基于MATLAB的汽车二自由度模型仿真与参数分析系统

资 源 简 介

本项目实现汽车二自由度动力学模型的完整仿真分析，支持横向和横摆自由度建模，可模拟阶跃转向、正弦转向等工况，并分析车辆稳定性参数。适用于车辆动力学研究与教学应用。

详 情 说 明

基于MATLAB的汽车二自由度模型仿真与参数分析系统

项目介绍

本项目实现了汽车二自由度动力学模型的完整仿真分析系统。该系统基于经典的自行车模型，综合考虑车辆的横向运动和横摆运动，能够模拟不同行驶工况下的动态响应，并进行参数敏感性分析。通过本系统，用户可以深入理解车辆稳定性特性，分析关键参数对操纵稳定性的影响。

功能特性

• 完整动力学建模：建立包含横向和横摆两个自由度的车辆动力学方程
• 多工况仿真：支持阶跃转向、正弦转向等多种标准输入工况
• 参数敏感性分析：可调整质量、轴距、轮胎刚度等关键参数，分析其对稳定性的影响
• 全面可视化：提供时域响应曲线、参数影响分析图、车辆运动轨迹动画等多种可视化结果
• 自动性能评估：自动计算稳态增益、响应时间、超调量等关键性能指标
• 用户友好界面：提供直观的GUI界面，简化操作流程

使用方法

1. 参数设置：在界面中输入车辆基本参数（质量、轴距、轮胎刚度等）
2. 工况选择：设定行驶速度，选择转向输入类型（阶跃或正弦）及幅度
3. 仿真配置：设置仿真时长、采样频率和数值求解方法
4. 执行分析：运行仿真获得动态响应结果，进行参数敏感性分析
5. 结果查看：查看时域响应曲线、性能指标汇总和分析报告

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 必需工具箱：控制系统工具箱、MATLAB GUI组件
• 推荐内存：4GB以上
• 磁盘空间：至少500MB可用空间

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能，包括车辆动力学模型的建立、微分方程的数值求解、多种标准输入工况的生成与模拟、稳定性性能指标的计算与提取、参数变化影响的批量分析与对比，以及仿真结果的多形式可视化展示。该文件通过模块化设计实现了从参数输入到结果输出的完整仿真流程，为用户提供了一站式的车辆稳定性分析解决方案。