基于非支配排序遗传算法的感载比例阀静特性多目标优化设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com．设计．计算．研究·基于非支配排序遗传算法的感载比例阀静特性多目标优化设计★郭孔辉郭耀华(吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室)【摘要】以某匹配感载比例阀的车辆为例，以理想利用附着系数曲线为目标，以ECE制动法规为约束条件，利用非支配排序遗传算法对车辆在空载、半载和满载状态下的制动性能进行了多目标优化，得到了满足设计要求和性能最优的感载比例阀静特性曲线。主题词：感载比例阀制动性能多目标优化非支配排序遗传算法中图分类号：U461．3文献标识码：A文章编号：1000—3703(2

2、010)10—0001—04Multi．．objectiveOptimizationofStaticCharacteristicofSABSBasedonNSGA．．．1IGuoKonghui，GuoYaohua(StateKeyLaboratoryofAutomobileDynamicSimulation，JilinUniversity)【Abstract]ThispapertakesavehiclewithSABSasexample，usingNSGA-IItocalTyoutmulti-objectiv

3、eoptimizationtothebrakingperformanceofvehicleunderempty—loading，half—loadingandfull—loadingconditionswithidealusageofadhesioncoefficientCHITeastarget，ECEbrakingregulationasrestraintcondition，andobtainstheoptimalSABSwhichsatisfiestherequirementofdesignandper

4、formance．Keywords：SABS，BrakingPerformance，Multi-objectiveoptimization，NSGA-II表1研究车辆的设计参数1前言设计参数数值制动性能是衡量车辆安全性的重要指标．感载满载质量Cm／kg1875比例阀作为制动力分配的调节装置对车辆制动性能满载质心高度m0．4652的发挥起着重要作用【lJ。在以往的研究中．设计人员满载质心至前轴距离％／m1．342往往考虑一种载荷状态．或者将满载和空载两种载半载质量Gg1725荷状态分别乘以不同的使用概率作为单目

5、标问题来处理，这种处理方法在一定程度上简化了求解问题．半载质心高度／／~~m0．4544满足了一定的工程需要。然而。车辆在不同载荷状半载质心至前轴距离adm1．2467态下的制动性能优化是一个多目标优化问题．以多空载质量CJkg1500目标优化的方法来进行感载比例阀静特性的优化设空载质心高度m0．43计应该更符合工程实际需要空载质心至前轴距离adm1．15052设计参数和感载比例阀模型轴距L／m2．952．1设计参数2．2发动机制动力矩的计算感载比例阀静特性曲线优化设计与整车参数密日常使用中．驾驶员往往不脱挡

6、来利用发动机切相关，表1提供了研究车辆的相关参数。进行制动．遇到紧急情况时也没有时间采取措施脱基金项目：国家高水平汽车自主研发能力建设项目。2010年第10期学兔兔www.xuetutu.com·设计·计算．研究·开发动机进行制动。发动机制动有利于汽车持续下理想值的差值均方和作为目标函数．以ECE制动法长坡时减轻制动系统负担．提供大约0．015g的减速规作为约束条件．在优化计算时使车辆在各种载荷度，可以作为大型车辆辅助制动器。由发动机制动状态下前、后轴利用附着系数尽量接近理想的利用产生的制动力计算公式为：附着

7、系数曲线z器撂65432lO玉3．1利用附着系数的计算F一一唧各种载荷状态下，车辆前、后轴利用附着系数的式中，为发动机制动力矩；i为传动系统传动比；计算和感载比例阀调节特性曲线在折点处前、后轴为传动效率；r为驱动轮轮胎半径。制动力有很大关系．由图1可知．折点处车辆的制动发动机的制动力矩可以由经验公式求得【2】：减速度可以表达为：=0．0065PmV(2)‘A一，1(3)＼J，式中，Pm为发动机燃烧室的平均压力，汽油发动机一般为001~0．483MPa．柴油发动机一般为0．414～车辆前轴的利用附着系数可以表达

8、为如下分段0．655MPa；V为发动机排量：研究车辆为前轮驱动。函数的形式：发动机提供的前轴制动力矩为90．3N·m在感载比例阀静特性曲线的优化设计中．就发F』__(1+tan01b+zhs)。≤z≤(4)lG)(一⋯(4)1+tan02删．8一动机制动力矩对车辆前、后轴利用附着系数的影响【G()(6)、⋯‘进行了分析车辆后轴的利用附着系数可以表达为：2．3感载比例阀静特性曲线由参考资料I3可知．感