AMESim车辆系统动力学解决方案-CAE/模拟仿真技术论文-佳工机电网

AMESim车辆系统动力学解决方案

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辆系统动力学主要研究车辆行驶过程中受到的各种力的相互作用、由此产生的对车辆运动的影响以及车辆内部各系统之间的相互影响，研究的主要目的是提高车辆的行驶平顺性、操纵稳定性以及整车安全性。

在目前的车辆研发过程中，如何将车辆动力学各系统（悬架、制动和转向系统）（如图1所示）集成到统一的底盘整体优化设计平台中；如何整个全球研发团队资源，形成开放、共享、互利的研发体系结构是各汽车公司必须要面对的技术挑战。

针对车辆动力学仿真, AMESim提供了全面的解决方案，专用的车辆动力学应用库，采用MAPLE产生的经过优化的C代码编写。可以实现底盘系统各部分（悬架、制动、转向以及抗侧倾系统）的设计，完成底盘各部分系统的集成，建立底盘整体优化设计平台，并在此基础上设计开发底盘系统的整体控制策略。从而大幅度提高了用户的研发效率，缩短新产品的研发时间。

悬架系统的解决方案

AMESim可以完成弹簧、阻尼器和其它悬架元部件模型的建立，对整个悬架系统的动态特性进行分析。

AMESim悬架/抗侧倾解决方案可以帮助用户完成系统中各元部件结构的设计，建立各元部件和整个系统的模型，分析各元部件结构、尺寸以及系统结构形式对整个系统动态特性的影响，帮助用户从整体角度了解各元部件的特性。在AMESim中可以分析各种形式的悬架系统，包括：被动，半主动和主动悬架；机械，液压，气动和磁流变液的悬架。并可以详细分析整体系统和元部件的性能。

例如，对于为了设计、验证内部的力控制系统来保证半主动悬架系统的控制力是适当的。可以利用AMESim与Matlab/Simulink的接口将二者结合起来进行协同仿真，如图2所示。

图2 AMESim与Matlab/Simulink协同仿真

为了设计并验证采用压力阀控制系统的半主动悬架系统的动态特性。包括各个元部件：压力阀，单向阀，液压缸，管路。整体系统的特性、电磁马达及响应的控制规律。都可以在AMESim仿真平台上对每一个环节进行建模仿真。

制动系统的解决方案：

在制动系统的设计过程中，AMESim可以对传统制动系统、ABS和ESP系统的液压、气动元部件以及控制方案进行建模与仿真分析，得到振动、噪声和控制策略的完善解决方案，在保证其实用性、稳定性和可维护性基础上较大幅度地缩短研发周期。

AMESim可以很好地完成制动系统的结构设计，并且能准确地分析其制动性能以及对车辆的影响。作为一个多学科领域研究平台，AMESim可以完成增压器、主液压缸、制动钳及其回路等的建模，实现对传统制动系统、ABS、ESP、TCS防滑装置等的仿真分析。利用AMESim，通过分析制动回路中的典型元部件的尺寸、结构和工作状态，能够得到整个制动回路的动态特性；比较和分析不同的回路结构，并结合整车模型分析车辆的制动性和稳定性，能够得到最优的系统结构方案。另外，AMESim还能准确地分析制动系统结构对系统振动和噪声的影响。总之，AMESim不仅可以完成新产品的设计研发，还能帮助解决制动系统的工程技术问题。例如，可以分析并比较不同液压结构，结合车辆模型分析制动距离和车辆的稳定性。

AMESim采用基本模块法，可以针对各种类型、结构的元部件进行建模仿真。分析制动回路中的典型元部件的尺寸和工作状态。针对系统中的元部件可以基于AMECustom二次开发平台对其打包封装。

动力转向系统的解决方案：

动力转向系统的设计重点在于其功能设计、控制器设计以及对整个底盘系统的影响。设计过程中，需要考虑其稳定性、振动特性以及与与底盘系统的耦合分析等因素建立可靠、准确的仿真模型，实现液压、电控液压或电动助力转向系统(EPAS)的集成，确保系统的实用性和协调性。

AMESim中有精确的液压管路模型、泵模型、摩擦模型、电控单元模块等，这些模型与Simulink的集成能够实现不同类型转向系统（液压、电控液压和电动助力转向）的建模与分析；另外，AMESim的线性分析工具可以对系统的振动和噪声等作深入的分析，能够帮助用户得到好的解决方案。在实际应用中AMESim可以帮助解决爬缸、颤震和纯液压振动等问题。

例如，对于典型的液压助力转向系统，可以根据系统的具体结构，基于AMESim仿真平台对系统建模仿真。

在AMESim中，根据实际物理系统，可以找到不同学科，不同复杂程度的库、模块来对系统建模。

分析具体的系统必须要将其放到整个车辆系统中来考察其各种功能、静/动态特性，这样对于设计具有更明确的指导意义。

通过分析悬架、制动和动力转向系统之间的结构关系和控制策略，可以在AMESim将这三个系统整合，建立一个整体仿真系统。基于AMESim模型的良好通用性和互连性，以及与Simulink的良好集成，可以实现三个系统之间的联合仿真分析，研究各个系统之间的相互关系，以及对车辆整体的影响，最终得到一个协调的车辆动力学系统。 (end)

(投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (2007-10-31，阅读1147次)

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