MATLAB模拟：汽车过凹坑动态响应及仿真研究

本文主要探讨了在汽车直线行驶过程中遇到凹坑的仿真模拟，特别是在ABB Megadrive-LCI中压变频器技术背景下，如何利用MATLAB这一强大的数值计算工具进行汽车动力学建模和分析。文章首先介绍了模型验证的重要步骤，即角阶跃输入校验，通过给汽车前轮设定恒定的转角和速度，观察模型预测的汽车横摆、侧倾、俯仰等动态响应，以验证模型的合理性。例如，当转角为135°且速度为10 km/h时，尽管存在实际行驶中的偏差，模型的横摆角速度和横摆角位移曲线显示出基本符合预期。 接着，文章详细描述了汽车遇到凹坑的仿真过程。凹坑被建模为正弦函数，通过MATLAB进行三维运动仿真，模拟汽车在不同速度下驶过凹坑时，车身各方向角速度和位移的变化。在10 km/h的工况下，仿真结果显示了车辆的横向速度、纵向速度和垂直速度的微小变化。随着速度的增加，这些变化值也随之增大。此外，还进行了汽车驶过横沟的仿真，除了俯仰角和垂直速度的变化，其他方向的速度和角速度也会受到影响。 整个仿真过程使用MATLAB的优点在于其灵活性和精确性，无需过多的人为假设，可以独立于复杂的侧向力函数和模型参数，而且考虑了轮胎的滚动特性。作者开发的模块化仿真软件不仅能满足模型的验证和特殊工况研究，也为汽车运行的其他方面提供了潜在的仿真扩展可能性。 本文的研究成果对于理解汽车在不平坦路面上的动态行为具有重要意义，有助于提升车辆设计的精度和安全性，同时也展示了MATLAB在汽车工程动力学模拟中的广泛应用价值。