汽车悬架的建模与仿真

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1、汽车悬架的建模与仿真-毕业设 计（论文）任务书XX纺织大学毕业设计（论文）任务书课题名称：汽车悬架的建模与仿真完成期限：2015年01月10日至2015年05月31日专业班级学 号指导教师职称_副教授学院名称机械工程与自动化学生姓名指导教师学院领导小组组长签字一、课题训练内容(1) 通过毕业设计培养学生综合应用、巩固与扩展所学的基础理论和专业 知识，培养学生独立分析、使用计算机解决实际问题的能力；通过毕业设计，培养学生正确的设计思想、理论联系实际的工作作风、 严肃认真的科学态度、团结协作的团队精神；训练收集查找与汽车悬架相关的中外文专业资料及对文献的阅读与 翻译能力；学习相关的背景知识，并训练

2、用系统仿真工具设计、分析解决汽车悬 架控制问题的能力； 训练方案选择和比较能力；(6) 训练工程设计及实验研究能力；(7) 训练计算机仿真编程及应用能力，提高系统软件、硬件设计和开发的 能力；(8) 通过对已完成的工作进行整理，以及毕业设计论文的撰写和毕业答 辩，使学生的书面和口头表达能力得到进一步的训练和提高。二、设计(论文)任务和要求(包括说明书、论文、译文、 计算程序、图纸、作品等数量和质量等具体要求)(1) 设计任务1) 熟悉计算机仿真软件proteus，选择温度控制系统的控制方案；2) 完成系统的硬件设计，包括采样电路、A/D转换电路、主控制电路、显 示电路等的设计；3) 完成该系统

3、的软件设计，包括主程序模块、控制运算模块、数据输入输 出及处理模块等一些子功能模块的设计；4) 研究该系统的控制策略，在建立温度控制系统数学模型的基础之上,通过对 PID 控制的分析设计优化系统控制策略。（2）设计要求1）提交开题报告一份，提交时间3月15日左右，字数在20003000字之 间，内容需包含课题意义，所属领域的发展状况，本课题的研究内容、研究方 法、研究手段和研究步骤以及参考书目等；2）提交毕业设计论文一份，正文不得少于15000字，按照武汉纺织大学毕 业设计模版格式要求规范撰写；3）翻译一篇与本课题相关的英文专业资料，其对应的中文翻译不得少于 3000 字；4）计算程序、图纸完

4、整齐备。三、毕业设计（论文）主要参数及主要参考资料（1）技术参数控制精度指标；关键不特定参数；温度范围，误差范围，延迟要求等（2）主要参考资料1 余志生.汽车理论M北京：机械工业出版社，2005.2 张洪欣.汽车设计M北京：机械工业出版社，2008.5 HrovatD. Survey of advanced suspension development and related optimalcontrol applicationsJ. Automatica, 2010, 3(10): 20-25.、毕业设计（论文）进度表武汉纺织大学毕业设计（论文）进度表序号起止日期计划完成内容实际完成情况检查

5、人签名检査日期12015-01-2 至2015-03-08征求老师的意见，确认选 题方向并查找相关背景 资料，完成开题报告。22015-03-09 至2015-03-15对开题报告中不合理的 地方在老师的辅导下进 行修改。32015-03-16 至2015-03-24进一步查找资料、进行系 统分析。42015-03-25 至2015-04-10搭建系统硬件结构52015-04-11 至2015-04-20设计模型，编写仿真程 序。62015-04-21 至2015-05-02用MATLAB运行并进行程序调试，仿真出图形。72015-05-03 至2015-05-15实现汽车悬架的最优控 制。8

6、2015-05-16 至2015-05-23整理论文。92015-05-24 至2015-05-31修改完善论文。注：1本任务书一式两份，一份院（系）留存，一份发给学生，任务完成后附在说明书内。2.“实际完成情况”和“检查人签名”由教师用笔填写，其余各项均要求打印，打印字体和字号按照武汉纺织大学毕业设计（论文）规范执行。武汉纺织大学毕业设计（论文）开题报告课题名称XXXX学院名称机械工程与自动化专业自动化班级自动化1101学生姓名一、课题的意义ABS是防抱死制动系统的英文缩写，即“Anti Lock Braking System”的首 字大写字母。因此，ABS已是专业技术术语“防抱死制动系统”

7、的代名词。这种系 统可以在汽车制动过程中制动控制和调节车轮制动力的大小，防止车轮完全抱死， 以获得最佳的制动效果。制动系统是汽车必不可少的；系统之一，它的性能直接关系到人民生命财产的 安全，同时它也是在安全行驶的条件下提高汽车行驶速度，从而获得尽可能高的运 输生产率的重要保证。为了全面满足人们对汽车制动性能的要求，确保制动的安全 可靠，经过研究人员长期不懈的努力，汽车制动系在形式、构成、部件的具体结构 以及材质等方面都得到不断改进、完善和提高。但直至汽车防爆死制动装置完善， 并得以推广应用后，在提高汽车制动性能方面才有了重大进展。ABS是在常规制动 装置的基础上研究发展起来的一种机电一体化的新

8、型制动系统。其结构、使用维护 等都有其特点，其制动性能明显优于常规制动系统。在相同的条件下，对汽车施行 紧急制动时，常规制动装置制动车轮抱死滑移（拖印），导致制动距离延长，车轮跑 偏或侧滑，甚至调头，容易造成交通事故危及交通安全（特别是在湿滑路面上，上 述现象更为严重）；ABS制动车轮在电子控制器（ECU）的控制下不抱死，而且处在 最佳制动状态，使得距离相对缩短，方向稳定性大大提高，由紧急制动引起的交通 事故大大减少。因此，人们出于对预防交通事故、保证行车安全的重要性和釆用ABS 必要性的认识，强烈要求在汽车上装用ABS系统，一些国家制定了加速普及ABS系 统的法规。二、所属领域的发展状况AB

9、S最早的记载是1932年英国的一项“防止汽车制动时抱死的安全装置”的 专利。而其首先被使用却是在铁路车辆上。大众公司从1986年起，在全部轻型货车 的后轴上安装了单通道的ABS,进入90年代，ABS的发展愈来愈快，欧洲和美国、日 本均在高速发展ABS,到1995年，轿车中装有ABS的比例，美国、德国、日本分别 高达55%、50%、35%,货车中装有ABS的比例分别为50%、50%、45%。与900多种客 车与轻型车将其作为一种标准或选装设备。欧洲共同体要求从1991年1月10日起 在总质量超过12吨的大客车上装备ABS。德国博世（Bosch）公司为目前世界上最大的ABS系统生产厂，它为本国奔驰

10、、 宝马车系列提供ABS系统并为其他国家近39个汽车厂的50余种汽车装备ABS。到1996年 6月为止，已有300多万辆汽车装备有Bosch公司的ABS系统。美国达科（Delco）公司是通用汽车公司的子公司。它在1991年后研制的轻型、 低成本的ABS（VI）系统已应用于雪佛莱、别克、庞蒂克、大艾姆和云雀车系上。 美国福特和克莱斯勒公司也在自己生产的轿车上安装了 ABS系统。据了解，欧美、 日本等发达国家在今年内出台法规，将使ABS作为标准配置强制安装在各个汽车生 产厂家的产品上。在日本，本田公司于八十年代就在其生出的十几种车型上安装了该公司开发研 制的防抱死制动系统。三菱汽车公司和日产汽车公

11、司等也都在他们的汽车上安装了 防爆死制动系统。我国对ABS的研究起步相对较晚，东风汽车从八十年代初就开始研究ABS,是较 早研究ABS的厂家之一，研究工作的主要目标是对国外的产品进行消化吸收，如德 国瓦布科（Wabco）公司的ABS与EQ145型车上进行各种实验。现在，东风汽车公司 已经能够完全自己生产ABS,并得到一定程度的推广。1997年2月24日，我国第一 个ABS产品MK201在中外合资上海汽车制动系统有限公司下线，现在它们已经为国 内许多汽车生产厂家配套，如上海大众、一汽捷达、上海通用等。1998年，重庆聚 能汽车技术有限公司在国内首家成功推出适合中国国情的系列电子式ABS防抱死装

12、置，聚能汽车技术有限是研制、开发、生产汽车和摩托车防抱死装置的专业公司。 现已达到年产50万套的生产能力，成为我国国内最大的ABS生产基地。已开发成功 的聚能ABS产品包括磁振式ABS、气制动ABS、液压制动ABS、摩托车ABS等四大类 十多个品种。目前，最新的ABS已经发展到第五代结合了多方面的功能，比如：电子牵引系 统（ETS）、驱动防滑调整装置（ASR）、电子稳定程序（ESP）、辅助制动器。集成网 络化层次采用先进的微电子技术，车载网络技术，集成智能功率器件、智能传感器、 大容量EEPROM或者FLASHROM、专用集成电路等，形成了车上的分布式、网络化的 主被动安全控制系统（Brake

13、-by-Wire）；整个车被联成一个多ECU、多节点的有机 的整体，使得其安全性能也更加完善。三、设计内容硬件部分:电子控制单元（ECU）是制动系统的核心部分，它能有接收轮速、车 速信号、发动机转速信号、制动信号、液位等信号，分析判定车轮制动状态， 并发出调节指令，并具有报警、记忆、存储、自诊断和保护等功能。软件部分:软件的编写是重中之重。软件设计应用C语言进行编写，实现模块化 的设计，增强程序的可读性和移植性。设计的软件内容主要涉及到以下几个方面的 内容：1）能够适时捕捉轮速传感器的脉冲（整形）信号，实现宽范围的车速信号采集；2）进行车速、轮速、滑移率等的计算；3）输出泵电动机、电磁阀的驱动

14、电平信号；4）能接收、判断外部故障信号，并采取相应的保护措施。四、研究方法与研究手段本课题将讨论应用机械系统分析软件ADAMS建立与实际悬架系统相对应并考 虑系统弹性变形的整车动力学模型，进行运动学、静力学、动力学分析。以某车为 研究对象，通过建立1/4车系统模型，再用MATLAB系统仿真软件把刚体模型、弹 性体模型的仿真计算结果与试验进行比较，讨论悬架定位点的选择以及橡胶铰链刚 度的变化对动力学性能的影响，并进行系统优化，探索解决低附着路面摆尾和轮胎 早期磨损问题。或仿照下面来写：本项目设计方法为：1 （1）在SQL Server里建立一个数据库（本项目数据库名为ContractSys ）3

15、利用Visual Studio.NET进行页面设置；（3）通过工具软件来调试代码和数据库与其之间的连接从而实现合同管理系统 基本功能。本项目页面内容基本包括3大部分：首页部分，合同管理员登录部分以及经理登录部分。本项目使用的工具软件为：(1) Visual Studio.NET； SQL server 五、研究步骤(1) 用3周时间查阅资料，确定系统主要研究内容。(2) 用3周时间确定相关的参数，掌握系统硬件特性。(3) 用4周时间确定电路结构、元器件并完成软件的编写。(4) 用2周时间校正完善优化工作，完成控制程序和硬件电路调试。(5) 用3周时间，完成论文正文(研究报告)的写作；(6) 用1周时间，完成论文其他内容，修改论文格式，准备答辩。七、主要参考书目1 梁锋华.车身控制系统在我国的发展趋势J汽车电器,2009,6(3):8-10.2 方佩敏.RF发射芯片、接收芯片MICRF102 / MICRF007J电子制 作,20