汽车麦弗逊悬架性能仿真和优化研究.pdf

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1、第31卷第6期计算机仿真2014年6月文章编号：1006—9348(2014)06—0201—06汽车麦弗逊悬架性能仿真和优化研究李翔晟1，陈江英1，高治凌2(1．中南林业科技大学机电工程学院，湖南长沙410004；2．众泰汽车控股集团有限公司汽车工程研究院，浙江杭州310018)摘要：在汽车悬架结构优化设计问题的研究中，为了改善汽车前悬架的运动学特性，以某车型麦弗逊悬架为研究对象，研究麦弗逊悬架结构参数优化问题，从而减少轮胎磨损，提高汽车稳定性。根据车轮跳动原理和前轮定位参数变化规律，建立麦弗逊悬架动力学模型，采用免疫算法对麦弗逊悬

2、架的结构参数进行优化，并进行实车验证。仿真结果和试验结果之间的误差小于10％，验证了优化方法的可行性。研究结果表明，优化后悬架的前轮定位参数及变化范围满足了理想的范围，改善了悬架性能，减少了轮胎磨损，同时提高了汽车稳定性。关键词：麦弗逊悬架；定位参数；免疫算法；仿真；优化中图分类号：TF391．9文献标识码：BSimulationandOptimizationofPerformanceofMcPhersonSuspensionLiXiang—shen91，CHENJiang—yin91，GAOZhi—lin92(1．Collegeof

3、ElectromechanicalEngineering，CenterSouthUniversityofForestryandTechnology，ChangshaHunan410004，China；2．InstituteofAutomotiveEngineering，ZotyeAutoHoloingGroup，HangzhouZhejiang310018，Chona)ABSTRACT：InordertoimprovethekinematicsofMcPhersonsuspension，chooseMcPhersonsuspensio

4、nforstudytarget，researchtheproblemofoptimizationaboutthestructureparametersofMcPhersonsuspension，thenreducetirewearandimprovevehiclestability．Basedontheprincipleofwheelhopandthelawoffrontwheelalignmentvaria—tion，establishthedynamicsmodelofMcPhersonsuspension，useimmuneal

5、gorithmtooptimizethestructuralparam·etersofMcPhersonsuspension，andgivereasonablesolutiontotestK&Cperformancesofvehicles．Errorbetweensimulationresultsandexperimentalresultsislessthan10％，provingthefeasibilityofoptimizationmethods．There—suitsshowthatthefrontwheelalignmentp

6、arametersanditsrangeofsuspensionmeettheidealrangeafteroptimized，improvesuspensionperformance，reducetirewear，andimprovevehiclestability．KEYWORDS：MePhersonsuspension；Alignmentparameters；Immunealgorithm；Simulation；Optimization1引言悬架的几何结构参数直接决定了悬架的运动特性，是影响汽车操纵稳定性和轮胎使用寿命的重要因素

7、。在新车型开发过程中，一般会对悬架系统进行多次优化，使悬架的运动特性达到最理想的状态。对于优化设计的算法，目前Ad-ams软件主要使用广义递减梯度算法、二次规划算法等传统优化算法。文献[1]使用ADAMS对悬架进行运动特性分基金项目：湖南省自然科学基金项目(14JJ5014)收稿日期：2014—01—07修回日期：2014—03—03析；文献[2—3]使用传统的优化方法对悬架定位参数进行优化。从优化效果来看这些算法并不理想、且优化时间长。因此本文提出了基于ADAMS的免疫算法来对悬架定位参数进行优化。免疫算法(ImmuneAlgori

8、thm，IA)是一种新的人工智能算法，它采用全局优化搜索，在大规模群体搜索能力、并行性等方面，大大优于传统算法。本文重点通过对麦弗逊悬架进行运动特性分析，建立悬架模型，采用ADAMS和免疫算法相结合的方法对悬架关键结构点