运用遗传算法的可调阻尼悬架系统平顺性分析与优化-论文.pdf

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1、汽车制造技术现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)2014年第1期运用遗传算法的可调阻尼悬架系统平顺性分析与优化单红艳，沈国清，邱英杰(杭州职业技术学院青年汽车学院，杭州310018)摘要：为更有效地提高悬架平顺性，试验车辆采用了二级可调阻尼减振器，在Matlab／Simulink软件中建立与其对应的汽车半车仿真模型；以车身加速度为评价指标，通过仿真和试验结果比较，验证建模的正确性。然后，运用遗传算法设置合适的控制参数，优化建模；车身加速度优化前后的性能对比结果表明，遗传算法能够有效地提高车辆平顺性，为后续控制系统的研发奠定了一

2、定的基础。关键词：半车模型；遗传算法；优化；平顺性中图分类号：U463．33文献标志码：A文章编号：167l_3l33(2014)O1-_o054-_05Simulationanalysisandoptimizationofhalf-carmodelbasedonvariabledampingShanHongyan，ShenGuoqing，QiuYingjie(YoungmanInstituteofAutomotive，HangzhouVocationalandTechnicalCollege，Hangzhou310018，China)Abstract：Inord

3、ertoimprovethesuspensionrideperformance，2level—adjustabledampemwereadoptedontestvehicle，and1／2vehiclesimulationmodelwasbuiltinMatlab／Simulink．Basedonevaluationtargetonaccelerationofbody，validatedthemodel’Scorrectnessbycomparisonbetweensimulationandtostresuhs．ByappliedofGeneticAlgorith

4、m(GA)andoptimizedthecontrolparameters，madethesimulationmodeloptimization；andGAwasproveditsadvantageonenhancevehiclerideperformancebycomparisonthebodyaccelerationbeforeoptimizationandafter，andestablishedthefoundationondevelopmentofcontrolsysteminfuture．Keywords：half-carmodel；GeneticAlg

5、orithm(GA)；optimization；ridecomfort轮胎简化为一个弹簧，忽略轮胎的阻尼。本文所建立的0引言汽车半车悬架系统4自由度动力学模型见图1。车身加速度、轮胎动载荷和悬架动行程是评价汽车平顺性的三个重要指标，但是这三个指标相互影响，相互矛盾，给优化带来一定难度J。为研究车辆的综合性能，通常将车辆系统简化为典型的非线性、多模型和多目标函数。只有通过选取合适的控制策略和参数，才能有效地提高和改善车辆的平顺性J。伍1悬架系统动力学模型的建立也1．1悬架系统4自由度半车模型图1汽车半车悬架系统4自由度动力学模型建模过程中，悬架的阻尼系数设为常数；并

6、将车身视为集中质量的刚体，仅考虑车身的垂直和俯仰振动；图1中，m为车身质量；m。、m分别为前、后悬架杭州职业技术学院院级科研项目(ky201313)54单红艳，等：运用遗传算法的可调阻尼悬架系统平顺性分析与优化2014年第1期非簧载质量；F，、F分别为前、后空气弹簧的垂向作用面所占比重较大。因此，本文取B级路面谱进行仿真力；为车身俯仰角位移；iy为车身绕质心的俯仰转动分析。在Matlab／Simulink软件中根据式(2)建立车速惯量；、Kr分别为前、后轮胎刚度；ci、c，分别为前、后为50km／h时的随机输人路面仿真模型，见图2。悬架等效阻尼；f，、z分别为质心

7、到前、后轴的距离；g，、g分别为前、后轮路面不平度位移输入；、z、Zb分别为前轮、后轮、车身质心处在垂直方向的位移。1．2动力学方程根据牛顿力学，考虑前、后轮和质心在垂直方向上的位移以及车身俯仰运动，建立半车悬架系统的4自由度振动微分方程组为：图2随机输入路面仿真模型m1z1=(一z1)+ci(：6一一1)一1．3．2半车模型“假设前、后轮轨迹完全相同，基于上述动力学方m2z2=Kr(q一z2)+c，(三6+Z，0一z2)一Fr程及随机路面仿真模型，应用Simulink软件，建立汽，y=一一(z一z6+)+zFT+车半车平顺性仿真模型，如图3所示。图3中，a。～l

8、rc，(三