基于Simulink的汽车2自由度模型

本期采用Simulink建立汽车2自由度动力学模型。为了便于掌握汽车稳定性的基本特性，对汽车简化为线性二自由度的汽车模型，忽略转向系统的影响，直接一前轮转角作为输入；忽略悬架的作用，认为汽车车厢只作用于地面的平面运动。

1、整车参数设置

2、2自由度汽车动力学模型

汽车模型：

侧偏角：

侧偏力：

其中：

；

；

；

；

；

；

。

3、Matlab参数设置

clear;clc;
m=1050;
Iz=1500;
a=1;
b=1.5;
k1=55000;
k2=45000;
g=9.8;
s1=777.88;
s2=0.39502;
s3=0.06075;
s4=-0.0368;
s5=0.03755;
s6=1.0227;
s7=0.22898;
s8=-0.20741;
u=30;
Fzf=m*a/(a+b);
Fzr=m*b/(a+b);
Fz_rated=7110;
Fznf=Fzf/Fz_rated;
Fznr=Fzr/Fz_rated;
Kyf=Fzf/(s3+s4*Fznf+s5*Fznf^2);
Kyr=Fzr/(s3+s4*Fznr+s5*Fznr^2);
uyf=s6+s7*Fznf+s8*Fznf^2;
uyr=s6+s7*Fznr+s8*Fznr^2;
E1f=1/(2+s1^2*exp(-Fznf/(s2^2)));
E1r=1/(2+s1^2*exp(-Fznr/(s2^2)));

4、Simulink模型

仿真结果可知，建立的2自由度四轮汽车Simulink模型具有很好的稳定性及操纵性。研究结果可为评价四轮车辆的设计提供理论依据。