基于MATLAB/Simulink的四轮车辆动力学建模与仿真系统

资 源 简 介

本项目采用MATLAB/Simulink构建高精度四轮车辆动力学模型，涵盖传动系统、轮胎力学、悬挂系统和转向控制，支持多路面条件下的纵向、横向、垂向运动特性仿真分析，为车辆动态响应研究提供完整解决方案。

详 情 说 明

基于Simulink的四轮车辆建模与动态特性仿真系统

项目介绍

本项目利用MATLAB/Simulink环境构建了一个综合性的四轮车辆动力学仿真系统。模型完整考虑了车辆的纵向、横向及垂向动力学特性，通过集成传动系统、轮胎力学、悬挂系统以及转向控制等关键子系统，实现了对车辆在各种行驶工况下动态响应的精确模拟。该系统支持用户自定义车辆参数与驾驶输入，可用于车辆性能分析、控制系统设计及驾驶场景验证。

功能特性

• 多体动力学建模：精确模拟整车的六自由度运动。
• 轮胎-路面接触力学：采用Magic Formula等经典模型，准确表征轮胎力与滑移率、侧偏角的关系。
• 车辆控制系统仿真：集成电动助力转向、防抱死制动等控制逻辑。
• 参数化与可配置性：支持关键车辆参数与路面条件的灵活调整。
• 丰富的输出与可视化：提供运动状态数据、关键部件响应曲线及3D动画展示。

使用方法

1. 参数设置：在相应的参数脚本或Simulink模型掩码中，输入车辆结构参数、轮胎参数及环境参数。
2. 定义驾驶输入：设置油门、制动、转向等驾驶操作的时间序列。
3. 运行仿真：启动Simulink模型进行动态仿真。
4. 结果分析：查看生成的时序数据曲线、车辆轨迹图或3D动画，分析车辆动态性能。

系统要求

• 必要软件：MATLAB (建议R2020b或更高版本) 、Simulink。
• 可选工具箱：Simulink 3D Animation（用于3D可视化）、Vehicle Dynamics Blockset（可增强模型库）。
• 硬件建议：具备足够内存（≥8GB）以流畅运行包含复杂动力学模型的仿真。

文件说明

项目中的主入口文件实现了系统初始化、全局参数配置、Simulink仿真模型的自动调用以及后处理功能。具体而言，其主要能力包括：定义并载入整车质量、转动惯量、轴距等车辆结构参数；设置轮胎的力学特性参数与路面的附着条件；配置仿真时间、求解器等关键选项；执行仿真并自动运行数据后处理脚本，生成性能分析图表与报告。