电动轮汽车平顺性和操纵稳定性仿真

【摘要】随着当今社会的发展，汽车已经走入各个普通家庭，成为日常生活中的必备品。但是由于汽车排放引起的环境污染已经成为必须考虑的问题。而且由于石油等不可再生资源的逐渐匮乏，新能源汽车已经成为未来汽车产业的重点发展方向。其中，电动轮驱动的电动汽车是比较有发展潜力的一种，将电机集成到车轮系统中，减少了很多传统的机械结构，有很多明显的优势。但由于电机的介入会造成非簧载质量的变大，这会影响整车的平顺性以及操纵稳定性等整车性能。本课题着眼于由于电动轮汽车非簧载质量变化对整车性能的影响，结合电动汽车的结构特点，运用Matlab/Simulink软件进行了平顺性和操纵稳定性建模与仿真分析。本文主要研究内容如下：前两章介绍了电动轮汽车的结构、平顺性研究以及电动汽车平顺性的相关内容，将整车简化为11自由度振动力学模型，然后根据力学模型得到数学模型，运用商业软件Matlab/Simulink建立平顺性仿真模型。建立B级，C级随机激励路面以及三角凸块脉冲激励simulink模型，研究在不同路面，不同车速下的整车平顺性。以每个车轮质量变化作为变量，研究不同非簧载质量下的平顺性变化，得到各种情况下的座椅，车身垂向加速度，悬架动挠度，车轮动载荷等平顺性评价参数，并根据仿真结果进行分析，得到非簧载质量变化下的车速-加速度特性曲线。由于电机集成在车轮里，电机转动时的转矩波动也会通过悬架系统传到车身上影响平顺性，本文选取振动噪声较大的开关磁阻电机为例，根据电机运动时产生的转矩波动方程得到电机转矩波动在垂直方向上的波动量，研究电机振动对整车平顺性的影响。根据仿真结果，电机振动峰值频域有可能与车轮车身系统共振，所以电机的安装以及悬架的匹配对解决电机振动的影响是很重要的。建立7自由度整车操纵稳定性模型以及电机与电机控制模型，并进行蛇形工况，稳态回转工况下的操纵稳定性仿真。将平顺性模型与操纵稳定性模型连接起来建立电动轮汽车整车模型，研究车轮动载荷对整车操纵稳定性的影响，以及转向工况下座椅加速度变化，该模型可以进行单独的平顺性或操纵稳定性仿真，也可以研究不平路面上的操纵稳定性仿真，建立电动轮汽车整车参数化平台，对新车型开发提供一定参考。
【作者】付越；
【导师】靳立强；
【作者基本信息】吉林大学，车辆工程，2014，硕士
【关键词】电动汽车；平顺性；操纵稳定性；simulink；

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