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分享学生如何在日常项目中使用MATLAB和Simulink的技术和现实例子#studentsuccess万博1manbetx

基于McGill公式的虚拟悬架设计过程

在今天的博客中,Sam Reinsel很高兴第二次主持麦吉尔公式电气公司加拿大蒙特利尔麦吉尔大学的研究小组。katt安德鲁加勒特西里尔尼古拉。作为客座博主,他们在这里解释了他们在远程工作时投入的一些工作。这是一个很好的例子,说明了如何向前推进,并确保您的团队不仅能够学习,而且在环境不利于您时能够改进。

介绍

在里面我们最后一篇博客文章,我们讨论了我们第一次尝试使用Simulink来支持我们的汽车开发。万博1manbetx万博1manbetx在过去一年的经验中,我们今天在这里展示我们在那个时期所做的一些事情。在没有实体车进行测试的情况下(由于2020年不可预见的情况),我们转而加大了模拟工作的力度。投资使用MATLAB和Simulink构建的软件工具已经证明是有用的,因为它们使我们能够更好地理解和分析我万博1manbetx们正在研究的系统。以下是我们制作的一些很酷的工具,我们认为你可能会喜欢。

骑乘模型

虽然简单,但我们发现¼车型(就像我们在之前的博客中发布的一样)足以找到指导轨道设置调优和交叉检查更高复杂性模型数据的一般趋势。我们回到1 / 4汽车模型的基本原则,而不是像之前的博文中所讨论的那样,直接跳到7自由度的驾驶模型中。简单的分析模型更容易验证,计算成本也更低。

我们还发现,将我们建立在¼汽车上的分析技术移植到其他模拟中也很容易。我们能够了解到很多关于我们的车对各种设置的敏感性,并可以找到一个好的一垒车设置通过优化它。因为我们有一辆高下压力的赛车,俯仰/滚转和顺行高度敏感性对性能有很大的影响。为了检验这些参数,我们在Simscape中构建了一个½汽车模型,并应用了从¼汽车中收集到的知识。在下面的图表中,你可以看到道路等待,负荷变化和地面间隙参数之间的权衡。MATLAB和Simu万博1manbetxlink帮助我们量化这些权衡。

轮胎建模

去年,我们决定采用16英寸轮胎,而不是18英寸轮胎。来自轮胎测试联合会(TTC)的数据对于该过程至关重要。从laptime模拟提供的高级视图开始,我们量化了轮胎质量和惯性的影响,检查了轮胎温度的影响,并使用我们在MATLAB中建立的轮胎模型分析了纯滑移扫掠。构建我们自己的模型可以实现更大的灵活性,并易于与我们团队的其他模拟工具集成。

偏航力矩图

我们还在MATLAB中创建了一个横摆力矩图工具,该工具与我们的轮胎模型集成。YMD工具与我们的悬架运动学计算工具以及CFD模拟生成的5D气动图集成,因为它对于解释不同情况下的运动学和气动变化非常重要。我们的YMD工具用于这两种情况设计阶段,并帮助我们优化汽车的设置。在设计阶段,可以比较不同的悬架配置,以查看其对汽车操纵特性的影响。此外,我们可以进行灵敏度扫描,以比较不同的设置选项(如前束、外倾角、轮胎压力等)。

悬架设计应用程序

悬架对车辆的性能至关重要,而设计新的悬架始终是一项挑战。像OptimumK这样的程序对于分析运动学和告知设计过程非常有用。然而,我们受到了限制,因为我们无法获得OptimumK来与我们的程序和MATLAB中的分析进行接口。为了解决这个限制,我们使用运动学和MathWorks的优秀文档,在MATLAB中开发了自己的悬架设计应用程序。应用程序的“后端”模拟和逻辑是以MATLAB代码编写的。为了使应用程序更加友好和直观,我们使用应用程序设计器创建了一个用户界面,它还允许我们将所有内容打包为一个独立的应用程序。我们可以将运动应用于底盘(垂荡、俯仰和滚动),并设置点运动的动画。所有相关的运动学参数(外倾角、前束、运动比等)都可以用图形表示并进行充分分析。使用此工具,我们可以轻松更改悬架点以评估其运动,可视化其对车辆整体动力学的影响,并确保符合规则。

我们可以将运动应用于底盘(垂荡、俯仰和滚动),并设置点运动的动画。所有相关的运动学参数(外倾角、前束、运动比等)都可以用图形表示并进行充分分析。使用此工具,我们可以轻松更改悬架点以评估其运动,可视化其对车辆整体动力学的影响,并确保符合规则。

尽管创建过程花费了很多时间,但是能够在MATLAB中直接更改挂起点可以提供更好的控制,并节省调试时间,因为我们有源代码。此外,我们不再需要将配置导入Simulink模型中,这使得我们的模拟工作更加集成。当我们转向解耦悬架时,与行驶模型的集成是一种情况,该工具在我们的设计过程中提供了对车辆动力学的整体更大关注。创建更强大的软件体系结构支持我们开发新的模型和模拟,我们希望在未来构建这些模型和模拟。万博1manbetx万博1manbetx

关闭

这些是一些很酷的模拟,我们已经能够使用MATLAB/Simulink,自从我们上次面对面的FSAE比赛。万博1manbetx我们的团队对模拟领域还很陌生,但我们看到业界正在大力推进虚拟化和模拟工作。对汽车的理解是非常困难的,但是在建立一个强大的软件架构来支持模拟方面的一些投资对我们有极大的帮助。万博1manbetx我们希望你发现这些工具和我们认为的一样有趣!

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