使用matlab实现ISD悬架离散仿真分析

目录

 前言

1.普通悬架与ISD悬架结构示意图

2.数学模型

3. matlab实现离散仿真分析

4.总结

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 前言

对于普通的2自由度悬架虽然添加控制算法能够达到较好的舒适性和操稳性，但是控制算法已经极大程度上的优化目标，此时可以从结构设计上考虑对传统悬架的优化，ISD悬架便是其中的一种改进结构，在国内ISD悬架最早是江苏大学提出，本文以ISD惯容悬架为例进行介绍。

1.普通悬架与ISD悬架结构示意图

  2自由度普通悬架

3自由度ISD悬架 

2.数学模型

普通2自由度悬架：

 ISD3自由度悬架：

3. matlab实现离散仿真分析

由于计算机实际上是以离散形式进行仿真的，所以将模型离散化后使用matlab仿真分析可能比simulink模块仿真分析效果更佳。

这里以悬架的3个性能指标：车身加速度、悬架动扰度、车轮动载荷给出仿真结果：

 

4.总结

可以看到改进后的ISD悬架比普通悬架各项性能指标都有较大提升，证实ISD悬架的结构优化是可行的！

 

小知识：

车辆悬架是指汽车的车架与车桥或车轮之间的一切连接装置的总称。相比于传统的“弹簧—阻尼”被动悬架，新机电相似理论打破了传统理论的限制，引入惯容器，形成了“惯容器—弹簧—阻尼”三元件隔振系统。此后，悬架的研究进入一个崭新的阶段。在国外，越来越多的领域开始尝试应用惯容器。2004~2006年间，应用了惯容器悬置的高性能摩托车、方程式赛车甚至机器人等都表现出更好的性能;2009年，英国剑桥大学的Jiang提出了一种被动机械网络设计和控制方法;2008年，Wang 等对ISD悬架参数进行优化，使得车辆平顺性和操控稳定性达到最优。 

参考资料：

 [1]李小彭,李凡杰,曹洲,等. 含惯容器的两级汽车悬架振动性能[J]. 东北大学学报（自然科学版）,2019,40(10):1448-1453. DOI:10.12068/j.issn.1005-3026.2019.10.015. 

 [2]聂佳梅,黄小荣,张孝良,等. 忆惯容器非线性悬架的网络综合设计方法[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）,2022,50(9):78-89. DOI:10.12141/j.issn.1000-565X.210677.