车辆动力学系统

车辆系统动力学主要研究车辆行驶过程中受到的各种力的相互作用、由此产生的对车辆运动的影响及车辆内部各系统之间的相互影响，研究的主要目的是提高车辆的行驶平顺性、操纵稳定性以及整车安全性。在目前的车辆研发过程中，如何将车辆动力学各系统（悬架、制动和转向系统等）集成到统一的底盘整体优化设计平台中；如何将整个全球研发团队资源，形成开放、共享和互利的研发体系结构是各汽车公司必须要面对的技术挑战。

针对车辆系统动力学，LMS Imagine.Lab AMESim提供的车辆系统动力学解决方案，用于设计底盘系统包含的各个子系统（制动、悬架、转向、防侧倾和车辆本身），建立底盘整体优化设计平台，并在此基础上设计开发底盘系统的整体控制策略。该解决方案提供例如软件在环或硬件在环验证过程的集成，还包含与LMS Virtual.Lab Motion、MSC.Adams和Simulink仿真软件包的接口。该方案提供了一整套特别适合车辆动力学分析的专用工具，包括数据管理、修改运动表格型面的参数研究、后处理以及优化工具，从而大幅度提高了用户的研发效率，缩短了新产品的研发时间。

图1 与Simulink共同设计控制规律

动力转向解决方案

此方案提供了精确可靠的模型来设计鲁棒的动力转向系统（稳定性、振动和耦合分析），提供了精确、高效的液压和电气应用库，电控单元模块与Matlab/Simulink集成，有摩擦模型库，并有与多体动力学软件的接口，来分析Shimmy现象对转向系统性能的影响，可以进行爬缸、颤振和纯液压振动现象分析以及停车和驾驶机动性分析，确保可维护性和可重复使用性。

制动系统解决方案

通过此方案，用户可以在开发过程的早期设计和优化制动系统及其元部件（助力器、主制动缸和阀），并采用硬件在环来测试控制策略。它使得ABS、ESP系统以及其他主动控制系统的开发更加便捷。该方案还有助于进一步理解制动系统的振动、噪音及控制。

AMESim制动系统解决方案可以评估制动回路的动特性，帮助分析和比较不同的液压结构，通过和车辆模型的连接可以进一步评估制动距离以及车辆稳定性。并且，该方案可以无缝集成处理液压和气动系统。可以研究ABS、ESP、TCS、防滑系统、助力器、主制动缸、卡钳及回路、电液制动系统以及卡车和公交车气动制动系统。

悬架和抗侧倾系统解决方案

此方案可以帮助用户分析悬架和抗侧倾系统回路及其元部件，并确定其尺寸。该方案可以优化这些系统对乘客舒适性和车辆操纵性的动态影响，改善减振器的设计，理解振动产生的原因，并分析悬架控制问题。

AMESim悬架和抗侧倾系统解决方案有助于对被动和主动悬架、包括液压和启动技术进行建模和分析。如果需要，磁流变速作动器也可以建模。用户同样也可以建立卡车、公交车和轿车上的空气悬架、空气减振垫以及车身高度自动调节系统模型。

运用此方案，可以对系统中的元部件进行设计，通过采用功能模型对原理进行确认，分析各种形式的悬架系统。

车辆动力学控制解决方案

此方案可以帮助底盘设计师和工程师在统一的综合平台上仿真车辆、传感器、执行器以及控制策略，并且可以拓展到Simulink/RTW进行实时仿真。通过与Simulink的接口，该方案可以在详细模型基础上，开发高品质的控制策略，并测试与安全相关的电气系统（ECU设计、测试、鲁棒性和故障诊断）。

AMESim车辆动力学控制解决方案通过采用可靠的应用库，以及与绝大多数通用的用于控制的第三方技术的高级接口，确保了生产率的极大提高，知识累积的最大化和开发时间的最小化。工程师可以确定车辆、执行器以及控制器之间最佳的方案，并预测车辆系统相对于驾驶员转向、制动、油门和换档、路面输入以及风速的响应。AMESim车辆系统动力学解决方案在全球的主要用户包括博世、本田、福特、菲亚特和路虎等，被广大工程用户所信赖。