廂式半掛車空氣懸架系統的Simulink仿真分析

　　零階保持器和單位延遲模塊主要是將連續系統的輸出結果離散化并進行采樣統計分析或者頻譜分析。

　　（三）最終模型

　　最終的分析系統模型如圖5所示。在整個模型建立中，主要使用Simulink庫中的Band2LimitedWhiteNoise、Sum、 Integrator、Gain、Transport Delay、Mux、State2Space、Demux、Derivative、Scope等模塊以及DSP block set庫中的Buffer、Rms、Yule Walker Method、Short Time Spectrum、Power Spectral Density等模塊。系統模型的外部模塊主要實現實時加速度均方根值計算和PSD功率譜密度曲線在線輸出顯示等。

　　四、仿真與試驗結果對比

　　（一）道路試驗情況

　　試驗在不同等級路面上進行，車輛參數選取與仿真一致，為滿載20t的廂式半掛車。車輛勻速行駛過程中，采用LMSDIFA數據采集前端，實時提取粘貼在車架上的ICP加速度傳感器信號，最后用LMS Testlab測量分析軟件進行數據實時分析和存儲。數據處理可以得到各級路面下的加速度均方根值等評價參數，為對比分析與設計提供有益的參考。

　　為使測量的相對標準偏差小于012，記錄的時間歷程數據總長度需滿足平均次數Nd>25次的要求。

　　（二）結果對比

　　輸入滿載行駛時廂式半掛車的結構性能參數以及路面參數，通過Scope和Display模塊可以看出該車各個自由度處的垂直加速度時間歷程與均方根值。仿真選用與試驗一致的參數，如表2所示。其中α為常數，是所選路面的空間頻率；ρ為常數；v為車速。

表2 路面參數

　　以C級路面下實車測試與仿真計算的加速度均方根值為例，給出結果如表3所示。

表3 隨機路面加速度輸出響應

　　從表3結果來看，仿真模型響應計算結果與實車試驗結果比較接近，二者在誤差允許范圍內是一致的，說明該模型作為初步的模擬和預估是可行的，應由此可見路面的模擬也是切實有效的。產生誤差的重要原因是本模型自由度較少且空氣彈簧的非線性阻尼和剛度的影響較大，同時路面使用情況較為復雜，不完全符合等級要求。

　　五、結論

　　建立基于系統仿真軟件Matlab/Simulink/Dsp的廂式半掛車實時道路仿真模型，通過實車試驗，驗證了模型的可靠性。為空氣懸架等部件在半掛車設計與匹配中的應用提供了有利的工具，并可作為脈沖輸入試驗等其他動力學試驗的仿真使用。

　　通過計算結果分析，設計者可以明確懸架參數對于廂式半掛車動態響應的影響，改進設計系統中的關鍵參數，以獲得更好的動態性能。利用可靠的仿真模型，重現相同條件下的仿真試驗，可以檢驗并優化空氣懸架等部件參數，從而縮短開發設計周期，節約成本。