厢式半挂车空气悬架动力学建模与Matlab仿真实现

本文主要探讨了透析厢式半挂车空气悬架系统的动力学建模和仿真方法。首先，研究对象聚焦于挂车部分的双轴副车架，挂车簧下质量由于行驶过程中频繁的高频振动，被假设为左右车轮独立作用，无需考虑相互影响。为此，作者构建了一个6自由度的动力学模型，通过拉格朗日函数L来描述系统的能量状态，包括动能T、势能V、耗散能D以及广义力Q。表1列出了关键的模型参数，如质量和刚度矩阵。 数学模型部分深入到微分方程的建立，利用状态方程来表达系统的动态行为。状态向量x包含了6个自由度的位移和速度，输入向量u包括路面激励，而输出向量y则选择位移和速度作为观察指标。通过设置适当的矩阵A、C和D，这些方程在Matlab/Simulink环境中用于构建仿真模型。 在仿真过程中，作者考虑了副车架前悬架后支撑的复杂影响，包括悬架前支撑和质量块的综合效应。为了验证模型的准确性，仿真中不仅包括了簧上质量的垂直和纵向振动的转化，还对加速度信号进行了频域分析，通过求取自功率谱密度和加速度均方根值，以便与实际测试数据进行对比。 时域输入部分采用了两种策略：一是基于有理函数标准谱生成模拟信号，二是直接使用实际道路的时域信号。这确保了输入信号的真实性和仿真结果的可靠性。 本文详细介绍了透析厢式半挂车空气悬架系统的动力学模型建立过程，以及如何通过数值仿真来评估其性能，为车辆悬挂系统的优化设计提供了理论依据和技术支持。