1一、卡车单轮悬架系统建模#
思路
- 对车轮与车身分别受力分析列机械系统运动方程，拉氏变换后消去中间变量，求 Y1(s)/X(s) 与 Y2(s)/X(s) 两个传递函数
机械系统建模
建模与机电系统
本卷考法
- 对弹簧-质量-阻尼悬架系统列运动方程并求 Y1(s)/X(s) 与 Y2(s)/X(s)
本卷实例
- 关键一步：分别对车身质量与车轮质量列牛顿第二定律，弹簧力按相对位移写
- 关键一步：阻尼力按相对速度写，且同时作用在两个质块上、方向相反
- 关键一步：拉氏变换后得到两个代数方程再消去中间变量
- 中间结果：两个方程含车身质量、车轮质量、两个刚度、一个阻尼与三个位移
- 中间结果：两式相除可先得到两个输出的比值再回代
- 卡点：多质量系统漏掉相互作用力的反作用项
- 卡点：把阻尼力当成只与单一变量有关
- 卡点：悬架结构以图 1 给出，具体连接关系需回原卷核对图
考点详解（要点 / 步骤 / 公式 / 考法 / 易错）
要点
- 依据牛顿第二定律或达朗贝尔原理列方程
- 三种基本元件：质量 m、粘性阻尼 f、弹簧 k
- 同一方向取正，反向取负，逐项列出合力
步骤
- 选定正方向并作受力分析
- 分别写出质量、阻尼、弹簧对应的力
- 按 F=ma 列写运动方程
- 取拉氏变换整理成传递函数
通用考法
- 本卷考过对弹簧-质量-阻尼悬架系统列运动方程并求 Y1(s)/X(s) 与 Y2(s)/X(s)
- 弹簧-质量-阻尼系统求位移对力的传递函数
- 两质量块经弹簧阻尼连接的系统建模
常见易错
- 阻尼力与弹簧力的正负方向取反
- 多质量系统漏掉相互作用力的反作用项
公式