学生休息室

分享技术和现实生活的例子,学生可以如何使用MATLAB和Simulink在他们的日常项目#学生成功万博1manbetx

McGill Formula Electric虚拟悬架设计流程

对于今天的博客文章,Sam Reinsel很高兴主持第二次麦吉尔公式电在加拿大蒙特利尔麦吉尔大学的队。k安德鲁加勒特西里尔,尼古拉斯作为客座博主,我将在这里解释他们在远程工作时投入的一些时间。这是一个很好的例子,告诉你如何推动你的团队前进,并确保你的团队不仅学习,而且在环境不利的时候改善。

介绍

我们的最后一个博文,我们讨论了我们首次尝试使用Simulink来支持我们的车辆发展。万博1manbetx万博1manbetx随着美国背后的一年,我们今天在这里展示了我们在那个时间所做的一些。没有物理轿车测试(由于2020年的不可预见的情况,由于不可预见的情况),我们更改了模拟工作。投资使用Matlab和Simulink建造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们正在努力的系统。以下是我们建造的一些很酷的工具,我们认为您可能享受。

程模型

虽然简单,但我们发现了一个¼车模型(就像我们在以前的博客文章中发布的那个)足以找到一般趋势,以指导轨道上的设置调整和交叉检查更高复杂性模型数据。正如我们之前的博客文章中所讨论的那样,它提供了与¼汽车模型返回第一个原则,而不是直接跳到7dof乘坐型号。简单的分析模型既容易验证,较少计算昂贵。

我们还发现易于转移我们在¼陆内​​建造的分析技术到其他模拟。我们能够通过优化它来了解我们的汽车的敏感性,并可以通过优化它找到良好的一流车辆设置。因为我们有一个高压速度汽车,俯仰/卷和乘坐高度敏感性对性能产生了大量影响。为了检查这些参数,我们在Simscape中建立了一款½汽车模型,并应用了从¼辆车收集的知识。在下图中,您可以看到道路持有,负载变化和地间隙参数之间存在权衡。Matlab和Simu万博1manbetxlink帮助我们量化了这些权衡。

轮胎建模

去年,我们决定把18个轮胎换成16个。来自轮胎测试联盟(TTC)的数据对这一过程至关重要。从laptime仿真提供的高级视图开始,我们量化了轮胎质量和惯性的影响,检验了轮胎温度的影响,并使用我们在MATLAB中建立的轮胎模型分析了纯滑移扫瞄。构建我们自己的模型使我们与团队的其他模拟工具的集成具有更大的灵活性和易用性。

偏航力矩图

我们还在MATLAB中创建了一个横摆力矩图工具,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气动图集成在一起,因为它对考虑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,看看它们对汽车的操纵特性的影响。此外,我们可以执行灵敏度扫描来比较不同的设置选项(如脚趾,弧度,胎压等)。

悬架设计的应用

悬架对车辆的性能至关重要,设计新的悬架一直是一个挑战。像OptimumK这样的程序对于分析运动学和设计过程非常有帮助。然而,我们变得有限,因为我们不能得到OptimumK与我们的程序和分析在MATLAB的接口。为了解决这一限制,我们利用运动学和MathWorks的优秀文档,在MATLAB中制作了自己的悬架设计应用程序。仿真和逻辑,即应用程序的“后台”,是用MATLAB代码编写的。为了让应用更具用户友好性和直观性,我们使用应用设计师创造了UI,这也让我们能够将所有内容打包成一个独立的应用。我们可以将运动应用到底盘上(游戏邦注:如升沉、倾斜和滚动),并动画化点的运动。所有相关的运动学参数(弧度,脚趾,运动比等…)都可以绘制和分析。有了这个工具,我们可以很容易地改变悬挂点来评估它们的运动,可视化它们对整车动力学的影响,并确保我们符合规则。

我们可以将运动应用到底盘上(升沉,俯仰和翻滚),并动画化点的运动。所有相关的运动学参数(弧度,脚趾,运动比等…)都可以绘制和分析。有了这个工具,我们可以很容易地改变悬挂点来评估它们的运动,可视化它们对整车动力学的影响,并确保我们符合规则。

虽然它花费了大量的时间来创建,但能够在MATLAB中直接更改悬挂点给了我们更大的控制,并节省了调试时间,因为我们有源代码。同样,我们不再需要将配置导入到我们的Simulink模型中,这导致了在我们的仿真工作中更大的集成。万博1manbetx当我们转向解耦悬架时,与乘坐模型的集成是一个例子,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的关注。创建一个更强大的软件架构支持我们在未来开发新的模型和模拟。万博1manbetx

关闭

这些是一些很酷的模拟,我们已经使用Matlab / Simulink以来我们的最后一个FSAE竞争以来。万博1manbetx我们的团队仍然是仿真世界的新手,但我们正在看到在工业中的虚拟化和模拟工作中的巨大推动力。获得对汽车的理解是艰难的,但有些对建立强大的软件架构来支持模拟的投资使我们非常帮助我们。万博1manbetx我们希望您找到了与我们认为的有趣的工具!

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