基于遗传算法的汽车底盘系统协调控制优化.pdf

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1、第3期机械设计与制造2015年3月MachineryDesign&Manufacture47基于遗传算法的汽车底盘系统协调控制优化刘显贵，郑从兴，林勇明(1．厦门理工学院机械与汽车工程学院，福建厦门361024；2．国家(厦门)环境保护机动车污染控制技术中心，福建厦门361023)摘要：为了消除汽车底盘集成系统机械与控制系统间的耦合，首先建立了汽车悬架与转向系统整车动力学模型，分别设计了主动悬架(ASS)LQG控制器和主动前轮转向系统(AFS)滑模变结构控制器和两系统的规则协调控制器。以集成系统机械与控制参数为优化变量，以反映汽车动力学综合性能

2、为目标函数，基于遗传算法编制了集成优化程序，对集成控制系统进行了优化仿真计算。仿真结果表明：汽车底盘集成控制系统经过参数优化后，汽车综合性能得到改善：汽车的横摆角速度、车身侧向加速度均方根值分别降低了近34％，38．12％，车身俯仰角速度降低了4．91％、改善了车辆的乘坐舒适性，方向盘操纵转矩大大降低，提高了汽车转向时的转向轻便性。关键词：遗传算法；主动悬架系统；主动前轮转向系统；协调控制；集成优化中图分类号：TH16；U463．5文献标识码：A文章编号：1001—3997(2015)03—0047—04SimultaneousOptimiza

3、tionDesignofVehicleChassisIntegratedControlSystemBasedonGeneticAlgorithmLIUXian—gui，ZHENGCong—xing。，LINYong-ming(1．SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering，XiamenUniversityofTechnology，FujianXiamen361024，China；2．XiamenEnvironmentalProtectionVehicleEmissionControlTechnology

4、Center，FujianXiamen361023，China)Abstract：Inordertoremovethecouplinginte咖rencesbetweenthemechanicalstructureandcontrolsystemofvehiclechass~controlsystemandfurtherenhancetheoverallpe~rmanceofvehicle，themethodofsimultaneousoptimizationdesignofmechanicalstructureandcontrollerofv

5、ehiclechassissystembasedongeneticalgorithmWaspresented．TheintegratedsimuhaneousoptimizationprogramWasdevelopedbasedongeneticalgorithminMNFLABenvironinentwhilethemechanicalstructureandcontrolparametersofintegratedcontrolsystemWtTlSset∞optimizationvariablesandtheoverallpe~orma

6、nceofautomotivedynamicWassetasobjectivefunction．Simulationresuhnotonlyapparentlyimprovesridepe~rmanceandvehiclehandiness，butefectivelyreducesthevibrationcausedbyroadinputsinordertogetwellvehiclemaneuverabilityandridecontfo~wel1．KeyWords：GeneticAlgorithm；ActiveSuspensionSyste

7、m；ActiveFrontSteeringSystem；CoordinatedControl；Sim-ultaneousOptimization1引言设计的汽车底盘集成系统整体胜能之目的。文献睬用循环迭代优化设计方法设计出机电系统，考虑满近年来对汽车底盘各控制系统进行集成控制成为国内外学足系统鲁棒性能要求和输出的前提下，使得机电系统主动控制所者们研究的热点，大大改善了汽车整车的综合性能I一。然而目前需的能量最小。文献采用遗传算法等优化设计方法分别对汽车多采用串行独立设计的传统方法对汽车底盘系统集成控制研究，即底盘系统的机械与控制系统分开独立设计

8、，用这种串行方法设的电动助力转向和主动悬架系统等单个汽车控制系统的机械和控制参数进行了同时优化选择。文献l圳对ASS和EPS进行集中式计的集成控制系统