Моделирование активных систем подвески автомобиля методом комплексной модели с внешним описанием систем управления

В статье обоснована возможность повышения эффективности компьютерного моделирования активных систем подвески автомобиля, а также рассмотрены основные применяемые для этого методы: метод анализа многотельных моделей (пространственных динамических моделей) и метод функционально-скриптового описания связей между элементами системы «водитель - автомобиль - среда». Самое распространённое программное обеспечение для таких моделей - ADAMS и Matlab Simulink соответственно, на примере которых и проводится сравнительный анализ. Из сопоставления преимуществ и недостатков применяемых методов сделан вывод о необходимости объединения различных инструментов моделирования. Это позволит получить удобство в использовании и точность метода многотельных моделей с алгоритмами поведения систем, описанными подходящим для этого методом функционально-скриптового описания. В результате получается комплексная модель автомобиля с физическим описанием в виде многотельной модели в программной среде ADAMS и управляющими алгоритмами, расположенными вне модели - в специализированной программной среде Matlab Simulink. На примере упрощённого алгоритма управления амортизаторами представлен метод моделирования активных систем подвески, объединяющий различные компьютерные инструменты. Данный алгоритм позволяет изменять характеристику амортизаторов с «мягкой», соответствующей низкому сопротивлению амортизатора, на «жёсткую», соответствующей высокому сопротивлению. Характеристика амортизаторов изменяется в много-тельной модели в зависимости от поперечного ускорения, возникающего в процессе выполнения стандартного манёвра синусоидального движения. Результаты представленного моделирования позволяют говорить о состоятельности предлагаемого метода и об эффективности описываемого подхода к компьютерному моделированию. Дополнительно к рассмотренному примеру моделирования активных амортизаторов в статье представлены направления и способы применения предложенного метода в других элементах подвески автомобиля, а также других систем, таких как трансмиссия. Успешность применения метода в моделировании амортизаторов позволяет судить о возможности повышения эффективности анализа других систем автомобиля.

компьютерное моделирование, многотельная модель, активные системы подвески

1. Базуров А.А., Монахов В.П. Применение различных типов подвесок легковых автомобилей разных классов // Журнал ААИ. - 2016. - № 3 (98). - С. 18-20.

2. Куликов И.А., Бахмутов С.В., Барашков А.А. Исследование динамических характеристик автомобиля с системами активной безопасности посредством виртуальных и дорожных испытаний // Труды НАМИ. - 2016. - № 265. - С. 53-65.

3. Проектирование полноприводных колёсных машин: Учебник для вузов: в 3 т. Т. 2 / Б.А. Афанасьев, Л.Ф. Жеглов, В.Н. Зузов, Г.О. Котиев, А.А. Полунгян, А.Б. Фоминых; Под ред. А.А. Полунгяна. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. - 528 с.: ил. -С. 26, 28.

4. Варламов Д.О., Скворцов А.А., Хортов В.П. Моделирование активного устройства балансировки аккумуляторной батареи электромобиля в режиме перераспределения энергии в программе MATLAB/ SIMULINK // Журнал ААИ. - 2016. - № 5 (100). -С. 26-29.

5. Марохин С.М. Прогнозирование характеристик подвижности спецавтомобиля, оснащённого системами активной безопасности: автореф. дисс.. канд. техн. наук. - М., 2005. - 16 с.

6. Стадухин А.А. Моделирование контакта транспортной машины и опорного основания как функции вертикальной координаты // Труды НАМИ. - 2015. -№ 262. - С. 65-76.

7. Горелов В.А., Комиссаров А.И., Косицын Б.Б. Исследование движения автомобиля в программном комплексе автоматизированного моделирования динамики систем тел // Журнал ААИ. - 2016. - № 1 (96). -С. 18-20.

8. Горобцов А.С., Шурыгин В.А., Серов В.А., Дьяков А.С., Лаптева В.О., Макаров А.А. Разработка математической модели многоопорной транспортной машины для перевозки крупногабаритных неделимых грузов // Грузовик. - 2014. - № 11. - С. 2-5.