车辆动力学模型搭建指南

📚 共计 30 章节

车辆动力学概述

车辆动力学的研究内容 · 车辆坐标系定义 · 轮胎坐标系定义 · 车辆运动自由度分析

坐标系自由度

轮胎模型基础

轮胎受力分析 · 魔术公式 · Pacejka参数 · 轮胎侧偏特性

魔术公式侧偏

车辆纵向动力学

驱动力与行驶阻力 · 滚动/空气/坡度/加速阻力 · 动力平衡方程

阻力平衡方程

车辆横向动力学

二自由度单轨模型 · 侧向力与横摆力矩 · 稳态转向特性

不足转向横摆

车辆垂向动力学

悬架系统建模 · 双质量振动模型 · 路面激励 · 平顺性评价

悬架平顺性

车辆动力学仿真基础

仿真步长 · 数值积分(欧拉/龙格-库塔) · 仿真流程搭建

数值积分步长

Python环境搭建

Anaconda · Jupyter · NumPy/SciPy/Matplotlib · 专用库介绍

Python基础回顾

数组与矩阵 · odeint · 数据可视化 · 面向对象建模

Simulink环境搭建

界面介绍 · Simscape/Driveline · 模型配置 · 数据记录

SimulinkSimscape

Simulink基础操作

子系统封装 · 信号线 · 代数环 · 回调函数 · 版本管理

封装代数环

魔术公式轮胎模型实现

Python代码实现 · 参数拟合 · 轮胎力函数封装 · 模型验证

二自由度单轨模型搭建

状态空间方程 · Python/Simulink实现 · 稳态响应 · 横摆增益

单轨模型增益

纵向动力学模型搭建

发动机外特性 · 变速器 · 液力变矩器 · 联合仿真

动力总成联合仿真

制动系统模型

制动器模型 · 制动压力 · ABS控制逻辑 · 制动距离仿真

转向系统模型

转向传动比 · 转向阻力矩 · EPS模型 · 响应特性

悬架系统模型

麦弗逊/双横臂运动学 · 弹簧阻尼器 · K&C特性

整车七自由度模型

车身3自由度+车轮4自由度 · 搭建步骤 · 与二自由度对比

七自由度对比

整车十四自由度模型

车身6自由度+悬架4+车轮4 · 复杂度分析 · 实时仿真

十四自由度实时

驾驶员模型

预瞄跟随 · PID驾驶员 · 最优预瞄 · 人-车闭环

随机路面生成(白噪声/谐波叠加) · B/C级谱 · 路面不平度影响

路面谱随机

车辆稳定性控制

ESP原理 · 横摆力矩控制 · 滑模控制 · 仿真评估

参数辨识方法

最小二乘法 · 卡尔曼滤波 · 实验设计 · 辨识验证

卡尔曼辨识

模型验证与标定

实车数据采集 · 模型对比 · 参数优化 · 置信度评估

硬件在环(HIL)仿真

HIL架构 · 实时目标机 · I/O接口 · 测试用例设计

软件在环(SIL)仿真

SIL流程 · MiL/SiL/HiL对比 · 自动化测试 · 回归策略

车辆动力学在ADAS中的应用

ACC自适应巡航 · LKA车道保持 · AEB自动紧急制动

车辆动力学在自动驾驶中的应用

路径跟踪 · MPC控制 · 状态估计 · 运动规划约束

电动车辆动力学

分布式驱动 · 电机响应 · 再生制动 · 转矩分配

电动车转矩分配

车辆动力学仿真工具对比

CarSim/TruckSim · IPG Carmaker · VI-CarRealTime · 开源方案

工具链对比

综合项目实战

完整仿真平台 · 纵/横/垂模型 · 双移线/鱼钩测试 · 仿真报告

实战双移线