车身总线控制系统硬件在环仿真设计

文章针对总线型车身控制系统的设计问题,提出了一种硬件在环仿真解决办法。首先采用规则化方法描述原型系统的控制意图,然后融合虚拟现实和物理测试2种仿真手段的优点,设计了分布式硬件在环仿真系统,用于模型控制逻辑的推演和车身部件响应延时特性检测,最后以电控刮水器子系统作为典型实例进行了仿真验证。实验数据表明,该方法可以有效验证功能需求模型,量化评估模型的时延误差,从而提高了车身控制系统的开发效率。     

基于HyperWorks的某轿车白车身刚度分析及优化

本文以某轿车白车身为研究对象,使用有限元分析软件HyperWorks建立其有限元模型,再对白车身的扭转工况和弯曲工况进行分析,并根据评价指标对该白车身的刚度进行分析评价,得出该轿车白车身的扭转刚度满足国外轿车较高设计要求,但弯曲刚度偏低。然后对白车身进行尺寸优化,优化后虽然扭转刚度有些减小,但增加了弯曲刚度,减小了白车身质量,达到了在白车身轻量化同时尽量少牺牲白车身刚度的目标。     

基于灵敏度分析的车身结构优化设计

车身是轿车的关键总成,其结构决定了整车的力学特性,对白车身进行模态分析不仅能考察车身的刚度特性,而且可以对车身结构进行灵敏度及优化分析.文章建立了某轿车白车身有限元模型,考虑了白车身覆盖件板厚对一阶弯曲和扭转模态频率的影响及灵敏度分析,基于灵敏度分析结果抽取对模态频率影响较大的部件进行优化分析,以提高白车身一阶扭转频率为目标进行优化,以增强白车身强度.     

轿车白车身静刚度分析

文章在Unigraphics软件中建立了白车身的几何三维模型,用自行编制的接口程序生成命令流文件,将模型导入到ANSYS环境中,建立白车身有限元模型,探讨了大型复杂结构的有限元建模效率及其相关问题;用有限元理论分析了静态工况下承载式轿车白车身的刚度特性,通过对其刚度的分析,研究了车身结构不同部位的受力特性;进行了轿车白车身刚度试验,验证了理论建模分析的合理性和可靠性.     

某轿车白车身模态分析与试验研究

以某轿车白车身为研究对象,基于有限元和静动态理论,在HyperMesh软件中,对白车身焊点进行合理描述,建立了白车身有限元模型.用MSC.Nastran软件对白车身进行了模态模拟分析,得到白车身的固有频率及对应的各阶振型之间的关系;在试验中,采用固定式激振器对白车身进行单点激振,用多点拾振方法采集响应信号,通过对响应信号的分析处理,得到白车身的固有频率及对应的振型关系.将试验结果与理论分析结果进行对比,验证了白车身有限元模型的有效性.基于有限元模型,提出利用各阶模态的应变能分布,确定车身结构弹性变形最大位置的方法,可以有针对性地加强车身的局部刚度.利用有限元模型对白车身进行模态分析,对于提高车...     

隐式参数化白车身多目标协同优化设计

利用参数化建模软件SFE-CONCEPT建立了某轿车白车身的参数化模型,用仿真方法分析了白车身的静态弯扭刚度、主要低阶模态频率并与试验对比,再将白车身与动力总成、底盘连接后,对整车正碰性能进行仿真分析,并与试验对比,验证了所建参数化白车身的有效性.由于安全性分析属于非线性分析,传统优化方法通常需要人工介入,无法实现优化流程的全自动化.通过编写批处理文件,提取安全性能指标,实现白车身结构轻量化优化流程的自动化.白车身结构轻量化优化后弯曲刚度提升0.15%,扭转刚度降低0.03%,一阶扭转模态频率提高1.30%,一阶弯曲模态频率提高0.09%,碰撞安全性能基本不变的情况下,白车身质量降低24.17kg,减重率高达7.42%,取得了显著的轻量化效果.      

减振器硬件在环试验平台的研究与开发

减振器是轿车悬挂系统的关键部件,其性能的好坏直接影响到车辆的操控性、稳定性、乘坐舒适性及整车的品质和性能。运用硬件在环仿真技术对所建立的四分之一车辆模型和减振器实物进行研究和试验,设计了减振器硬件在环试验平台。该硬件在环试验平台可以方便地进行减振器系统的开发、性能检测和性能评价。     

汽车ESP系统的控制策略及硬件在环仿真

为了提高开发效率,采用V型开发模式设计了汽车电子稳定程序的控制系统.在MATLAB/Simulink中建立了轮胎模型、车身模型和车辆参考模型,在AMESim中建立了四通道液压制动模型,并通过接口连接成汽车动力学联合仿真模型.以汽车横摆角速度为控制变量,采用模糊控制、PID控制等算法建立了控制系统.将硬件嵌入到整个仿真系统,进行硬件在环仿真试验.结果表明,实时仿真与离线仿真结果基本一致,ESP控制效果良好,提高了汽车的稳定性和安全性.     

燃料电池汽车动力蓄电池管理系统硬件在环仿真应用

介绍了燃料电池汽车硬件在环仿真系统的设计,动力镍氢蓄电池组及其管理系统的仿真模型.并基于车辆不同的驾驶工况进行了硬件在环的系统仿真,结果表明蓄电池模型能合理地反映燃料电池汽车运行过程中蓄电池的能量变化状态,该动力蓄电池硬件在环系统是蓄电池控制器及动力总成控制器开发不可缺少的平台.     

PHEV动力总成控制器硬件在环仿真系统的研究

对硬件在环仿真系统进行了分析研究,在此基础上以dSPACE系统作为开发平台,构建了并联式混合动力电动汽车(PHEV)的动力总成控制器硬件在环仿真系统.在MATLAB/SIMULINK环境下,建立了并联式混合动力电动汽车的仿真模型,将模型编译到dSPACE系统中,进行接口的设计和监控的工作,建立了硬件在环仿真系统,并对仿真结果进行分析.     

轻型客车白车身动力学建模与模型修正

建立符合实际装配结构的有限元模型是结构动态优化设计的关键．为此建立依维柯A40新客车白车身三维CAD模型,并实现了向有限元模型的转换,通过白车身模态试验,并作为依据修正有限元模型,使有限元分析结果与试验测试结果相符,获得了能够反映实际车身结构动力学特性的有限元模型,为后继车身的结构优化设计打下基础．     

自动变速器电子控制单元硬件在环仿真试验

为了设计、开发和测试汽车自动变速器电子控制单元,经常采用硬件在环仿真的试验方法。介绍了AG4自动变速器电子控制单元硬件在环仿真试验系统的组成及功能,对自行开发的控制单元在试验台上进行了试验,得出了在固定换档策略下经济型与动力型的换档点数据。结果表明:该试验台不仅可以对原型机进行测试试验,还可以对开发机型进行仿真试验;试验结果与实测结果基本吻合。     

某汽车白车身静态弯曲刚度仿真分析与试验验证

基于某汽车白车身几何模型,建立其有限元分析模型。提出一种白车身静态弯曲刚度解析方法,对白车身进行静态弯曲刚度仿真分析,得到白车身关键点的Z向位移变化量,获取了白车身弯曲变形曲线。同时结合静态弯曲刚度解析方法,得到白车身静态弯曲刚度,并通过试验进行了静态弯曲刚度验证。研究结果表明:白车身静态弯曲刚度有限元分析和试验结果分别为13108.88 N/mm和14421.21 N/mm,相对误差为9.10%,有限元分析和试验结果基本吻合,可以为工程开发人员提供参考。     

Z字形飞机建模与半实物仿真研究

为了提高无人机飞行品质,研究无人机控制的半实物仿真应用,形成一套通用的无人机飞行控制律设计与半实物仿真方法,针对气动特性较为复杂的Z字形飞机进行了研究。Z字形飞机机翼可向机身方向折叠,便于存放和运输。根据Z字形飞机外形参数,求得气动数据,并在此基础上利用小扰动线性化原理建立纵向线性模型,通过加入干扰脉冲方式研究模型纵向静稳定性,选取各环节传递函数,建立俯仰控制回路,调整PID参数,设计纵向控制律,分别使用Simulink和半实物仿真器进行仿真。仿真结果表明,无人机具有较好的静稳定性,PID控制参数选择合理,系统超调量较小,调节时间较短,可以提升无人机飞行品质,半实物仿真可以更真实、直观地反映无人机姿态,所用建模与仿真方法可应用到其他固定翼无人机,具有一定的通用性。     

某型导弹检测维修训练的半实物仿真

 针对某型导弹装备检测维修训练实际问题,本文在深入研究检测维修对象和操作过程的基础上,提出了半实物仿真的总体技术方案,设计了基于C8051F040的半实物仿真适配器并给出了适配器硬件结构及软件流程,实现了模拟训练系统对检测维修对象的信号采集和串口通信;建立了基于扩展Petri网的检测维修操作过程模型,采用虚拟现实技术实现了该过程模型并给出了软件结构及具体实现流程,进而构建了虚拟检测维修环境。作为检测维修模拟训练系统的一部分,半实物仿真设计将检测维修对象加入到虚拟检测维修环境,解决了实际训练问题的同时也提高了模拟训练系统的真实感。     

轿车白车身模态和静刚度的试验和CAE

本文介绍利用Altair/HyperMesh软件创建某紧凑型轿车白车身有限元模型,运用MSC/Nastran软件求解白车身结构的固有模态、静态弯曲刚度和扭转刚度。介绍相关试验方法,并把试验值和CAE分析值进行比较。验证了CAE分析模型的有效性,认为该车型车身具有较好的动态特性和静态扭转刚度。     

混合选别过程半实物仿真系统

为了满足复杂工业过程控制技术的研究需求,需要建立具有代表性的半实物仿真系统.针对混合选别过程,研发由对象计算机、控制器设计计算机、监控计算机、虚拟执行机构与检测仪表装置和控制系统组成的半实物仿真系统.该系统基于工业控制系统软件开发控制算法,运用MATLAB研发虚拟对象、虚拟执行机构和检测仪表、控制器设计模型,研发了相应的可视化界面.在对象计算机、控制器设计计算机和监控计算机的基础上完成了被控对象机理建模、控制器设计模型参数辨识、控制器设计和控制器性能评价等研究.为复杂控制算法研究进一步工业应用奠定了基础.     

基于实时仿真硬件在环的光伏逆变控制器参数辨识

为准确获取光伏逆变控制器参数,在仿真中实现对光伏系统的精确建模,以便正确分析光伏并网系统的动态性能。提出了一种基于实时仿真硬件在环测试的光伏逆变控制器参数辨识方法。该方法采用基于粒子群算法的dq轴参数解耦辨识策略,通过搭建光伏逆变控制器-实时仿真硬件在环测试平台,将测得多种工况下光伏逆变器的响应数据作为实测数据。利用快速原型控制器(rapid prototyping controller, RCP)对所提出辨识策略准确性进行验证后,利用平台对实际控制器进行硬件在环实验,并依据辨识结果在Simulink中建立仿真模型与实测数据对比。结果表明:所提辨识方法正确性及有效性,可以满足电力系统暂态仿真需求。     

液压防抱制动系统计算机模拟试验研究

介绍了液压防抱制动系统(ABS)计算机模拟试验系统的设计原理,建立了一种基于PC微机的ABS系统集成开发环境,将车辆数学模型与控制系统的硬件和车辆制动系统结合起来进行模拟,从而构成了硬件在环模拟试验台.针对自制ABS系统进行了大量的ABS实时硬件闭环模拟试验,从而大大减少了ABS实车道路试验的次数,缩短了ABS电子控制单元的开发周期,降低了开发费用.     

计算机仿真5种方法在汽车工程中的应用

数值模拟技术、MATLAB/Simulink仿真分析方法、虚拟现实技术、硬件在环和高层体系结构是目前常用的计算机仿真分析方法,在汽车工程领域均有了不同程度的应用,在汽车整车及其零部件的方案论证、开发设计和试制生产等方面发挥了巨大的作用。本文主要介绍了这些方法在汽车工程中的结构设计和应用现状。