技術(shù)

AMESim車輛系統(tǒng)動力學解決方案

ainet.cn   2009年02月20日

輛系統(tǒng)動力學主要研究車輛行駛過程中受到的各種力的相互作用、由此產(chǎn)生的對車輛運動的影響以及車輛內(nèi)部各系統(tǒng)之間的相互影響,研究的主要目的是提高車輛的行駛平順性、操縱穩(wěn)定性以及整車安全性。在目前的車輛研發(fā)過程中,如何將車輛動力學各系統(tǒng)(懸架、制動和轉(zhuǎn)向系統(tǒng))(如圖1所示)集成到統(tǒng)一的底盤整體優(yōu)化設(shè)計平臺中;如何整個全球研發(fā)團隊資源,形成開放、共享、互利的研發(fā)體系結(jié)構(gòu)是各汽車公司必須要面對的技術(shù)挑戰(zhàn)。

 

針對車輛動力學仿真, AMESim提供了全面的解決方案,專用的車輛動力學應(yīng)用庫,采用MAPLE產(chǎn)生的經(jīng)過優(yōu)化的C代碼編寫??梢詫崿F(xiàn)底盤系統(tǒng)各部分(懸架、制動、轉(zhuǎn)向以及抗側(cè)傾系統(tǒng))的設(shè)計,完成底盤各部分系統(tǒng)的集成,建立底盤整體優(yōu)化設(shè)計平臺,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計開發(fā)底盤系統(tǒng)的整體控制策略。從而大幅度提高了用戶的研發(fā)效率,縮短新產(chǎn)品的研發(fā)時間。

 

懸架系統(tǒng)的解決方案

 

AMESim可以完成彈簧、阻尼器和其它懸架元部件模型的建立,對整個懸架系統(tǒng)的動態(tài)特性進行分析。

 

AMESim懸架/抗側(cè)傾解決方案可以幫助用戶完成系統(tǒng)中各元部件結(jié)構(gòu)的設(shè)計,建立各元部件和整個系統(tǒng)的模型,分析各元部件結(jié)構(gòu)、尺寸以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式對整個系統(tǒng)動態(tài)特性的影響,幫助用戶從整體角度了解各元部件的特性。在AMESim中可以分析各種形式的懸架系統(tǒng),包括:被動,半主動和主動懸架;機械,液壓,氣動和磁流變液的懸架。并可以詳細分析整體系統(tǒng)和元部件的性能。

 

例如,對于為了設(shè)計、驗證內(nèi)部的力控制系統(tǒng)來保證半主動懸架系統(tǒng)的控制力是適當?shù)摹?梢岳?/SPAN>AMESimMatlab/Simulink的接口將二者結(jié)合起來進行協(xié)同仿真。

 

為了設(shè)計并驗證采用壓力閥控制系統(tǒng)的半主動懸架系統(tǒng)的動態(tài)特性。包括各個元部件:壓力閥,單向閥,液壓缸,管路。整體系統(tǒng)的特性、電磁馬達及響應(yīng)的控制規(guī)律。都可以在AMESim仿真平臺上對每一個環(huán)節(jié)進行建模仿真。

 

制動系統(tǒng)的解決方案:

 

在制動系統(tǒng)的設(shè)計過程中,AMESim可以對傳統(tǒng)制動系統(tǒng)、ABSESP系統(tǒng)的液壓、氣動元部件以及控制方案進行建模與仿真分析,得到振動、噪聲和控制策略的完善解決方案,在保證其實用性、穩(wěn)定性和可維護性基礎(chǔ)上較大幅度地縮短研發(fā)周期。

 

AMESim可以很好地完成制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計,并且能準確地分析其制動性能以及對車輛的影響。作為一個多學科領(lǐng)域研究平臺,AMESim可以完成增壓器、主液壓缸、制動鉗及其回路等的建模,實現(xiàn)對傳統(tǒng)制動系統(tǒng)、ABS、ESP、TCS防滑裝置等的仿真分析。利用AMESim,通過分析制動回路中的典型元部件的尺寸、結(jié)構(gòu)和工作狀態(tài),能夠得到整個制動回路的動態(tài)特性;比較和分析不同的回路結(jié)構(gòu),并結(jié)合整車模型分析車輛的制動性和穩(wěn)定性,能夠得到最優(yōu)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案。另外,AMESim還能準確地分析制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對系統(tǒng)振動和噪聲的影響??傊?,AMESim不僅可以完成新產(chǎn)品的設(shè)計研發(fā),還能幫助解決制動系統(tǒng)的工程技術(shù)問題。例如,可以分析并比較不同液壓結(jié)構(gòu),結(jié)合車輛模型分析制動距離和車輛的穩(wěn)定性。

 

AMESim采用基本模塊法,可以針對各種類型、結(jié)構(gòu)的元部件進行建模仿真。分析制動回路中的典型元部件的尺寸和工作狀態(tài)。針對系統(tǒng)中的元部件可以基于AMECustom二次開發(fā)平臺對其打包封裝。

 

動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的解決方案:

 

動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計重點在于其功能設(shè)計、控制器設(shè)計以及對整個底盤系統(tǒng)的影響。設(shè)計過程中,需要考慮其穩(wěn)定性、振動特性以及與與底盤系統(tǒng)的耦合分析等因素建立可靠、準確的仿真模型,實現(xiàn)液壓、電控液壓或電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPAS)的集成,確保系統(tǒng)的實用性和協(xié)調(diào)性。

 

AMESim中有精確的液壓管路模型、泵模型、摩擦模型、電控單元模塊等,這些模型與Simulink的集成能夠?qū)崿F(xiàn)不同類型轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(液壓、電控液壓和電動助力轉(zhuǎn)向)的建模與分析;另外,AMESim的線性分析工具可以對系統(tǒng)的振動和噪聲等作深入的分析,能夠幫助用戶得到好的解決方案。在實際應(yīng)用中AMESim可以幫助解決爬缸、顫震和純液壓振動等問題。

 

例如,對于典型的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),可以根據(jù)系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu),基于AMESim仿真平臺對系統(tǒng)建模仿真。

 

AMESim中,根據(jù)實際物理系統(tǒng),可以找到不同學科,不同復(fù)雜程度的庫、模塊來對系統(tǒng)建模。

 

分析具體的系統(tǒng)必須要將其放到整個車輛系統(tǒng)中來考察其各種功能、靜/動態(tài)特性,這樣對于設(shè)計具有更明確的指導意義。

 

通過分析懸架、制動和動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系和控制策略,可以在AMESim將這三個系統(tǒng)整合,建立一個整體仿真系統(tǒng)。基于AMESim模型的良好通用性和互連性,以及與Simulink的良好集成,可以實現(xiàn)三個系統(tǒng)之間的聯(lián)合仿真分析,研究各個系統(tǒng)之間的相互關(guān)系,以及對車輛整體的影響,最終得到一個協(xié)調(diào)的車輛動力學系統(tǒng)。

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標簽:AMESim 車輛系統(tǒng) 動力學 我要反饋 
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