基于自动变速器实物在环系统的车路耦合模拟研究
发布时间：2022-05-10 20:07
自动变速器作为汽车动力传动系统的关键零部件之一,其准确有效的室内台架控制策略验证及室外实车标定匹配试验对于提高汽车动力性和经济性都有着重要的意义。目前自动变速器的匹配标定主要进行室外实车试验,但实车试验周期长、成本高并且受外部环境影响较大。室内的变速器本体功能性和趋势性验证主要集中在传统的台架测试,而控制策略的开发及验证主要进行硬件在环测试,但室内的测试均不能准确的模拟实车的运行工况。基于此,课题组提出自动变速器实物在环测试系统,集台架测试和硬件在环测试于一体,提供比较逼真的室内整车试验环境模拟实车运行工况,后期将代替实车进行变速器匹配标定试验。因此,该系统对于控制器验证和整车级性能匹配具有很高的科学研究价值和工程应用价值。车路耦合模拟是搭建“人-车-路”整车环境测试系统的关键环节之一,能够为实物在环测试系统提供路面行驶环境。本文结合实物在环原理及架构针对性的进行车路耦合模拟研究,主要包括不同道路特性、整车动力学模型及Pre Scan虚拟道路场景等方面的研究,具体内容如下:（1）研究不同种类路面不平度特性及路面参数建模方法,分析路面不平度对车轮动载荷的影响,并结合虚拟试验场路面特性和实...
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 论文研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 硬件在环系统研究现状
1.2.2 实物在环系统研究现状
1.2.3 车路耦合模型研究现状
1.3 实物在环系统概述
1.3.1 实物在环基本原理
1.3.2 自动变速器实物在环系统
1.4 研究目标与主要内容
1.4.1 研究目标
1.4.2 研究内容
1.4.3 技术路线
1.5 本章小结
2 路面特性分析与建模仿真
2.1 虚拟路面建模理论基础
2.2 单轮路面数学模型
2.2.1 单轮路面数学模型搭建
2.2.2 单轮路面数学模型仿真验证
2.3 四轮路面数学模型
2.3.1 考虑前后轮时滞性的路面模型
2.3.2 考虑左右轮相关性的路面模型
2.3.3 四轮路面数学模型的搭建
2.3.4 四轮路面数学模型仿真分析
2.4 路面对轮胎动载荷的分析
2.4.1 车轮垂向动载
2.4.2 车轮纵向动载
2.4.3 车轮动载联合仿真分析
2.5 不同路面模块参数分析及建模
2.5.1 不同等级路面参数分析
2.5.2 不同道路负载模型分析
2.6 本章小结
3 车路耦合动力学建模仿真
3.1 整车动力学建模理论
3.2 轮胎模型的搭建
3.2.1 轮胎模型建模理论
3.2.2 动态轮胎模型建模方法
3.2.3 模型参数分析
3.2.4 动态轮胎模型仿真验证
3.3 车辆动力学模型的搭建
3.3.1 纵向动力学建模与仿真验证
3.3.2 侧向动力学模型的搭建
3.3.3 侧向动力学模型仿真分析
3.4 车辆辅助模块的搭建
3.4.1 转向系统模型
3.4.2 制动系统模型
3.5 车路耦合模型仿真验证及分析
3.5.1 车路耦合模型及其评价指标
3.5.2 虚拟模型离线仿真
3.6 本章小结
4 虚拟道路场景搭建及硬件在环仿真分析
4.1 Pre Scan虚拟道路场景简介
4.2 Prescan虚拟道路场景建模
4.2.1 虚拟道路模型搭建
4.2.2 车路耦合测试环境生成
4.3 车路耦合模拟系统系统搭建及其仿真分析
4.4 车路耦合模型硬件在环仿真分析
4.4.1 硬件在环系统概述
4.4.2 车路耦合模型仿真分析
4.5 本章小结
5 基于实物在环平台的车路耦合模型验证分析
5.1 基于Labcar平台的自动变速器实物在环系统整体架构
5.1.1 硬件架构
5.1.2 软件配置
5.2 实物在环系统接口匹配设计
5.2.1 信号输入输出分析
5.2.2 信号接口模块设置
5.3 实物在环系统验证分析
5.3.1 测试软件环境配置
5.3.2 车路耦合模型测试分析
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 展望
致谢
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]四轮随机路面激励下的七自由度车辆响应特性[J]. 石晓辉,蒋欣,赵军,赵鹏亚,曾键. 科学技术与工程. 2018(27)
[2]不平路面车路耦合动载研究[J]. 石晓辉,蒋欣,赵军,翟金祥. 中国科技论文. 2018(04)
[3]基于LuGre摩擦理论的动态轮胎模型研究[J]. 李胜琴,赵银宝. 重庆理工大学学报(自然科学). 2017(07)
[4]AT硬件在环平台搭建[J]. 李宇航,张国光,喻凡,梅近仁. 传动技术. 2014(03)
[5]动态车轮模型动静摩擦算法[J]. 管欣,段春光,卢萍萍,马文俊. 科学技术与工程. 2014(20)
[6]基于LabVIEW RT的硬件在环仿真[J]. 吴海东,郭孔辉,卢荡. 汽车技术. 2010(09)
[7]自动变速器控制系统硬件在环仿真实验台开发[J]. 陈然,孙冬野,秦大同,胡丰宾,徐佳署. 现代科学仪器. 2009(06)
[8]CVT传动系虚拟试验系统研究[J]. 周云山,蔡源春,张飞铁,刘金刚. 中国机械工程. 2008(22)
[9]湘西通县公路改造沥青路面典型结构研究[J]. 郑京杰,李跃军. 公路工程. 2007(04)
[10]汽车轮胎模型研究现状及其发展分析[J]. 王和毅,谷正气. 橡胶工业. 2005(01)
博士论文
[1]车辆道路数值模拟与仿真研究[D]. 张永林.华中科技大学 2010
[2]重载汽车—路面—路基耦合系统动力学研究[D]. 李韶华.北京交通大学 2009
硕士论文
[1]基于自动变速器实物在环系统的驾驶员模型研究[D]. 翟金祥.重庆理工大学 2018
[2]应用于自动变速器实物在环试验系统的汽车整车建模与仿真[D]. 王振伟.重庆理工大学 2017
[3]双前桥转向汽车多极限环自激摆振及控制方法研究[D]. 蒋统.合肥工业大学 2017
[4]汽车平顺性与操纵稳定性协同研究与仿真实现[D]. 王维.吉林大学 2016
[5]车-路耦合系统动力学研究[D]. 郑贺.长安大学 2016
[6]基于LuGre摩擦理论的动态轮胎模型研究[D]. 赵立.东北林业大学 2016
[7]基于xPC的发动机ECU硬件在环仿真系统研究[D]. 冯海荣.华中科技大学 2015
[8]基于dSPACE的车身控制系统硬件在环测试技术研究[D]. 杨璐.河北工业大学 2015
[9]电气无级变速器（EVT）混合动力传动系半实物仿真平台[D]. 李政.哈尔滨工业大学 2014
[10]CVT硬件在环仿真平台搭建和速比控制策略研究[D]. 李宇航.上海交通大学 2014
本文编号：3652614
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 论文研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 硬件在环系统研究现状
1.2.2 实物在环系统研究现状
1.2.3 车路耦合模型研究现状
1.3 实物在环系统概述
1.3.1 实物在环基本原理
1.3.2 自动变速器实物在环系统
1.4 研究目标与主要内容
1.4.1 研究目标
1.4.2 研究内容
1.4.3 技术路线
1.5 本章小结
2 路面特性分析与建模仿真
2.1 虚拟路面建模理论基础
2.2 单轮路面数学模型
2.2.1 单轮路面数学模型搭建
2.2.2 单轮路面数学模型仿真验证
2.3 四轮路面数学模型
2.3.1 考虑前后轮时滞性的路面模型
2.3.2 考虑左右轮相关性的路面模型
2.3.3 四轮路面数学模型的搭建
2.3.4 四轮路面数学模型仿真分析
2.4 路面对轮胎动载荷的分析
2.4.1 车轮垂向动载
2.4.2 车轮纵向动载
2.4.3 车轮动载联合仿真分析
2.5 不同路面模块参数分析及建模
2.5.1 不同等级路面参数分析
2.5.2 不同道路负载模型分析
2.6 本章小结
3 车路耦合动力学建模仿真
3.1 整车动力学建模理论
3.2 轮胎模型的搭建
3.2.1 轮胎模型建模理论
3.2.2 动态轮胎模型建模方法
3.2.3 模型参数分析
3.2.4 动态轮胎模型仿真验证
3.3 车辆动力学模型的搭建
3.3.1 纵向动力学建模与仿真验证
3.3.2 侧向动力学模型的搭建
3.3.3 侧向动力学模型仿真分析
3.4 车辆辅助模块的搭建
3.4.1 转向系统模型
3.4.2 制动系统模型
3.5 车路耦合模型仿真验证及分析
3.5.1 车路耦合模型及其评价指标
3.5.2 虚拟模型离线仿真
3.6 本章小结
4 虚拟道路场景搭建及硬件在环仿真分析
4.1 Pre Scan虚拟道路场景简介
4.2 Prescan虚拟道路场景建模
4.2.1 虚拟道路模型搭建
4.2.2 车路耦合测试环境生成
4.3 车路耦合模拟系统系统搭建及其仿真分析
4.4 车路耦合模型硬件在环仿真分析
4.4.1 硬件在环系统概述
4.4.2 车路耦合模型仿真分析
4.5 本章小结
5 基于实物在环平台的车路耦合模型验证分析
5.1 基于Labcar平台的自动变速器实物在环系统整体架构
5.1.1 硬件架构
5.1.2 软件配置
5.2 实物在环系统接口匹配设计
5.2.1 信号输入输出分析
5.2.2 信号接口模块设置
5.3 实物在环系统验证分析
5.3.1 测试软件环境配置
5.3.2 车路耦合模型测试分析
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 展望
致谢
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]四轮随机路面激励下的七自由度车辆响应特性[J]. 石晓辉,蒋欣,赵军,赵鹏亚,曾键. 科学技术与工程. 2018(27)
[2]不平路面车路耦合动载研究[J]. 石晓辉,蒋欣,赵军,翟金祥. 中国科技论文. 2018(04)
[3]基于LuGre摩擦理论的动态轮胎模型研究[J]. 李胜琴,赵银宝. 重庆理工大学学报(自然科学). 2017(07)
[4]AT硬件在环平台搭建[J]. 李宇航,张国光,喻凡,梅近仁. 传动技术. 2014(03)
[5]动态车轮模型动静摩擦算法[J]. 管欣,段春光,卢萍萍,马文俊. 科学技术与工程. 2014(20)
[6]基于LabVIEW RT的硬件在环仿真[J]. 吴海东,郭孔辉,卢荡. 汽车技术. 2010(09)
[7]自动变速器控制系统硬件在环仿真实验台开发[J]. 陈然,孙冬野,秦大同,胡丰宾,徐佳署. 现代科学仪器. 2009(06)
[8]CVT传动系虚拟试验系统研究[J]. 周云山,蔡源春,张飞铁,刘金刚. 中国机械工程. 2008(22)
[9]湘西通县公路改造沥青路面典型结构研究[J]. 郑京杰,李跃军. 公路工程. 2007(04)
[10]汽车轮胎模型研究现状及其发展分析[J]. 王和毅,谷正气. 橡胶工业. 2005(01)
博士论文
[1]车辆道路数值模拟与仿真研究[D]. 张永林.华中科技大学 2010
[2]重载汽车—路面—路基耦合系统动力学研究[D]. 李韶华.北京交通大学 2009
硕士论文
[1]基于自动变速器实物在环系统的驾驶员模型研究[D]. 翟金祥.重庆理工大学 2018
[2]应用于自动变速器实物在环试验系统的汽车整车建模与仿真[D]. 王振伟.重庆理工大学 2017
[3]双前桥转向汽车多极限环自激摆振及控制方法研究[D]. 蒋统.合肥工业大学 2017
[4]汽车平顺性与操纵稳定性协同研究与仿真实现[D]. 王维.吉林大学 2016
[5]车-路耦合系统动力学研究[D]. 郑贺.长安大学 2016
[6]基于LuGre摩擦理论的动态轮胎模型研究[D]. 赵立.东北林业大学 2016
[7]基于xPC的发动机ECU硬件在环仿真系统研究[D]. 冯海荣.华中科技大学 2015
[8]基于dSPACE的车身控制系统硬件在环测试技术研究[D]. 杨璐.河北工业大学 2015
[9]电气无级变速器（EVT）混合动力传动系半实物仿真平台[D]. 李政.哈尔滨工业大学 2014
[10]CVT硬件在环仿真平台搭建和速比控制策略研究[D]. 李宇航.上海交通大学 2014
本文编号：3652614
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