摘 要

悬架是汽车的重要部件之一，其性能直接影响到车辆的操纵稳定性和乘坐舒适性，因此对与悬架的研究具有非常重要的意义，所以汽车悬架系统的设计必须满足操纵稳定性和行驶平顺性的要求。再者传统的被动悬架系统已经无法从结构设计上使车辆具有更好的行驶性能,而半主动悬架却能通过调整悬架阻尼,使其可以很好地满足车辆行驶过程的需求,因此受到车辆工程界的广泛重视。

本次论文根据对其分析的问题进行简化,把汽车车身看作为一个刚体的立体模型。汽车是由车身、车架及其上的总成所构成，而车轮在经过具有一定阻尼和弹性的轮胎支撑在不同的路面上行驶。本文通过选择1/2车体作为模型进行仿真，再分别使车在不同路面输入下观察分析半主动悬架的优越性，其选择的路面主要为阶坡路面，正弦路面和随机路面。

然后用MATLAB/Simulink软件1/2车辆半主动悬架在阶跃路面、正弦路面和随机三种不同路面的情况输入下，对于车辆悬架在不同阻尼下的车身速度、悬架倾斜角速度、轮胎动载荷、倾斜角度这四个主要性能指标的时间响应进行了仿真。结果表明，半主动悬架系统比起被动悬架系统而言，可根据汽车的行驶条件，车辆的运动状态和路面状况，以及载荷等的变化而对悬架的阻尼进行动态的自适应调节，使悬架系统始终处于最佳减振状态。

关键词：车辆半主动悬架；多级可调阻尼；MATLAB仿真；

Abstract

Suspension is one of the important parts of the car, its performance directly affects the vehicle handing stability, ride comfort, so the suspension research has important significance, the automobile suspension systems must be designed to meet the stability and control ride comfort requirements. Moreover, the traditional passive suspension system has been unable to make the vehicle from the structural design has better driving performance, and semi-active suspension could through adjusting suspension damper, so it can well satisfy the needs of the vehicle process, Therefore, the semi-active suspension receive extensive attention by the automotive industry.

According to its analysis of this paper to simplify the problem, the car body as a rigid three-dimensional model. Automobile is made on the body, frame and the assembly, but the wheels in a certain damping and elastic tire support in different pavement driving. This article selecting the 1/2 bodywork as simulation model, then respectively in different road input of car were observed and analyzed the superiority of semi-active suspension, the choice of the main stage road surface slope, sine and random road surface.

Then use the MATLAB/Simulink software to 1/2 vehicle semi-active suspension in step, sine and random road surface under three different road input, the damping for vehicle suspension under the body at different speeds, suspension tilting angular velocity, tire dynamic load, tilt angle of four key performance indicators of the time response of the simulation. The results show that the semi-active suspension system in contrast to the passive suspension system , according to vehicle driving conditions, vehicle velocity and road conditions, and the changes in the load, and other suspension damping on the dynamic adaptive adjustment, the suspension damping is always in the best condition.

Key words: semi-active suspension system；multi-adjustable damping ； MATLAB/Simulink

目 录

摘 要 2

第1章 绪论 5

1.1引言 5

1.2汽车悬架的发展历史 6

1.3汽车悬架的组成 9

1.4 汽车悬架研究的目的与意义 11

第2章 仿真软件MATLAB 13

2.1了解MATLAB 13

2. 2 学会MATLAB的仿真使用 15

第3章 汽车半主动悬架设计 16

3.1各种汽车悬架介绍 16

3.2悬架系统分析与设计的理论基础 19

3.3汽车半主动悬架的仿真图 21

3.4车辆在正弦路面下的仿真模型 26

3.5 车辆在随机路面下的仿真模型 27

第4章 悬架性能结果的分析与比较 29

4.1 车辆在阶跃路面下的仿真结果与分析 29

4.2 车辆在正弦变化路面下的仿真结果与分析 29

4.3 车辆在随机变化路面下的仿真结果与分析 30

4.4 与1/2车辆被动悬架性能仿真结果的比较 31

第 5 章 结论 32

致谢 34

参考文献 35

第1章 绪论

1.1引言

汽车的动态性能─汽车行驶的平顺性、操纵的稳定性、安全性、车内噪声水平及音质等等提出了愈来愈高的要求。因此，尤其作为提高操纵稳定性、乘坐舒适性为目的的汽车悬架必须进行相应的改进，研究汽车悬架系统对提高汽车总体性能有着非常重要的意义。

判断汽车悬架系统性能好坏的准则一般有行驶平顺性，即乘坐舒适性；操纵稳定性，即始终保持车轮与地面接触的性能；同时可靠性要好，成本要低。但这些性能随着科学技术的日新月异和人民生活水平的日益提高，以及我国高速公路的迅速发展和运输量的增加，人们对之间往往是相互矛盾的，使目前常用的被动悬架性能的改善受到了很大的限制。为了克服被动悬架的这一缺陷，许多研究者应用新技术、新材料并与控制理论、计算机技术相结合,开发实施了机、电、液一体化的可控悬架系统。。电控悬架由于能够改善汽车的整体行驶性能而备受关注，其中半主动悬架由于结构简单，成本低而更具有实用性。

MATLAB是由美国MathWorks公司开发的交互式软件包,它起源于20世纪70年代的“矩阵实验室”(Matrix Laboratory)，主要用于数学计算。随着软件版本的不断更新，目前已发展到7.0(Release14.0)版本，其功能已涵盖到了数学运算、数字信号处理、系统识别、自动控制、优化设计、神经网络、化学、统计学等各个领域。MATLAB/Simulink的用法比较简单，用户容易掌握。通过MATLAB提供的交互式编程语言─m语言，用户可以编写脚本或函数文件实现用户的设计算法。与C和BESIC等语言相比，m语言比较简洁直观，更符合人们思维习惯。而对于Simulink，只要有了正确的动力学模型，即可在图形界面中采用鼠标拖放的方式便可建立起比较直观的仿真模型。