外文翻译-基于MATLAB的汽车振动控制仿真(10页).doc

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1、-外文翻译-基于MATLAB的汽车振动控制仿真分类号编 号成 绩本科生毕业设计 (论文)外 文 翻 译原 文 标 题Study on Automobile Vibration System Based on MATLAB译 文 标 题 基于MATLAB的汽车振动控制仿真作者所在系别机械系作者所在专业车辆工程 作者所在班级B13142作 者 姓 名吴祥瑞作 者 学 号201322209指导教师姓名白亚双指导教师职称讲师完 成 时 间2017年3月 北华航天工业学院教务处制-第 6 页密 级译文标题Study on Automobile Vibration System Based on MATL

2、AB原文标题 基于MATLAB的汽车振动控制仿真作 者张亚军译 名Yajun Zhang国 籍中国原文出处武汉理工大学学报With the social progress and development, the car has become one of the basic tools of land transport. In order to keep the passengers comfortable, the goods are not damaged by the vibration of the transport, it is necessary to analyze the

3、 vibration performance of the car. Therefore, since the car has been, since its vibration analysis began. As the cars input is a random input of the road, and for the mechanical system of random vibration, basically from the last century, the beginning of the fifties. Since the beginning of the last

4、 century, due to the development of electronic computer technology, making the computer widely used in various fields, at the same time, due to the rapid Fourier transform algorithm (FF) T the emergence and development of random vibration research makes rapid development. In the country, Guo Konghui

5、 published in 1976 in the car technology on the car vibration and cargo statistical analysis and suspension system parameter selection article, is the first in the domestic automotive academic published on the application of random vibration theory of the car Vibration of the article. This paper dis

6、cusses two simplified degrees of simplified vehicle driving vibration model. In the random road input under the various responses, the car on the typical actual road driving vibration and cargo statistics, and also analyzes the suspension parameters on the impact of various responses. Subsequently,

7、Zhang Hongxin and beard are equal to 1983 published in the Journal of Jilin University, BJ a 212A light off-road vehicle random vibration simulation and experimental analysis, a paper, combined with the BJ-212A light sport utility vehicle ride on the study, the car The five-degree-of-freedom vibrati

8、on system model is simplified and the response of the vehicle under the road surface excitation is calculated by using some structural parameters which can be obtained in the design stage. In the early 1980s, Wang Zhongfan discussed the problem of nine degrees of freedom automobile model and its sol

9、ution, and overcomes the shortcomings of single-degree-of-freedom or two-degree-of-freedom vehicle vibration model, which is difficult to analyze deeply in automobile theory. In recent years, many specialized software packages have been developed for dynamic analysis, foreign countries have a variet

10、y of types of large-scale general-purpose software, these common software in the machinery, vehicles and other engineering areas of complex dynamic analysis. Such as some more rigid body kinematics software. But the software on the one hand so that it is very high price, on the other hand, the user

11、for security reasons, should develop their own software.According to the vibration theory, the degree of freedom of the system is the complete description of the system at any time and any position is required for the number of independent coordinates, the following analysis only consider the car wh

12、en the vertical vibration of the required degree of freedom. First of all, the four wheels on the car axle shaft head are independent of each other, it is obvious that the need for four degrees of freedom. Secondly, for the frame, the assumption that the frame plane is horizontal, so that the vibrat

13、ion of the frame in the horizontal plane requires only one coordinate. For any point on the frame, its position (referring to the vertical height, the following if no special statement, are so) only a coordinate to describe. From the cars point of view, the cars roll movement and tumbling movement w

14、ill make the frame is impossible to maintain the horizontal state. Both of these movements make the position of any point on the car frame change. Thus, when the frame is still flat, three separate coordinates are required to describe the position of any point on the frame. From another point of vie

15、w, these two movements make the car frame into a spatial plane. According to the non-collinear three points to determine a set of knowledge of the plane to know that any of the four suspension nodes in any three, you can determine the space plane. In other words, the results of the roll movement and

16、 the roll movement can be represented by the position of the three nodes. Therefore, the use of the location of these three nodes to determine the location of any position on the plane of the car, the car driving process, the frame will inevitably bend vibration, due to the structure of the frame, t

17、hat is, the stiffness of the beam is much greater than the rigidity of the stringer , So that the bending deformation of the frame can be mainly the bending deformation of the stringer. Therefore, you can only consider the bending of the frame beam, ignoring the bending of the beam, that the cars ho

18、rizontal line in the movement still maintain a straight line state. Due to the bending of the stringer, the frame no longer maintains the plane state, and because of the lateral.The line remains a straight line in motion, it becomes a regular surface, and the position of any point on the surface is

19、described by four independent coordinates. It can be understood that at the beginning, it is three independent coordinates to determine its position in the space after the fourth independent coordinate (ie, the bending freedom of the frame) to modify its position in the space, this modification is w

20、ith the first three Coordinate independent. Therefore, four coordinate descriptions are required. The degree of freedom of bending of the frame is reflected by the position of the cars center of mass. (See the derivation of the equation of motion.) In addition to bending, the frame because there are

21、 four suspension nodes, the four nodes of the location is changing, will inevitably make the frame torsional deformation, the torsional deformation and bending deformation can be considered Is carried out independently. Similar to the understanding of bending deformation, the torsional deformation a

22、gain changes the position of any point on the frame, and this modification is independent of the four degrees of freedom of the previous Syria. So this is the fifth freedom of the frame. In summary, the description of the frame requires five degrees of freedom. Finally, because the driver is also co

23、nsidering the vibration of the driver, and the driver is through the seat and the plane plane contact, does not belong to any point on the frame. So this is a new degree of freedom.Therefore, when only the vertical vibration of the vehicle is considered, the above-mentioned ten degrees of freedom is

24、 used to analyze the vehicle vibration system. Using the analytical mechanics method, from the overall system to the column equation. It generally uses the generalized coordinates to determine the position of the system, with kinetic energy and the number of pure generations to describe the amount o

25、f motion and interaction, and with the Lagrangian equation or equivalent to some of the variational principle to describe the system of motion. For complex systems, this approach has great advantages. The Lagrangian equation is a set of second order ordinary differential equations with respect to n

26、generalized coordinates. Adopt this sideWhen you write an equation, you do not have to take the isolated body, nor do you have to consider the reaction force of the ideal constraint. It has a certain format when building an equation. First, select the independent generalized sitting standard, and th

27、en write the generalized coordinates of the small functional expression, once again find the generalized force, and finally write the Lagrangian equation. According to the analysis of the first section, we can know that the system to be analyzed is a ten degree of freedom system, if the first method

28、, there must be a lot of constraint equations. Thus, the second method is used.The Lagrangian equation is used to establish the system of motion differential equations. 随着社会的进步与发展,汽车已经成为陆路运输的基本工具之一。为了使乘客保持舒适,货物不在运输中受到振动的损害,有必要对汽车的振动性能进行分析。因此,自从有了汽车以来,对它的振动分析就开始了。由于汽车的输入是路面的随机输入,而对于机械系统的随机振动,基本上是从上一个

29、世纪的五十年代才开始的。上世纪的七一卜年代以来,由于电子计算机技术的发展,使得计算机在各个领域广为应用,同时,由于快速傅立叶变换算法(FF)T的出现与发展,使得随机振动的研究迅速发展。在国内,郭孔辉在1976年发表在汽车技术上的汽车振动与载货的统计分析及悬挂系统的参数选择一文,是最早在国内汽车学术性刊物上发表的应用随机振动理论论述汽车振动的文章。该文从理论上论述了两自由度的简化汽车行驶振动模型, 在随机路面输入下的各种响应,得出了汽车在典型实际路面上行驶时的振动与载货的统计规律,并且还分析了悬架参数对各种响应的影响。随后,张洪欣与胡子正等于1983年发表在吉林工业大学学报上的BJ一212A轻型

30、越野车随机振动的模拟计算及实验分析一文,结合对BJ一212A轻型越野车平顺性的研究,将汽车简化为五自由度振动系统模型,运用在设计阶段能得到的一些结构参数,计算了汽车在路面激励下的响应。王仲范在八十年代初,论述了九自由度汽车模型及其解的问题,从理论上克服了单自由度或两自由度汽车振动模型计算精度低,难以在汽车理论方面作深入分析的缺陷。近年来,许多专门的软件包被开发出来进行动力学分析,国外已经有了多种类型的大型通用软件,这些通用软件在机械、车辆等工程领域进行复杂的动力学分析。比如一些多刚体运动学的软件。但是这些软件一方面使它价洛很高,另一方面,使用者出于安全性的考虑,应该开发自己的软件。 根据振动理

31、论,系统的自由度是指完全描述系统在任何时刻与任何位置是所需的独立坐标的个数,下面分析只考虑汽车垂直振动时的所需自由度。首先,汽车的四个车轮上的车轴轴头是相互独立的,显而易见是需要四个自由度。其次,对于车架而言,.假设开始时,车架平面为水平面,这样,研究车架在水平面上的振动只需一个坐标。对于车架上任意点,它的位置(指垂直高度,下边如无特殊声明,均如此)只需一个坐标来描叙。从汽车的角度而言,汽车的侧倾运动与翻滚运动将使得车架是不可能保持水平面状态的。这两种运动都使得汽车车架上任意点的位置发生改变。因此,在车架依然为平面时,需要三个独立坐标来描述军架上的任意点的位置。从另外角度来看,这两种运动使得汽

32、车车架成为一个空间平面。根据不共线三点确定一个平面的集合知识,以知道,四个悬架节点中的任意的三个,就可以确定这个空间平面。也就是说,侧倾运动与翻滚运动的结果可以由这三个节点的位置来体现。因此,使用这三个节点的位置来确定车架平面上任意点的位置,汽车行驶的过程中,车架必然会发生弯曲振动,由于车架的结构,即横梁的刚度远大于纵梁的刚度,使得车架的弯曲变形能主要是纵梁的弯曲变形能。因此,可以只考虑车架纵梁的弯曲,忽视横梁的弯曲,认为汽车的横向线在运动中依然保持直线状态。 线在运动中依然保持直线状态,它成为一个一个规则的曲面,该曲面上的任意点的位置由四个独立坐标来描述。可以这样理解:开始,它是三个独立坐标

33、确定它在空间的位置后,第四个独立坐标(即车架的弯曲自由度)来修改它在空间的位置,这种修改是与前三个坐标独立的。因此,需要四个坐标描述。把这个车架的弯曲自由度由汽车质心的位置来体现。(具体见运动方程的推导。)除了弯曲以外,车架由于有四个悬架节点,这四个节点的位置是时刻变化的,必然使车架发生扭转变形,这个扭转变形与弯曲变形可以认为是独立进行的。类似弯曲变形的理解,扭转变形再次修改车架上任意点的位置,并且这种修改与前叙的四个自由度无关,是独立的。因此,这是车架的第五个自由度。综上所叙,描述车架需要五个自由度。最后,因为还考虑的驾驶员所受的振动,而驾驶员是通过座椅与车架平面发生联系的,并不属于车架上的

34、任意点。因此这是一个新的自由度。因此,在只考虑汽车垂直振动时,采用上述的十自由度来分析汽车振动系统。采用分析力学的方法,从系统的总体来列方程。它一般采用广义坐标来确定系统的位置,用动能与功这些纯代数量来描述系统的运动量与相互作用,并用拉格郎日方程或与之等价的一些变分原理来描述系统的运动规律。对于复杂系统而言,这一方法具有很大的优越性。拉格郎日方程是一组关于n个广义坐标的二阶常微分方程。采用这一方 法列写方程时,不必取隔离体,也不必考虑理想约束的反力。它建立方程时有一定的格式。首先选定独立的广义坐.标,然后写出广义坐标小的功能表达式,再次求出广义力,最后列写拉格郎日方程。根据第一节的分析,可以知

35、道,要分析的系统是一个十个自由度系统,如果采用第一种方法,必然有很多的约束方程。因此,采用第二种方法,即应用拉格郎日方程来建立系统的运动微分方程组。采用分析力学的方法,从系统的总体来列方程。它一般采用广义坐标来确定系统的位置,用动能与功这些纯代数量来描述系统的运动量与相互作用,并用拉格郎日方程或与之等价的一些变分原理来描述系统的运动规律。对于复杂系统而言,这一方法具有很大的优越性。拉格郎日方程是一组关于n个广义坐标的二阶常微分方程。采用这一方法列写方程时,不必取隔离体,也不必考虑理想约束的反力。它建立方程时有一定的格式。首先选定独立的广义坐.标,然后写出广义坐标小的功能表达式,再次求出广义力,

36、最后列写拉格郎日方程。根据第一节的分析,可以知道,要分析的系统是一个十个自由度系统,如果采用第一种方法,必然有很多的约束方程。因此,采用第二种方法,即应用拉格郎日方程来建立系统的运动微分方程组。采用分析力学的方法,从系统的总体来列方程。它一般采用广义坐标来确定系统的位置,用动能与功这些纯代数量来描述系统的运动量与相互作用,并用拉格郎日方程或与之等价的一些变分原理来描述系统的运动规律。对于复杂系统而言,这一方法具有很大的优越性。拉格郎日方程是一组关于n个广义坐标的二阶常微分方程。采用这一方法列写方程时,不必取隔离体,也不必考虑理想约束的反力。它建立方程时有一定的格式。首先选定独立的广义坐.标,然

37、后写出广义坐标小的功能表达式,再次求出广义力,最后列写拉格郎日方程。根据第一节的分析,可以知道,要分析的系统是一个十个自由度系统,如果采用第一种方法,必然有很多的约束方程。因此,采用第二种方法,即应用拉格郎日方程来建立系统的运动微分方程组。采用分析力学的方法,从系统的总体来列方程。它一般采用广义坐标来确定系统的位置,用动能与功这些纯代数量来描述系统的运动量与相互作用,并用拉格郎日方程或与之等价的一些变分原理来描述系统的运动规律。对于复杂系统而言,这一方法具有很大的优越性。拉格郎日方程是一组关于n个广义坐标的二阶常微分方程。采用这一方法列写方程时,不必取隔离体,也不必考虑理想约束的反力。它建立方

38、程时有一定的格式。首先选定独立的广义坐.标,然后写出广义坐标小的功能表达式,再次求出广义力,最后列写拉格郎日方程。根据第一节的分析,可以知道,要分析的系统是一个十个自由度系统,如果采用第一种方法,必然有很多的约束方程。因此,采用第二种方法,即应用拉格郎日方程来建立系统的运动微分方程组。言,汽车的侧倾运动与翻滚运动将使得车架是不可能保持水平面状态的。这两种运动都使得汽车车架上任意点的位置发生改变。因此,在车架依然为平面时,需要三个独立坐标来描述军架上的任意点的位置。从另外角度来看,这两种运动使得汽车车架成为一个空间平面。根据不共线三点确定一个平面的集合知识,可以知道,四个悬架节点中的任意的三个,

39、就可以确定这个空间平面。也就是说,侧倾运动与翻滚运动的结果可以由这三个节点的位置来体现。因此,使用这三个节点的位置来确定车架平面上任意点的位置,汽车行驶的过程中,车架必然会发生弯曲振动,由于车架的结构,即横梁的刚度远大于纵梁的刚度,使得车架的弯曲变形能主要是纵梁的弯曲变形能。因此,可以只考虑车架纵梁的弯曲,忽视横梁的弯曲,认为汽车的横向线在运动中依然保持直线状态。由于纵梁的弯曲,车架不再保持平面状态,而由于横向线在运动中依然保持直线状态,它成为一个一个规则的曲面,该曲面上的任意点的位置由四个独立坐标来描述。可以这样理解:开始,它是三个独立坐标确定它在空间的位置后,第四个独立坐标(即车架的弯曲自

40、由度)来修改它在空间的位置,这种修改是与前三个坐标独立的。因此,需要四个坐标描述。把这个车架的弯曲自由度由汽车质心的位置来体现。(具体见运动方程的推导。)除了弯曲以外,车架由于有四个悬架节点,这四个节点的位置是时刻变化的,必然使车架发生扭转变形,这个扭转变形与弯曲变形可以认为是独立进行的。类似弯曲变形的理解,扭转变形再次修改车架上任意点的位置,并且这种修改与前叙的四个自由度无关,是独立的。因此,这是车架的第五个自由度。综上所叙,描述车架需要五个自由度。最后,因为还考虑的驾驶员所受的振动,而驾驶员是通过座椅与车架平面发生联系的,并不属于车架上的任意点。因此这是一个新的自由度。因此,在只考虑汽车垂

41、直振动时,采用上述的十自由度来分析汽车振动系统。言,汽车的侧倾运动与翻滚运动将使得车架是不可能保持水平面状态的。这两种运动都使得汽车车架上任意点的位置发生改变。因此,在车架依然为平面时,需要三个独立坐标来描述军架上的任意点的位置。从另外角度来看,这两种运动使得汽车车架成为一个空间平面。根据不共线三点确定一个平面的集合知识,可以知道,四个悬架节点中的任意的三个,就可以确定这个空间平面。也就是说,侧倾运动与翻滚运动的结果可以由这三个节点的位置来体现。因此,使用这三个节点的位置来确定车架平面上任意点的位置,汽车行驶的过程中,车架必然会发生弯曲振动,由于车架的结构,即横梁的刚度远大于纵梁的刚度,使得车

42、架的弯曲变形能主要是纵梁的弯曲变形能。因此,可以只考虑车架纵梁的弯曲,忽视横梁的弯曲,认为汽车的横向线在运动中依然保持直线状态。由于纵梁的弯曲,车架不再保持平面状态,而由于横向线在运动中依然保持直线状态,它成为一个一个规则的曲面,该曲面上的任意点的位置由四个独立坐标来描述。可以这样理解:开始,它是三个独立坐标确定它在空间的位置后,第四个独立坐标(即车架的弯曲自由度)来修改它在空间的位置,这种修改是与前三个坐标独立的。因此,需要四个坐标描述。把这个车架的弯曲自由度由汽车质心的位置来体现。(具体见运动方程的推导。)除了弯曲以外,车架由于有四个悬架节点,这四个节点的位置是时刻变化的,必然使车架发生扭

43、转变形,这个扭转变形与弯曲变形可以认为是独立进行的。类似弯曲变形的理解,扭转变形再次修改车架上任意点的位置,并且这种修改与前叙的四个自由度无关,是独立的。因此,这是车架的第五个自由度。综上所叙,描述车架需要五个自由度。最后,因为还考虑的驾驶员所受的振动,而驾驶员是通过座椅与车架平面发生联系的,并不属于车架上的任意点。因此这是一个新的自由度。因此,在只考虑汽车垂直振动时,采用上述的十自由度来分析汽车振动系统。根据振动理论,系统的自由度是指完全描述系统在任何时刻与任何位置是所需的独立坐标的个数,下面分析只考虑汽车垂直振动时的所需自由度。首先,汽车的四个车轮上的车轴轴头是相互独立的,显而易见是需要四

44、个自由度。其次,对于车架而言,.假设开始时,车架平面为水平面,这样,研究车架在水平面上的振动只需一个坐标。对于车架上任意点,它的位置(指垂直高度,下边如无特殊声明,均如此)只需一个坐标来描叙。从汽车的角度而 to develop an efficient energy management strategy (EMS) to satisfy the objectives while not having a reduced vehicle performance. In this paper, EMSs that are proposed and developed in the recent

45、 years are revisited and reviewed. Additionally, the Plug-in HEV is discussed in a new perspective from the EMS point of view. The through-the-road (TtR) HEV with in-wheel motors (IWM) is a fairly new concept in the HEV design that features less complicated configuration with reduced hardware requir

46、ements and lower cost. Recent research findings are evaluated throughout this paper leading to a hypothetical TtR HEV materialization. A thorough discussion is made encompassing the advantages and disadvantages of the concept, its performance compared to conventional HEVs and the way forward. 参考文献1胡

47、骅,宋慧主编.电动汽车M. 北京:人民交通出版社, 2002:26-29。 2Lifang Wang, Xuhui Wen, Dynamic Match and Optimizing Design of Electric Vehicle Powertrain, IEEE830011, 2004:387-390.。3孙逢春,张承宁, 祝嘉光电动汽车2l 世纪的重要交通工具M。北京北京理工大学出社，1997,5-1。4C.C.Chart, K.T.Chau. Modem electric vehicle technology. Oxford University Pres5。 5M. BJohn,

48、 C Joseph. Co-Simulation of Automotive Propulsion Systems. The 18th I6。6汪葵. XL 纯电动轿车动力总成控制策略研究及软件开发D. 天津大学, 2004. 1-2. nternational Electric Vehicle Symposium. Berlin. 2001:1-7 . s, 2001(2), 30-40。7WU Hong-zing, Cheng, Shu-kang, Cui Shu-mei. Communication of Vehicle Management Unit in The Electric VehicleJ. IEEE Transactions on Magn