车辆纵-侧-垂向动力学统一建模及实车验证

摘要

目前车辆动力学模型多从各运动方向或关注的运动姿态来分别建立,缺乏纵-侧-垂向动力学统一建模思路。为全面描述车辆多系统耦合下的复杂系统非线性动力学行为,研究一种车辆纵-侧-垂向动力学统一建模方法。建立包含发动机动态特性、传动系统和车轮的动力传动系统模型,在分析车体运动学特性的基础上,采用拉格朗日分析力学方法建立同时反映车辆纵向、侧向和垂向运动特性的强非线性统一动力学模型,并建立悬架和轮胎模型求得作用于车体的广义力。利用某车型的标准数据和实测数据,进行车辆纵-侧-垂向动力学统一模型的多工况仿真验证和实车验证,所建立的车辆动力学模型能够精确模拟实际车辆的复杂动力学行为特性,验证了车辆纵-侧-垂向动力学统一建模方法的有效性和可行性。可为智能车辆控制系统设计和功能验证提供高保真度的仿真载体,缩短控制算法开发时间。