车辆系统动力学仿真研究

第31卷第12期煤炭技术Vol31. No2012年12期Coal Tec hnologyDecember 2012车辆系统动力学仿真研究王德付(海南大学机电工程学院,海口570100)摘要:系统动力学是研究信息反馈系统动态行为的计算机仿真方法,其核心的部分主要取决于系统的平顺性和操纵稳定性。文中主要针对操纵稳定性进行相关模拟硏究。口前,我国主要运用于系统动力仿真模拟的软件是ADAMS,在阐述车辆系统动力学的仿真模拟过程的基础上,对 ADAMS软件的适用性进行相关分析关键词:系统动力学;操纵稳定性; ADAMS;仿真中图分类号:TP3919U461.1文献标识码:A文章编号:1008-8725(2012)120188-03Study on Simulation of System Dynamics of vehicleWANG De-fuCollege of Mechanical and Electional, Hainan University, Haikou 570100, China)Abstract: System dynamics is the simulation methods that research system of informationfeedback, its core is smoothly and manipulation stbility of This paper mainly studied onsimulation of the stability. In our country, ADAMS is now mainly software on the simulation ofsystem dynamics By simulation of system dynamics of vehicle, the paper analysised applicability ofADAMSKey words: system dynamics; manipulation stbility: ADAMS; simulation煤矿的安全监控或遥控系统虽然已很成熟.但仍有些都是我们进行网络化监控必须研究的问题。一些不完善之处,如功能单一,其产品要么只有安全42核心主机个性化监控报警功能,要么只有遥控电器功能,大部分不能数字矩阵主机固然是监控管理的核心设备,它和 nternet连接,再如智能监控功能较弱、功能模块也是智能监控发展必然的宀物,过去许多开发与生固定用户不可选择等等。针对目前基于煤炭工业的产模拟矩阵设备的厂商现在都已经开发数字化监控安全监控及遥控系统的不足,某某煤炭企业利用单系统主机,而且除了实现原有的矩阵功能之外,还合片机硏制出一种基于自动化的新型安全监控报警与并了DⅤR功能,这是一种很好的组合,适合在一些远程遥控系统。系统可与 Internet连接,具有智能监大型的监控工程当中使用。同时DvR的产品模式也控功能,采用模块式结构,各功能模块可灵活设定,为其他的监控管理主机的发展提供了有益的参考使用通用工具即可完成系统调试,其功能还有较人另外由于具备了智能功能的雏形,它也是智能视频的可扩展性,比如该系统可用来对电器设备进行远服务器的前身。性,实用面广,可为矿廾、生产面、阵库房、控制地等场5结语所的安仝监控人员提供有力的协助,同时也叮实现随着经济的发展与煤炭安全生产的强烈要求这些场所无人值守的安全监控。将给煤炭监控Ⅰ程带来巨大的机遇,合理选择监控4.1数据传输加密化自动化系统设备,注重现代化管理与以人为本的发由于煤炭工业安全监控产品的特殊性,对图像展观等,才是煤炭监控工程与时俱进的根本。资料和视频数据的加密是一个非常突出的问题,包参考文献:括2个方面:一是图像资料的防伪,防篡改问题;二「陈龙安全防范系统要与时俱进--谈数字化、网络化智能化发是视频数据在通过网络传输时的保密问题。对于视展之途中国公共安全,2010(3):140-14备网络功能的产品当中,都没有重视这个问题,针对(第立,韩据义,赵增荣隧道监控系统的网络结构设计与应用些煤炭行业的网络化监控应用,视频数据在智能{4宗亚浅论网络监控系统体系结构选择煤矿现代化,2010(4传输环节的数据保密尤为重要。在ⅤPN和数字技术87-88当中都为数据传输的安全性做了充分的考虑。现在15徐小中马小平多媒体临视监控技术与系统M武汉:国防工业可供我们采用的加密技术有SL虚拟专用网,另外]李健华,王建平超市防盗多路智能监控系统的设计电视技还有 Ipsec技术,加密技术和适用于无线网络的术,20105):78-79RSN协议,主要包括2个方面:AES用于加密无线局谭克俊栾秀珍基于89c51单片机的数字智能监控系统键盘及域网的传输和基于IEEE802ⅨX端口的网络认证标报警控制卡设计中国煤化工准,用于无线局域网的用户认证及密钥管理。所有这煸辑赵勤)CNMHG收稿日期:2012-05-07修订日期:2012-09-2作者简介:王德付(1990-),男,辽宁本溪人,本科在读第12期王德付:车辆系统动力学仿真研究0引言计算机的硬件要求较高,若计算机硬件条件跟不系统动力学( System Dynamics)是美国麻省理工上则降低了仿真运算的求解速度学院福雷斯特(J.w. Forrester)教授提出来的研究系统车辆的操纵稳定性在一定程度上容易受到人动态行为的一种计算机仿真技术。1972年正式定名们主观因素的影响,正是如此,相关学者开始着手系统动力学,它有效地把信息反馈的控制原理与因从理论和试验两方面出发对驾驶员一汽车一道路闭环系统进行研究。闭环系统中,如图2所示,驾驶果关系的逻辑分析结合起来面对复杂实际问题,从员模型是该研究系统中最为关键环节,主要包含感研究系统的内部结构人手,建立系统的仿真模型,并对模型实施各种不同的政策方案,通过计算机仿真知、判断及操作3个环节。迄今为止最早的驾驶员展示系统的宏观行为,寻求解决问题的正确途径模型是日本学者近藤提出的线性预估校正模型,该°模型充分考虑了驾驶员的预瞄特性,由此对后期研1汽车动力学模型究驾驶员的方向控制模型带来了极大的发展动力。从定义上对汽车动力学进行理解,初步可以认另一类是补偿校正的驾驶员模型该模型主要假定识到它应该囊括了与一切与车辆系统相关运动等范驾驶员在车辆驾驶过程中仅根据汽车驾驶途中当畴但其核心内容主要是平顺性和操纵稳定性研究。前时刻的预期路径与汽车运行状态之间的横向偏所谓平顺性,主要与车身的垂向跳跃、俯仰、侧倾振差进行补偿校正。虽然该模型对于高速行驶的汽车动等动力活动相关;而操纵稳定性主要控制着车辆预瞄跟踪运动没有多大实用性,但在理论上具备可的横向、横摆和侧倾运动。以完全由被控环节的动态特性所确定等优点,所以对轮胎特性的充分了解是建立正确的操纵稳定在实际操作中可预测闭环系统抵抗侧向风等外界性模型的关键。然而最初针对操纵稳定性模型多为干扰的稳定性能。侧向加速度小于0.3m/s2的低自由度线性模型,经生理、心理及环境因素行驶状况过无数次试验最终我们选取以下的2自由度模型,操作汽车如图1所示。图2闭环模型2基于 ADAMS的整车模型建立21扭杆弹簧参数及模型扭杆弹簧一端与车身相连,另一段与下控制臂相连。我们在 Adams软件中采用力约束 rotationalspring- daping来模拟扭杆弹簧的作用。图12自由度模型2.2横向稳定杆模型目前,我们多采用比较通用的多体仿真软件横向稳定杆对汽车的操纵稳定性有相当重要影ADAMS对车辆系统动力学进行模拟,主要出于人响。在 Adams软件中,采用将稳定杆中间断开,联以们对汽车模型的精确度要求越来越高,而相当数扭杆弹簧,建立简化的横向稳定杆的模型,在模型量的多体系统动力学方程的推导过程不够精确。中,其扭转刚度由中间处的扭转弹簧表示。大多数情况下,采用多体仿真软件建模的前提就23轮胎与路面模型是将模拟对象的每个零部件看作是刚性体或弹性 Adams软件提供了5种轮胎模型,分别为Det体,各部件的相互作用被定义为通过各种约束来模型、 Smithers模型、UD模型、 Fiala模型及UA模进行描述, ADAMS等多体动力学软件在仿真过程型。本文选取UD模型进行试验,在轮胎特性参数选中会自动生成运动学和动力学方程式,并利用软择上,考虑到模拟结果的可信度,釆用R(轮胎自由件自带的的数学求解器准确地进行数值运算。多半径)、R2(冠半径)、C(垂直刚度)、Cum(侧倾刚度)、体动力学仿真模型既可以从整车出发进行模拟, CcAMMA(外倾刚度)、Cn(滑移刚度)、Cm(阻力矩系也可以从总成的运动学和动力学出发,针对车辆数)及Uo(静摩擦系数)、U(动摩擦系数),仿真过程的零部件进行几何拓扑和材料特性的优化试验,如图3所示。真正意义上实现汽车虚拟设计。鉴于此,众多著名23车身系统简化模型所用参数汽车制造厂商及高等院校的科研人员、车辆研究车身模型的合理可行·取决于车身的惯性参数中心都乐意使用多体动力学软件对汽车建模,以及车身与悬架中国煤化工度。对于车此研究汽车各种性能。然而多体模型也存在不足,身的惯性参数CNMHG根轴的转动主要在于模型中参数设置难以量化,一定程度上惯量)原则上我们根据实测数据来加以确定影响了系统的准确性;另外,测算部件的复杂性对第31卷第12期煤炭技术2012年12期Vol31, No 12Coal TechnologDecember, 2012基于VB数据庠的互联网技术研究黄雁(江苏广播电视大学,南京210036)摘要数据库是计算机应用最为广泛的程序之一。数据库具有高度的灵活性及强大的操作平台和第三方软件支撑。因此数据库几乎成了人们日常生活中必用到的工具。文中分析了以VB为基础的互联网数据库技术,并对一些特点和特性做出了阐述和分析。关键词:VB;数据库;互联网;技术中图分类号:TP311.12文献标识码:A文章编号:1008-8725(2012)12-01900Research on Internet Technology Based on Visual BasicHUANG Yan(Jiangsu Radio and Television University, Nanjing 210036, China)Abstract: The database is one the most popular programs in computing which is famous for itsstrong support from varies of computer systems and third-party suppliers. And the frequentusage of database makes itself a necessity in daily life by people. This paper is analyzing onthe technology of visual basic in web database, and it also explains some characteristics anfeatures of web databaseKey words: Visual basic; database; internet; technology0前言的可视化编程语言。其中 basic指的是广为流行的basic计算机语言,ⅤB是在原有的 basic语言基础Visual basic是美国微软公司于1991年推出的上发展而形成的。 Visual意思是可视化,指的是开基于BASC语言的软件开发工具,是一种面向对象发图形用户界面的方法,旨在把程序设计人员从繁33313839)399989899999899899998999999图3轮胎与路面模型图4稳态回转试验的运动轨迹3操纵稳定性主要仿真结果4结束语31转向盘转角阶跃输入仿真分析本文利用 ADAMS建立整车模型。并分别进行假设整车模型以56km/h的速度行驶,突然间了方向盘转角和整车质心位置改变后的操纵稳定性方向盘阶跃输入,以起阶时间小于或等于0.24s的仿真模拟分析。得出了3个结论:(1)当整车质心位速度将方向盘转向到150,当整车质心位置前移置前移时,横摆角速度峰值及稳态值降低;达到第-时,横摆角速度峰值及稳态值降低,达到第一峰值的峰值的反应时间段,反应快;(2)转弯半径随着汽车反应时间段,反应快。行驶速度的增加而增加;(3)汽车的不足转向特性3.2稳态回转仿真分析由仿真结果可看出与实际情况十分吻合,也就是说在整车稳态回转的仿真分析中,首先将汽车的 ADAMS软件在汽车动力学进行仿真时结果合理,有传动系模型转化为各轮上的力矩输入软件中,左右很好的适用性。轮按相等的力矩输入,采用连续加速法,再输入驱动参考文献轮力矩。观察计算结果可得转弯半径随着汽车行驶[李军 ADAMAS实例教程M北京京理工大学出版社202速度的增加而增加。稳态回转试验的运动轨迹如图(责妊编辑赵勤)4所示。它直观地表现了汽车的不足转向特性。中国煤化工CNMHG收稿日期2012-06-05修订日期2012-09-28作者简介黄雁(1970-),男,南京人,工程师,硕土研究方向:数据库应用技术。