre轮胎联合仿真模型能较好地完成车辆动力学仿真工作
【关键词】：LuGre轮胎模型 车辆动力学 接口分析 联合仿真
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP334.7;U463.341;U461.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-17
• 1.1 问题的提出8-9
• 1.2 轮胎模型和摩擦模型的研究现状9-15
• 1.2.1 轮胎力学特性的建模方法和研究现状9-12
• 1.2.2 摩擦模型研究现状12-15
• 1.3 论文研究的内容和意义15-17
• 1.3.1 论文研究意义15
• 1.3.2 论文研究内容15-17
• 第二章 LuGre轮胎模型及其与动力学软件接口分析17-28
• 2.1 LuGre模型简介17-22
• 2.1.1 LuGre摩擦模型及其特点17-18
• 2.1.2 LuGre轮胎模型18-22
• 2.1.3 LuGre轮胎模型输入-输出关系22
• 2.2 轮胎模型与动力学软件接口分析22-26
• 2.2.1 轮胎模型与动力学软件连接的基本方法23
• 2.2.2 车辆动力学软件接口比较23-25
• 2.2.3 车辆动力学软件的选择与实现路线25-26
• 2.3 CarSim与Simulink接口分析26-27
• 2.3.1 输入变量26
• 2.3.2 输出变量26-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 模型接口参数拟合及分析28-42
• 3.1 二维LuGre分布轮胎模型28-31
• 3.1.1 考虑各向异性的LuGre轮胎模型28-29
• 3.1.2 二维稳态LuGre轮胎模型29-31
• 3.2 模型参数拟合31-36
• 3.2.1 参数拟合前提假设31-32
• 3.2.2 参数拟合方法32
• 3.2.3 静态参数拟合32-33
• 3.2.4 动态参数拟合33-36
• 3.3 模型鲁棒性分析36-41
• 3.3.1 参数拟合误差对模型鲁棒性影响36-39
• 3.3.2 运行工况对模型鲁棒性影响39-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第四章 LuGre轮胎模型联合仿真的实现42-56
• 4.1 仿真环境研究42-44
• 4.1.1 CarSim算法及求解过程42-43
• 4.1.2 CarSim轮胎坐标系43-44
• 4.2 LuGre轮胎模型在Matlab/Simulink中的实现44-48
• 4.2.1 模型输入层45-46
• 4.2.2 模型计算层46
• 4.2.3 模型输出层46-48
• 4.3 CarSim与Simulink接口连接实现48-51
• 4.3.1 CarSim整车模型及仿真工况建立48-49
• 4.3.2 CarSim与Simulink的连接实现49-51
• 4.4 CarSim与Matlab/ Simulink联合仿真51-55
• 4.4.1 仿真工况设定51-53
• 4.4.2 仿真结果53-55
• 4.5 本章小结55-56
• 结论与展望56-58
• 参考文献58-62
• 攻读学位期间取得的研究成果62-63
• 致谢63

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 黄铧;左曙光;杨宪武;吴旭东;雷镭;;基于LuGre摩擦模型的轮胎自振系统数值分析[J];计算机辅助工程;2009年04期

2 任卫群,黄妙华,金国栋,张云清,付勇智;采用神经网络轮胎模型的汽车操纵稳定性仿真[J];计算机仿真;2000年02期

3 刘保嘉,郭钢,刘检华,王诗杨;虚拟样机技术及其在汽车工业的应用研究[J];制造业自动化;2001年12期

4 朱兴元,谢志民,阎相桥,杜星文;轮胎接地长度和径向静刚度计算方法[J];轮胎工业;1998年08期

5 刘丽兰;刘宏昭;吴子英;王忠民;;机械系统中摩擦模型的研究进展[J];力学进展;2008年02期

6 向红标;谭文斌;李醒飞;张晨阳;;基于LuGre模型的自适应摩擦补偿[J];机械工程学报;2012年17期

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本文编号：398709