劉之涵 柳江 張果霞
摘 要:為提高麥弗遜懸架控制精度,考慮彈簧體的擺動問題,引入一種新的角振動模型,替代傳統(tǒng)的二自由度線振動模型。采用角坐標系,以懸架控制臂的轉角表示非簧載質量的運動,保留簧載質量的垂直運動,推導了運動微分方程并在Matlab中進行建模仿真。
關鍵詞:麥弗遜懸架;角振動模型;控制臂;仿真
1 引言
現(xiàn)在的懸架通常采用二自由度車身與車輪振動的線性振動模型。但此數(shù)學模型并未能表達麥弗遜式懸架[1]所具有的,滑柱搖臂機構的二維平面運動特征,如果繼續(xù)基于傳統(tǒng)振動模型對麥弗遜式主動懸架的控制器進行設計,其精確性存在較大的問題。
2 懸架角振動模型
麥弗遜式懸掛系統(tǒng)的結構示意圖如圖1所示。它由四分之一的車體,輪轂和輪胎、螺旋彈簧、減振器、控制臂組成。
減振器的下支點與控制臂通過鉸鏈相連,可以看出,車輪運動是由控制臂的角位移控制,車輪上下跳動通過控制臂的角位移θ傳遞到減振器和螺旋彈簧上。由于控制臂的質量遠小于簧載質量和非簧載質量,因此可忽略不計,即將控制臂處理為無重無厚剛性的理論桿件。在上述假設下,引入角振動模型,選擇簧載質量的垂直位移和控制臂的旋轉角度為自變量,建立笛卡爾坐標系下的平面模型,如圖2?;缮腺|量m2沿著Z軸平移,非簧載質量m1繞O點旋轉,系統(tǒng)的自由度仍然等于2,與傳統(tǒng)1/4模型相同。
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