基于自動變速器實物在環(huán)系統(tǒng)的車路耦合模擬研究
發(fā)布時間:2022-05-10 20:07
自動變速器作為汽車動力傳動系統(tǒng)的關鍵零部件之一,其準確有效的室內臺架控制策略驗證及室外實車標定匹配試驗對于提高汽車動力性和經濟性都有著重要的意義。目前自動變速器的匹配標定主要進行室外實車試驗,但實車試驗周期長、成本高并且受外部環(huán)境影響較大。室內的變速器本體功能性和趨勢性驗證主要集中在傳統(tǒng)的臺架測試,而控制策略的開發(fā)及驗證主要進行硬件在環(huán)測試,但室內的測試均不能準確的模擬實車的運行工況。基于此,課題組提出自動變速器實物在環(huán)測試系統(tǒng),集臺架測試和硬件在環(huán)測試于一體,提供比較逼真的室內整車試驗環(huán)境模擬實車運行工況,后期將代替實車進行變速器匹配標定試驗。因此,該系統(tǒng)對于控制器驗證和整車級性能匹配具有很高的科學研究價值和工程應用價值。車路耦合模擬是搭建“人-車-路”整車環(huán)境測試系統(tǒng)的關鍵環(huán)節(jié)之一,能夠為實物在環(huán)測試系統(tǒng)提供路面行駛環(huán)境。本文結合實物在環(huán)原理及架構針對性的進行車路耦合模擬研究,主要包括不同道路特性、整車動力學模型及Pre Scan虛擬道路場景等方面的研究,具體內容如下:(1)研究不同種類路面不平度特性及路面參數建模方法,分析路面不平度對車輪動載荷的影響,并結合虛擬試驗場路面特性和實...
【文章頁數】:88 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 論文研究背景與意義
1.2 國內外研究現狀
1.2.1 硬件在環(huán)系統(tǒng)研究現狀
1.2.2 實物在環(huán)系統(tǒng)研究現狀
1.2.3 車路耦合模型研究現狀
1.3 實物在環(huán)系統(tǒng)概述
1.3.1 實物在環(huán)基本原理
1.3.2 自動變速器實物在環(huán)系統(tǒng)
1.4 研究目標與主要內容
1.4.1 研究目標
1.4.2 研究內容
1.4.3 技術路線
1.5 本章小結
2 路面特性分析與建模仿真
2.1 虛擬路面建模理論基礎
2.2 單輪路面數學模型
2.2.1 單輪路面數學模型搭建
2.2.2 單輪路面數學模型仿真驗證
2.3 四輪路面數學模型
2.3.1 考慮前后輪時滯性的路面模型
2.3.2 考慮左右輪相關性的路面模型
2.3.3 四輪路面數學模型的搭建
2.3.4 四輪路面數學模型仿真分析
2.4 路面對輪胎動載荷的分析
2.4.1 車輪垂向動載
2.4.2 車輪縱向動載
2.4.3 車輪動載聯合仿真分析
2.5 不同路面模塊參數分析及建模
2.5.1 不同等級路面參數分析
2.5.2 不同道路負載模型分析
2.6 本章小結
3 車路耦合動力學建模仿真
3.1 整車動力學建模理論
3.2 輪胎模型的搭建
3.2.1 輪胎模型建模理論
3.2.2 動態(tài)輪胎模型建模方法
3.2.3 模型參數分析
3.2.4 動態(tài)輪胎模型仿真驗證
3.3 車輛動力學模型的搭建
3.3.1 縱向動力學建模與仿真驗證
3.3.2 側向動力學模型的搭建
3.3.3 側向動力學模型仿真分析
3.4 車輛輔助模塊的搭建
3.4.1 轉向系統(tǒng)模型
3.4.2 制動系統(tǒng)模型
3.5 車路耦合模型仿真驗證及分析
3.5.1 車路耦合模型及其評價指標
3.5.2 虛擬模型離線仿真
3.6 本章小結
4 虛擬道路場景搭建及硬件在環(huán)仿真分析
4.1 Pre Scan虛擬道路場景簡介
4.2 Prescan虛擬道路場景建模
4.2.1 虛擬道路模型搭建
4.2.2 車路耦合測試環(huán)境生成
4.3 車路耦合模擬系統(tǒng)系統(tǒng)搭建及其仿真分析
4.4 車路耦合模型硬件在環(huán)仿真分析
4.4.1 硬件在環(huán)系統(tǒng)概述
4.4.2 車路耦合模型仿真分析
4.5 本章小結
5 基于實物在環(huán)平臺的車路耦合模型驗證分析
5.1 基于Labcar平臺的自動變速器實物在環(huán)系統(tǒng)整體架構
5.1.1 硬件架構
5.1.2 軟件配置
5.2 實物在環(huán)系統(tǒng)接口匹配設計
5.2.1 信號輸入輸出分析
5.2.2 信號接口模塊設置
5.3 實物在環(huán)系統(tǒng)驗證分析
5.3.1 測試軟件環(huán)境配置
5.3.2 車路耦合模型測試分析
5.4 本章小結
6 總結與展望
6.1 全文總結
6.2 展望
致謝
參考文獻
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文及取得的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]四輪隨機路面激勵下的七自由度車輛響應特性[J]. 石曉輝,蔣欣,趙軍,趙鵬亞,曾鍵. 科學技術與工程. 2018(27)
[2]不平路面車路耦合動載研究[J]. 石曉輝,蔣欣,趙軍,翟金祥. 中國科技論文. 2018(04)
[3]基于LuGre摩擦理論的動態(tài)輪胎模型研究[J]. 李勝琴,趙銀寶. 重慶理工大學學報(自然科學). 2017(07)
[4]AT硬件在環(huán)平臺搭建[J]. 李宇航,張國光,喻凡,梅近仁. 傳動技術. 2014(03)
[5]動態(tài)車輪模型動靜摩擦算法[J]. 管欣,段春光,盧萍萍,馬文俊. 科學技術與工程. 2014(20)
[6]基于LabVIEW RT的硬件在環(huán)仿真[J]. 吳海東,郭孔輝,盧蕩. 汽車技術. 2010(09)
[7]自動變速器控制系統(tǒng)硬件在環(huán)仿真實驗臺開發(fā)[J]. 陳然,孫冬野,秦大同,胡豐賓,徐佳署. 現代科學儀器. 2009(06)
[8]CVT傳動系虛擬試驗系統(tǒng)研究[J]. 周云山,蔡源春,張飛鐵,劉金剛. 中國機械工程. 2008(22)
[9]湘西通縣公路改造瀝青路面典型結構研究[J]. 鄭京杰,李躍軍. 公路工程. 2007(04)
[10]汽車輪胎模型研究現狀及其發(fā)展分析[J]. 王和毅,谷正氣. 橡膠工業(yè). 2005(01)
博士論文
[1]車輛道路數值模擬與仿真研究[D]. 張永林.華中科技大學 2010
[2]重載汽車—路面—路基耦合系統(tǒng)動力學研究[D]. 李韶華.北京交通大學 2009
碩士論文
[1]基于自動變速器實物在環(huán)系統(tǒng)的駕駛員模型研究[D]. 翟金祥.重慶理工大學 2018
[2]應用于自動變速器實物在環(huán)試驗系統(tǒng)的汽車整車建模與仿真[D]. 王振偉.重慶理工大學 2017
[3]雙前橋轉向汽車多極限環(huán)自激擺振及控制方法研究[D]. 蔣統(tǒng).合肥工業(yè)大學 2017
[4]汽車平順性與操縱穩(wěn)定性協(xié)同研究與仿真實現[D]. 王維.吉林大學 2016
[5]車-路耦合系統(tǒng)動力學研究[D]. 鄭賀.長安大學 2016
[6]基于LuGre摩擦理論的動態(tài)輪胎模型研究[D]. 趙立.東北林業(yè)大學 2016
[7]基于xPC的發(fā)動機ECU硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)研究[D]. 馮海榮.華中科技大學 2015
[8]基于dSPACE的車身控制系統(tǒng)硬件在環(huán)測試技術研究[D]. 楊璐.河北工業(yè)大學 2015
[9]電氣無級變速器(EVT)混合動力傳動系半實物仿真平臺[D]. 李政.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[10]CVT硬件在環(huán)仿真平臺搭建和速比控制策略研究[D]. 李宇航.上海交通大學 2014
本文編號:3652614
【文章頁數】:88 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 論文研究背景與意義
1.2 國內外研究現狀
1.2.1 硬件在環(huán)系統(tǒng)研究現狀
1.2.2 實物在環(huán)系統(tǒng)研究現狀
1.2.3 車路耦合模型研究現狀
1.3 實物在環(huán)系統(tǒng)概述
1.3.1 實物在環(huán)基本原理
1.3.2 自動變速器實物在環(huán)系統(tǒng)
1.4 研究目標與主要內容
1.4.1 研究目標
1.4.2 研究內容
1.4.3 技術路線
1.5 本章小結
2 路面特性分析與建模仿真
2.1 虛擬路面建模理論基礎
2.2 單輪路面數學模型
2.2.1 單輪路面數學模型搭建
2.2.2 單輪路面數學模型仿真驗證
2.3 四輪路面數學模型
2.3.1 考慮前后輪時滯性的路面模型
2.3.2 考慮左右輪相關性的路面模型
2.3.3 四輪路面數學模型的搭建
2.3.4 四輪路面數學模型仿真分析
2.4 路面對輪胎動載荷的分析
2.4.1 車輪垂向動載
2.4.2 車輪縱向動載
2.4.3 車輪動載聯合仿真分析
2.5 不同路面模塊參數分析及建模
2.5.1 不同等級路面參數分析
2.5.2 不同道路負載模型分析
2.6 本章小結
3 車路耦合動力學建模仿真
3.1 整車動力學建模理論
3.2 輪胎模型的搭建
3.2.1 輪胎模型建模理論
3.2.2 動態(tài)輪胎模型建模方法
3.2.3 模型參數分析
3.2.4 動態(tài)輪胎模型仿真驗證
3.3 車輛動力學模型的搭建
3.3.1 縱向動力學建模與仿真驗證
3.3.2 側向動力學模型的搭建
3.3.3 側向動力學模型仿真分析
3.4 車輛輔助模塊的搭建
3.4.1 轉向系統(tǒng)模型
3.4.2 制動系統(tǒng)模型
3.5 車路耦合模型仿真驗證及分析
3.5.1 車路耦合模型及其評價指標
3.5.2 虛擬模型離線仿真
3.6 本章小結
4 虛擬道路場景搭建及硬件在環(huán)仿真分析
4.1 Pre Scan虛擬道路場景簡介
4.2 Prescan虛擬道路場景建模
4.2.1 虛擬道路模型搭建
4.2.2 車路耦合測試環(huán)境生成
4.3 車路耦合模擬系統(tǒng)系統(tǒng)搭建及其仿真分析
4.4 車路耦合模型硬件在環(huán)仿真分析
4.4.1 硬件在環(huán)系統(tǒng)概述
4.4.2 車路耦合模型仿真分析
4.5 本章小結
5 基于實物在環(huán)平臺的車路耦合模型驗證分析
5.1 基于Labcar平臺的自動變速器實物在環(huán)系統(tǒng)整體架構
5.1.1 硬件架構
5.1.2 軟件配置
5.2 實物在環(huán)系統(tǒng)接口匹配設計
5.2.1 信號輸入輸出分析
5.2.2 信號接口模塊設置
5.3 實物在環(huán)系統(tǒng)驗證分析
5.3.1 測試軟件環(huán)境配置
5.3.2 車路耦合模型測試分析
5.4 本章小結
6 總結與展望
6.1 全文總結
6.2 展望
致謝
參考文獻
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文及取得的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]四輪隨機路面激勵下的七自由度車輛響應特性[J]. 石曉輝,蔣欣,趙軍,趙鵬亞,曾鍵. 科學技術與工程. 2018(27)
[2]不平路面車路耦合動載研究[J]. 石曉輝,蔣欣,趙軍,翟金祥. 中國科技論文. 2018(04)
[3]基于LuGre摩擦理論的動態(tài)輪胎模型研究[J]. 李勝琴,趙銀寶. 重慶理工大學學報(自然科學). 2017(07)
[4]AT硬件在環(huán)平臺搭建[J]. 李宇航,張國光,喻凡,梅近仁. 傳動技術. 2014(03)
[5]動態(tài)車輪模型動靜摩擦算法[J]. 管欣,段春光,盧萍萍,馬文俊. 科學技術與工程. 2014(20)
[6]基于LabVIEW RT的硬件在環(huán)仿真[J]. 吳海東,郭孔輝,盧蕩. 汽車技術. 2010(09)
[7]自動變速器控制系統(tǒng)硬件在環(huán)仿真實驗臺開發(fā)[J]. 陳然,孫冬野,秦大同,胡豐賓,徐佳署. 現代科學儀器. 2009(06)
[8]CVT傳動系虛擬試驗系統(tǒng)研究[J]. 周云山,蔡源春,張飛鐵,劉金剛. 中國機械工程. 2008(22)
[9]湘西通縣公路改造瀝青路面典型結構研究[J]. 鄭京杰,李躍軍. 公路工程. 2007(04)
[10]汽車輪胎模型研究現狀及其發(fā)展分析[J]. 王和毅,谷正氣. 橡膠工業(yè). 2005(01)
博士論文
[1]車輛道路數值模擬與仿真研究[D]. 張永林.華中科技大學 2010
[2]重載汽車—路面—路基耦合系統(tǒng)動力學研究[D]. 李韶華.北京交通大學 2009
碩士論文
[1]基于自動變速器實物在環(huán)系統(tǒng)的駕駛員模型研究[D]. 翟金祥.重慶理工大學 2018
[2]應用于自動變速器實物在環(huán)試驗系統(tǒng)的汽車整車建模與仿真[D]. 王振偉.重慶理工大學 2017
[3]雙前橋轉向汽車多極限環(huán)自激擺振及控制方法研究[D]. 蔣統(tǒng).合肥工業(yè)大學 2017
[4]汽車平順性與操縱穩(wěn)定性協(xié)同研究與仿真實現[D]. 王維.吉林大學 2016
[5]車-路耦合系統(tǒng)動力學研究[D]. 鄭賀.長安大學 2016
[6]基于LuGre摩擦理論的動態(tài)輪胎模型研究[D]. 趙立.東北林業(yè)大學 2016
[7]基于xPC的發(fā)動機ECU硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)研究[D]. 馮海榮.華中科技大學 2015
[8]基于dSPACE的車身控制系統(tǒng)硬件在環(huán)測試技術研究[D]. 楊璐.河北工業(yè)大學 2015
[9]電氣無級變速器(EVT)混合動力傳動系半實物仿真平臺[D]. 李政.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[10]CVT硬件在環(huán)仿真平臺搭建和速比控制策略研究[D]. 李宇航.上海交通大學 2014
本文編號:3652614
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