基于遺傳算法的帶附加氣室空氣懸架參數(shù)優(yōu)化與控制研究.pdf

1、車輛懸架系統(tǒng)的優(yōu)劣直接決定著車輛的平順性能、操縱穩(wěn)定性能及路面友好性能?？諝鈶壹芟到y(tǒng)具有非線性剛度、低自振頻率以及可緩和道路沖擊等優(yōu)越特性，故不僅能有效提高車輛的行駛平順性與操縱穩(wěn)定性，還可改善車輛的路面友好性能，降低車輛對路面的破壞，目前在車輛上得到廣泛的應(yīng)用。
　　 本文以帶附加氣室的空氣懸架系統(tǒng)為研究對象，對其進(jìn)行數(shù)學(xué)建模、參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計及半主動控制研究，主要內(nèi)容圍繞以下幾點(diǎn)展開:
　　 1.結(jié)合流體力學(xué)與工程

2、熱力學(xué)理論，建立帶附加氣室空氣彈簧系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。運(yùn)用空氣動力學(xué)理論，建立連接管路的動態(tài)分布模型，并推導(dǎo)連接管路首端與末端關(guān)于質(zhì)量流量的關(guān)系表達(dá)式，以體現(xiàn)連接管路的流量損失及時滯效應(yīng);運(yùn)用開口變質(zhì)量絕熱系統(tǒng)熱力學(xué)理論，建立空氣彈簧與附加氣室的數(shù)學(xué)模型;依靠質(zhì)量流量關(guān)系連接空氣彈簧、連接管路及附加氣室模型，建立空氣彈簧—連接管路—附加氣室系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。研究激振頻率與振幅、初始?xì)鈮?、連接管路內(nèi)徑以及附加氣室容積等因素對帶附加氣室空氣彈簧系統(tǒng)

3、動剛度的影響機(jī)理。
　　 2.搭建帶附加氣室空氣懸架1/4車輛試驗臺架。為獲知帶附加氣室空氣懸架的動態(tài)特性，構(gòu)建了帶附加氣室空氣懸架1/4車輛試驗臺架系統(tǒng);以路面等級、行駛車速及附加氣室容積為參變量進(jìn)行懸架系統(tǒng)特性試驗，獲取車身加速度、懸架動行程以及輪胎動載荷關(guān)于試驗變量的特性曲線，并對所建的帶附加氣室空氣懸架模型進(jìn)行驗證。
　　 3.懸架剛度（附加氣室容積）與阻尼的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計?？紤]到車輛行駛平順性、操縱穩(wěn)定性及輪胎

4、接地性之間的矛盾，以此三者性能的評價指標(biāo)為目標(biāo)函數(shù)，以附加氣室容積與減振器阻尼為設(shè)計變量，建立帶附加氣室空氣懸架系統(tǒng)的多目標(biāo)優(yōu)化模型;采用線性加權(quán)法將多目標(biāo)優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)優(yōu)化問題，并利用α-方法確定各項子目標(biāo)函數(shù)的加權(quán)系數(shù);在MATLAB環(huán)境下編制遺傳算法優(yōu)化程序，對不同工況下的附加氣室容積與減振器阻尼進(jìn)行尋優(yōu)。
　　 4.設(shè)計帶附加氣室空氣懸架的半主動控制系統(tǒng)。以決策控制為控制策略，根據(jù)帶附加氣室空氣懸架系統(tǒng)的多目標(biāo)優(yōu)化