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運(yùn)用進(jìn)化計(jì)算的汽車參數(shù)的優(yōu)化
資源天下 2014/5/5 13:52:59
摘要
汽車懸架的主要目的無(wú)論路面情況怎樣都能實(shí)現(xiàn)良好的駕駛穩(wěn)定性和乘客舒適性。這些需求往往是矛盾的。本文旨在展示通過(guò)在一個(gè)虛擬環(huán)境中組合建模和在優(yōu)化的過(guò)程中進(jìn)化計(jì)算所提供的可能性。數(shù)學(xué)半車模型是在Matlab / Simulink中創(chuàng)建的。運(yùn)用進(jìn)化計(jì)算來(lái)優(yōu)化被動(dòng)懸架參數(shù) (阻尼和剛度系數(shù))。比較原始和經(jīng)過(guò)優(yōu)化的懸架參數(shù)模型的模擬得到的結(jié)果。
Θ2012年由愛思唯爾公司的選擇和/或同行評(píng)審出版，由技術(shù)高š冰大學(xué)冶金和機(jī)械工程學(xué)院的斯洛伐克冶金分會(huì)辦公室監(jiān)督。
關(guān)鍵詞：動(dòng)態(tài)分析，進(jìn)化計(jì)算，遺傳算法，優(yōu)化，車輛懸架。
車輛懸架連接車輪車身。它的基本任務(wù)是使車輪相對(duì)與車身做垂直運(yùn)動(dòng)，由于振動(dòng)和消除車輪側(cè)滑，這種任務(wù)是必須的。另一個(gè)同樣重要的任務(wù)是傳遞車輪與車身之間的力和力矩：垂直力（車輛負(fù)載），縱向力（牽引力和制動(dòng)力），橫向力（離心力）和縱向力矩（驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)力矩）。
懸架的基本要求是控制車輛振動(dòng)。振動(dòng)控制降低傳輸?shù)能囕v車軸框架的震蕩運(yùn)動(dòng)。這保護(hù)船員和貨物運(yùn)輸不受到不利沖擊（乘客舒適度）和保持輪胎與道路連續(xù)接觸（可控性和車輛的行駛穩(wěn)定性）。稱為被動(dòng)懸架的被動(dòng)振動(dòng)控制，是由傳統(tǒng)線性彈簧系統(tǒng)和剛度不變且阻尼系數(shù)不變的粘性阻尼器代替。相反，半主動(dòng)懸架的阻尼系數(shù)是可變的[ 1 ]。它在提高乘坐質(zhì)量方面可以近似代替全主動(dòng)懸架[ 2 ] 。半主動(dòng)控制裝置間接保證無(wú)源器件的可靠性，還保持著全主動(dòng)懸架的通用性和適應(yīng)性[ 3 ]。磁流變阻尼器是半主動(dòng)懸架裝置的一個(gè)很好的例子[4-6]。主動(dòng)懸架包含位于車輪和車體之間的電源控制的致動(dòng)器，例如線性電動(dòng)機(jī)或液壓伺服機(jī)構(gòu)。與被動(dòng)懸架相比，主動(dòng)懸架能夠提高在很寬的頻率范圍的懸架系統(tǒng)的性能[ 4 ]。
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4.結(jié)論
這篇文章的目的是用遺傳算法優(yōu)化被動(dòng)懸架參數(shù)。優(yōu)化準(zhǔn)則是保證乘客舒適 (汽車車身的垂直及角加速度) 和駕駛的穩(wěn)定性 （車輪和道路連續(xù)接觸）。每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)有相同的優(yōu)先級(jí)。通過(guò)半車模型運(yùn)用Matlab/仿真汽車模型來(lái)執(zhí)行優(yōu)化。模型參數(shù)優(yōu)化結(jié)果顯示振幅和優(yōu)化參數(shù)模型更快穩(wěn)定的測(cè)量數(shù)量顯著減少。一般被動(dòng)懸架系統(tǒng)不能理想的實(shí)現(xiàn)良好駕駛穩(wěn)定性和乘客的舒適性因此半主動(dòng)和主動(dòng)懸架的得到更廣泛的應(yīng)用。今后的工作將被定向?yàn)檫\(yùn)用遺傳編程來(lái)設(shè)計(jì)和優(yōu)化部分半主動(dòng)和主動(dòng)懸架。
致謝
此工作是由以下項(xiàng)目大力支持： 資助局KEGA - 批號(hào)015STU-4/2012和VEGA-批號(hào)1 / 0534 / 12。
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