一種汽車懸架運(yùn)動學(xué)特性和動力學(xué)特性數(shù)據(jù)的處理方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種汽車懸架運(yùn)動學(xué)特性和動力學(xué)特性數(shù)據(jù)的處理方法，包括：獲得在不同工況項目下進(jìn)行仿真和實驗測試所得到的仿真文件與實驗文件；將獲得的所述仿真文件和實驗文件導(dǎo)入MATLAB中，并在MATLAB中提取出仿真數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù)；根據(jù)所述仿真數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù)，獲得所述反映懸架K&C特性的多個工況項目的仿真曲線和實驗曲線，以及所對應(yīng)參數(shù)的零點值或零點梯度值；根據(jù)計算出的零點值或零點梯度值生成K&C特性參數(shù)表；根據(jù)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果生成報告文件。本發(fā)明很好地解決了得到懸架性能分析報告耗時長、易出錯的問題，很大程度上提高了汽車開發(fā)設(shè)計階段研究仿真模型或者試驗車的懸架性能的效率，節(jié)約了開發(fā)成本。
【專利說明】一種汽車懸架運(yùn)動學(xué)特性和動力學(xué)特性數(shù)據(jù)的處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車底盤領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車懸架運(yùn)動學(xué)特性和動力學(xué)特性數(shù)據(jù) 的處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 懸架的運(yùn)動學(xué)特性（Kinematics,簡稱K特性）和動力學(xué)特性（Compliance,簡稱C 特性)統(tǒng)稱為懸架的K&C特性，研究的是在車輪與車身發(fā)生相對運(yùn)動或者車輪受到來自路面 的各種力和力矩的作用時，懸架的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對汽車整車性能的影響。
[0003] 懸架的K&C特性是汽車動力學(xué)特性的重要基礎(chǔ)，影響著汽車操縱穩(wěn)定性、行駛平 順性和行駛速度等整車性能。其試驗方法有兩種：一種是計算機(jī)軟件仿真法，另一種是通過 汽車懸架實驗臺，進(jìn)行實車臺架實驗。通過懸架K&C性能的分析改進(jìn)，可為整車性能的提升 提供支持。
[0004] 目前，對于反映懸架K&C特性的項目尚不統(tǒng)一，對于實驗數(shù)據(jù)的處理方法也不統(tǒng) 一，且準(zhǔn)確度不高。另外，目前為得到一份懸架K&C仿真或者實驗分析結(jié)果報告，需要在機(jī) 械系統(tǒng)動力學(xué)自動分析軟件ADAMS (全稱Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems，是美國MDI公司開發(fā)的一款虛擬樣機(jī)分析軟件）后處理結(jié)果中導(dǎo)入實驗和仿真文 件，再選擇所需要的懸架特性數(shù)據(jù)進(jìn)行測量，最后將所得圖片截圖至相應(yīng)的報告文件中，將 所測量的數(shù)據(jù)逐個填入到相應(yīng)的參數(shù)表中。如此繁瑣的做法，不可避免地要花費(fèi)大量的時 間，且讀取和填寫結(jié)果數(shù)據(jù)時錯誤率很高，所生成的報告也很難保證其整潔與美觀。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種汽車懸架運(yùn)動學(xué)特性和動力學(xué)特性數(shù) 據(jù)的處理方法，能夠自動化準(zhǔn)確處理懸架運(yùn)動學(xué)特性和動力學(xué)特性實驗與仿真數(shù)據(jù)，自動 生成對應(yīng)的整潔美觀的PPT報告和K&C特性參數(shù)表。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種汽車懸架運(yùn)動學(xué)特性和動力學(xué)特性數(shù)據(jù) 的處理方法，包括： 獲得在不同工況項目下進(jìn)行仿真和實驗測試所得到的仿真文件與實驗文件，所述不同 工況項目包括反映懸架K&C特性的多個工況項目； 將獲得的所述仿真文件和實驗文件導(dǎo)入MATLAB中，并在MATLAB中提取出所述仿真文 件和實驗文件中的仿真數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù)； 根據(jù)提取的所述仿真數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù)，進(jìn)行曲線擬合獲得所述反映懸架K&C特性的多 個工況項目的仿真曲線和實驗曲線，并根據(jù)所述曲線擬合獲得的曲線多項式計算所述工況 項目所對應(yīng)參數(shù)的零點值或零點梯度值； 將同一工況項目的仿真曲線和實驗曲線繪制在同一圖片中； 將根據(jù)所述提取的仿真數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù)所分別計算出的零點值或零點梯度值，導(dǎo)入到 一 xls文件中，生成K&C特性參數(shù)表； 根據(jù)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果生成報告文件，所述報告文件包括PPT報告文件和Xls文件，其 中，所述PPT報告包括有所述各個工況項目的曲線圖片，所述Xls文件包括生成的所述K&C 特性參數(shù)表。
[0007] 其中， 所述前懸架的K特性工況包括：平行輪跳、側(cè)傾、轉(zhuǎn)向，對應(yīng)的工況項目數(shù)依次為9、8、 6 ;所述后懸架的K特性工況包括：平行輪跳、側(cè)傾，對應(yīng)的工況項目數(shù)依次為9、8 ; 所述前懸架和后懸架的C特性工況包括：同向回正力矩、反向回正力矩、同向側(cè)向力、 反向側(cè)向力、縱向力，對應(yīng)的工況項目數(shù)依次為2、2、3、3、3 ; 每一工況項目進(jìn)一步分為左、右車輪。
[0008] 其中， 所述仿真文件的命名方式為req，其中：XX指測試車輛型號；**指前\后 simf\simr懸類型；##指實驗類型； 所述實驗文件的命名方式為xls，其中：XX指測試車輛型號；**指如\后 expf\expr懸類型；##指實驗類型； 所述實驗類型包括：平行輪跳par、側(cè)傾rol、轉(zhuǎn)向ste ;同向回正力矩alip、反向回正 力矩alio、同向側(cè)向力latp、反向側(cè)向力lato、縱向力bra。
[0009] 其中，所述提取出仿真數(shù)據(jù)具體包括： 找到所述仿真文件中第三行中的數(shù)字，再加一確定的數(shù)62,得到一個數(shù)字m，然后將所 述仿真文件中從第一到第m行的數(shù)據(jù)去除； 從剩余的數(shù)據(jù)塊中提取出各個仿真K&C特性請求REQ數(shù)據(jù)。
[0010] 其中，所述從剩余的數(shù)據(jù)塊中提取出各個仿真K&C特性請求REQ數(shù)據(jù)，具體包括： 按仿真步數(shù)S將剩余數(shù)據(jù)塊的第二行數(shù)據(jù)提取出來，分別作為單獨(dú)數(shù)據(jù)行； 將所述數(shù)據(jù)行按照仿真步數(shù)順序由小到大組合成一個S X 6數(shù)據(jù)矩陣，作為一個REQ數(shù) 據(jù)矩陣； 將所述REQ數(shù)據(jù)矩陣的第一列數(shù)據(jù)作為所需工況的仿真數(shù)據(jù)提取出來。
[0011] 其中，所述提取出實驗數(shù)據(jù)具體包括： 讀取所述整個實驗文件，然后再按列提取出各個K&C特性REQ數(shù)據(jù)。
[0012] 其中，所述按列提取是指將所述實驗文件的第12列數(shù)據(jù)提取出來。
[0013] 其中，從提取的各個REQ數(shù)據(jù)中分別提取出對應(yīng)的一小段數(shù)據(jù)，用來繪制出反映 曲線擬合和特性數(shù)值計算合理性的曲線。
[0014] 其中，所述生成K&C特性參數(shù)表具體包括： 將根據(jù)所述提取的仿真數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù)所分別計算出的零點值或零點梯度值存儲在 一個64X 14實數(shù)矩陣，所述64X 14實數(shù)矩陣進(jìn)一步分為反映前懸架的35 X 14矩陣和反映 后懸架的29 X 14矩陣；所述35 X 14矩陣分為8個矩陣塊，用于填寫反映前懸架K&C特性的 參數(shù)值；所述29 X 14矩陣分為7個矩陣塊，用于填寫反映后懸架K&C特性的參數(shù)值；所述每 一矩陣塊按實驗和仿真數(shù)據(jù)分別再分為兩個NX 7實數(shù)矩陣，N對應(yīng)于所述工況項目數(shù)； 將所述零點值或零點梯度值導(dǎo)入到一個結(jié)構(gòu)對應(yīng)于所述64X 14實數(shù)矩陣的xls文件 中，所述xls文件包括數(shù)據(jù)導(dǎo)入?yún)^(qū)，用于導(dǎo)入計算出的零點值或零點梯度值；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換區(qū)， 用于連接所述數(shù)據(jù)導(dǎo)入?yún)^(qū)中的數(shù)據(jù)和PPT報告中的表格數(shù)據(jù)。
[0015] 本發(fā)明所提供的汽車懸架運(yùn)動學(xué)特性和動力學(xué)特性數(shù)據(jù)的處理方法，通過采用 MATLAB軟件處理數(shù)據(jù)，代替ADAMS軟件后處理功能，可以使得數(shù)據(jù)處理變成自動化過程； 同時，由于預(yù)先確定需要測量的K&C特性工況項目，后續(xù)就自動化進(jìn)行測量、作圖、生成報 告等，克服了原先在ADAMS后處理時只能一個一個選擇工況項目來進(jìn)行測量，從而導(dǎo)致的 得到懸架性能分析報告耗時長、易出錯的問題，比現(xiàn)有的逐張作圖后截取的方法要節(jié)約90% 以上的時間，很大程度上提高了汽車開發(fā)設(shè)計階段研究仿真模型或者試驗車的懸架性能的 效率，節(jié)約了開發(fā)成本。另外，以簡潔的PPT報告、K&C特性參數(shù)表作為輸出形式，便于用戶 直觀方便的觀察懸架的各項K&C特性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017] 圖1是本發(fā)明實施例一種汽車懸架運(yùn)動學(xué)特性和動力學(xué)特性數(shù)據(jù)的處理方法的 流程示意圖。
[0018] 圖2是本發(fā)明實施例中K&C特性曲線示意圖。
[0019] 圖3-4分別是本發(fā)明實施例中K&C特性參數(shù)表的部分內(nèi)容。
[0020] 圖5是本發(fā)明實施例中PPT報告的頁面形式示意圖。
[0021] 圖6-8分別是本發(fā)明實施例中經(jīng)簡化的界面形式示意圖。

【具體實施方式】
[0022] 下面參考附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行描述。
[0023] 請參照圖1所示，本發(fā)明一種汽車懸架特性數(shù)據(jù)處理方法，包括： 步驟1，獲得在不同工況項目下進(jìn)行仿真和實驗測試所得到的仿真文件與實驗文件，不 同工況項目包括反映懸架K&C特性的多個工況項目。
[0024] 本發(fā)明實施例對懸架K&C特性數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，首先需要確定反映懸架K&C特性的 工況項目，其中： 前懸架：K特性工況：平行輪跳、側(cè)傾、轉(zhuǎn)向；C特性工況：同向回正力矩、反向回正力 矩、同向側(cè)向力、反向側(cè)向力、縱向力。
[0025] 后懸架：Κ特性工況：平行輪跳、偵_《特性工況：同向回正力矩、反向回正力矩、 同向側(cè)向力、反向側(cè)向力、縱向力。
[0026] 上述工況中，前懸架所對應(yīng)的K&C特性項目數(shù)依次為：9、8、6、2、2、3、3、3,共35項； 后懸架所對應(yīng)的K&C特性項目數(shù)依次為：9、8、2、2、3、3、3,共29項。前、后懸架所對應(yīng)的K&C 特性項目數(shù)共64項，每一特性項目還有左、右車輪之分。以表格形式說明如下： 前懸架：

【權(quán)利要求】
1. 一種汽車懸架運(yùn)動學(xué)特性和動力學(xué)特性數(shù)據(jù)的處理方法，包括： 獲得在不同工況項目下進(jìn)行仿真和實驗測試所得到的仿真文件與實驗文件，所述不同 工況項目包括反映懸架K&C特性的多個工況項目； 將獲得的所述仿真文件和實驗文件導(dǎo)入MATLAB中，并在MATLAB中提取出所述仿真文 件和實驗文件中的仿真數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù)； 根據(jù)提取的所述仿真數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù)，進(jìn)行曲線擬合獲得所述反映懸架K&C特性的多 個工況項目的仿真曲線和實驗曲線，并根據(jù)所述曲線擬合獲得的曲線多項式計算所述工況 項目所對應(yīng)參數(shù)的零點值或零點梯度值； 將同一工況項目的仿真曲線和實驗曲線繪制在同一圖片中； 將根據(jù)所述提取的仿真數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù)所分別計算出的零點值或零點梯度值，導(dǎo)入到 一 xls文件中，生成K&C特性參數(shù)表； 根據(jù)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果生成報告文件，所述報告文件包括PPT報告文件和xls文件，其 中，所述PPT報告包括有所述各個工況項目的曲線圖片，所述xls文件包括生成的所述K&C 特性參數(shù)表。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述前懸架的K特性工況包括：平行輪跳、側(cè)傾、轉(zhuǎn)向，對應(yīng)的工況項目數(shù)依次為9、8、 6 ;所述后懸架的K特性工況包括：平行輪跳、側(cè)傾，對應(yīng)的工況項目數(shù)依次為9、8 ; 所述前懸架和后懸架的C特性工況包括：同向回正力矩、反向回正力矩、同向側(cè)向力、 反向側(cè)向力、縱向力，對應(yīng)的工況項目數(shù)依次為2、2、3、3、3 ; 每一工況項目進(jìn)一步分為左、右車輪。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于， 所述仿真文件的命名方式為req，其中：XX指測試車輛型號；**指前\后 simf\simr懸類型；##指實驗類型； 所述實驗文件的命名方式為xls，其中：XX指測試車輛型號；**指如\后 expf\expr懸類型；##指實驗類型； 所述實驗類型包括：平行輪跳par、側(cè)傾rol、轉(zhuǎn)向ste ;同向回正力矩alip、反向回正 力矩alio、同向側(cè)向力latp、反向側(cè)向力lato、縱向力bra。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述提取出仿真數(shù)據(jù)具體包括： 找到所述仿真文件中第三行中的數(shù)字，再加一確定的數(shù)62,得到一個數(shù)字m，然后將所 述仿真文件中從第一到第m行的數(shù)據(jù)去除； 從剩余的數(shù)據(jù)塊中提取出各個仿真K&C特性請求REQ數(shù)據(jù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述從剩余的數(shù)據(jù)塊中提取出各個仿真 K&C特性請求REQ數(shù)據(jù)，具體包括： 按仿真步數(shù)S將剩余數(shù)據(jù)塊的第二行數(shù)據(jù)提取出來，分別作為單獨(dú)數(shù)據(jù)行； 將所述數(shù)據(jù)行按照仿真步數(shù)順序由小到大組合成一個SX6數(shù)據(jù)矩陣，作為一個REQ數(shù) 據(jù)矩陣； 將所述REQ數(shù)據(jù)矩陣的第一列數(shù)據(jù)作為所需工況的仿真數(shù)據(jù)提取出來。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述提取出實驗數(shù)據(jù)具體包括： 讀取所述整個實驗文件，然后再按列提取出各個K&C特性REQ數(shù)據(jù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述按列提取是指將所述實驗文件的第 12列數(shù)據(jù)提取出來。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，還包括：從提取的各個REQ數(shù)據(jù)中分別提 取出對應(yīng)的一小段數(shù)據(jù)，用來繪制出反映曲線擬合和特性數(shù)值計算合理性的曲線。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述生成K&C特性參數(shù)表具體包括： 將根據(jù)所述提取的仿真數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù)所分別計算出的零點值或零點梯度值存儲在 一個64X 14實數(shù)矩陣，所述64X 14實數(shù)矩陣進(jìn)一步分為反映前懸架的35 X 14矩陣和反映 后懸架的29 X 14矩陣；所述35 X 14矩陣分為8個矩陣塊，用于填寫反映前懸架K&C特性的 參數(shù)值；所述29 X 14矩陣分為7個矩陣塊，用于填寫反映后懸架K&C特性的參數(shù)值；所述每 一矩陣塊按實驗和仿真數(shù)據(jù)分別再分為兩個NX 7實數(shù)矩陣，N對應(yīng)于所述工況項目數(shù)； 將所述零點值或零點梯度值導(dǎo)入到一個結(jié)構(gòu)對應(yīng)于所述64X 14實數(shù)矩陣的xls文件 中，所述xls文件包括數(shù)據(jù)導(dǎo)入?yún)^(qū)，用于導(dǎo)入計算出的零點值或零點梯度值；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換區(qū)， 用于連接所述數(shù)據(jù)導(dǎo)入?yún)^(qū)中的數(shù)據(jù)和PPT報告中的表格數(shù)據(jù)。
【文檔編號】G06F17/50GK104424368SQ201310369454
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】陳龍, 弓振鵬, 王彧, 段守焱, 鄭作民, 王黎明, 張寧 申請人:廣州汽車集團(tuán)股份有限公司