[发明专利]一种基于麦弗逊悬架的1/4汽车模型建模方法

权利要求书

1.一种基于麦弗逊悬架的1/4汽车模型建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)绘出基于麦弗逊悬架的1/4汽车模型平面图，并作出相关简化的假设和定义；

2)定义1/4汽车模型平面图上各坐标点的坐标矩阵；

3)利用位移矩阵法，基于所述1/4汽车模型平面图中的几何关系对系统进行运动学分析；

4)定义各坐标点的受力矩阵；

5)取系统运动过程中某一瞬时，分析研究对象各自的受力情况，进行动力学分析；

6)模型线性化，即在系统的平衡位置处对所述步骤5)中得到的方程进行线性化。

2.根据权利要求1所述的基于麦弗逊悬架的1/4汽车模型建模方法，其特征在于：所述的步骤1)中所述相关假设和定义包括：

定义：AD为控制臂，S点为簧载质量质心，T点为轮胎质心，r点为轮胎与地面接触点，A、M两点为悬架与车身的连接点，B、C两点为弹簧减振器安装点，r点为轮胎接地点，θ为杆AD与水平方向的夹角，指控制臂与Y轴正方向的夹角，以逆时针方向为正；θ₀为杆AD₀与水平方向的夹角，为轮胎轴线与垂直方向的夹角，以逆时针方向为正；δ_L为弹簧减振器伸缩量，d_tl为轮胎与地面接触点的横向位移，α为杆MD与垂直方向的夹角，γ为杆AM与AD₀的夹角，z_s为簧载质量位移，z_u为非簧载质量位移，方向均以向上为正；为非簧载质量加速度在Y方向的分量；为非簧载质量加速度在Z方向的分量；z_r为路面输入位移，方向均以向上为正；杆长AM＝L₁，AD＝L₂，MD＝L₃，其中L₃随控制臂摆角θ改变，设其在平衡位置时的长度为L₃₀，则弹簧减振器的伸缩量δ_L＝L₃-L₃₀；

假设：忽略簧载质量的水平运动，只有垂向运动；除轮胎外，悬架系统的部件均视为刚体；簧载质量位移和控制臂转角是从静态平衡位置开始测量的结果；非簧载质量质心位于轮胎中心；螺旋弹簧、减振器阻尼和轮胎的变形均在线性范围内。

3.根据权利要求2所述的基于麦弗逊悬架的1/4汽车模型建模方法，其特征在于：所述的步骤2)具体包括：设X₁,X₂,X₃为各点坐标矩阵，下标“0”表示该点的初始坐标，设J点的坐标表达为：J＝(J_y，J_z)，则J_y和J_z表示各点在Y向和Z向的坐标，将J点替换为1/4汽车模型平面图中的坐标点A，B，C，D，M，T，则有：

X₁＝[B,C,T,D]^T,X₂＝[A,D,M]^T,X₃＝[B,C,D,M]^T

X₁₀＝[B₀,C₀,T₀,D₀]^T,X₂₀＝[A₀,D₀,M₀]^T,X₃₀＝[B₀,C₀,D₀,M₀]^T。