基于人工鱼群算法的车辆平顺性优化分析.pdf

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1、第32卷2016拄第6期3月农业工程学报TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringV01．32No．6Mar．2016基于人工鱼群算法的车辆平顺性优化分析范政武，王铁，陈峙(太原理工大学车辆工程系，太原030024)摘要：平顺性是汽车重要特性之一，平顺性优化分析属于组合优化问题，同时其非线性特性导致优化实质上是一个非线性多峰的优化问题，为了有效解决此类复杂优化的求解问题，近年来基于随机搜索优化算法建立了一种新型的人工鱼群算法。该文将人工鱼群算法应用到汽车平顺性优化

2、分析研究中，以某8x4载货车为研究对象，建立9自由度汽车平顺性模型，对影响汽车平顺性的重要参数进行优化分析。优化结果表明，加速度均方根平均下降16．82％，在60km／h时下降最大，加速度均方根下降21．24％，有效提高了重型车的平顺性能。因此，利用该模型可对汽车平顺性进行预测或评估。关键词：农业机械；模型；优化；平顺性；优化分析；鱼群算法；应用doi：10．11975／j．issn．1002—6819．2016．06．015中图分类号：U461．4文献标志码：A文章编号：1002—6819(2016)一06—0107—08范政武，

3、王铁，陈峙．基于人工鱼群算法的车辆平顺性优化分析【J】．农业工程学报，2016，32(6)：107-114．doi：10．119750．issn．1002-6819．2016．06．015http：／／www．tcsae．orgFanZhengwu，WangTie，ChenZhi．Vehicleridecomfortanalysisandoptimizationbasedonartificialfishswarmalgorithm[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEng

4、ineering(TransactionsoftheCSAE)，2016，32(6)：107-114．(inChinesewithEnglishabstractldoi：10．11975／j．issn．1002-6819．2016．06．015http：／／www．tcsae．org0引言重载车辆的行驶平顺性不仅决定了驾驶的舒适性而且影响货物安全可靠的运输。国内外学者对平顺性的仿真优化做了大量的研究。文献f11通过ADAMS建立相关仿真模型，应用响应面法对基本参数进行了优化。文献f21利用具有紧支撑正交特性的Daubechies小波

5、和最小二乘法原理辨识油气悬架物理参数，借助遗传算法优化油气悬架的物理参数，达到了改善平顺性的目的。文献[31以1／2汽车8自由度振动系统模型为研究对象，基于悬架参数建立数学模型，采用微粒群算法，优化相关参数，改进了车辆的行驶平顺性。文献[4]运用多种群遗传算法和模糊理论，以轮胎的刚度和阻尼、簧上质量为模糊变量，进行了双层嵌套的不确定性优化。文献[5】针对车辆主动悬架系统的控制，提出一种非线性控方法，应用粒子群算法对控制器的增益进行优化，寻求主动悬架系统核心参数的平衡。文献『61建立了车辆半主动悬架的模型，提出了模糊逻辑控制，应用粒子

6、群算法优化模糊逻辑控制的比例因子。文献『71研究了汽车平顺性分析中时域收稿日期：2015—09—12修订日期：2016—01—25基金项目：山西省高新技术产业化项目(2011-2368)；太原理工大学校基金团队项目(2014TD033)作者简介：范政武(1976一)，男(汉)，博士生，主要研究方向是车辆现代设计理论与方法。太原市迎泽西大街79号太原理工大学齿轮研究所030024。Email：fanzhengwu2008@126．com※通信作者：王铁(1957一)，男(汉)，博士、教授。中国机械工程学会高级会员佚效分析专家、全国齿轮

7、标准化技术委员会委员、山西省机械工程学会常务理事兼副秘书长。博士研究生导师，主要研究方向是汽车现代设计与汽车动力学。太原市迎泽西大街79号太原理工大学齿轮研究所030024。Email：wangtie57@163．corn法和频域法的对比，结果表明各种算法计算结果差别不大但各有特点。本文在建立汽车平顺性模型，应用人工鱼群智能优化算法，以驾驶员座椅处垂向加速度为优化目标，把前后悬架刚度和阻尼作为控制设计变量，对车辆平顺性进行分析和优化。人工鱼群算法(artificialfishschoolalgorithm，AFSA)是2002年由李

8、晓磊博士提出的一种基于动物群体行为的智能优化算法【8J，近几年来得到了广泛的应用。1模型建立若要准确地分析汽车的振动响应，首先应建立合理的动力学模型，模型建立时所考虑因素的多少与计算精度有很大关系，由于汽车各部件振动情况十分复杂，欲通