关于动柔度矩阵迹范数的悬架多目标评价分析

《关于动柔度矩阵迹范数的悬架多目标评价分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、关于动柔度矩阵迹范数的悬架多目标评价分析1引言　　悬架系统是车架与车轴之间力的传递连接装置。悬架除了传递力之外，还应具备乘坐平顺性、操作稳定性和行驶安全性等重要指标。根据汽车整车性能对悬架的要求，通常用以下三个指标来评价悬架的优劣，即：车身加速度(或位移)与路面外扰之比用来评价乘坐平顺性;悬架动挠度与路面外扰之比用来评价操作稳定性;车轮动载(动变形)与路面外扰之比用来评价行驶安全性。　　对悬架评价与优化设计时，希望这三个指标在全频段都尽可能的小，但在客观上他们存在矛盾：当一个指标变小时，会牺牲其它两个指标变大为代价。近年来，

2、研究悬架的多目标评价与优化的方法很多，文献基于轴距预测方法对悬架进行多目标控制;文献设计了多目标免疫算法，从而改善了悬架的平顺性和操纵稳定性;文献中基于遗传算法、文献基于模糊控制器对悬架进行了多目标评价与优化。但基于动柔度矩阵的迹范数的悬架系统的多目标评价，在国内外文献中还鲜有提及。基于动柔度矩阵迹范数对悬架的综合性效能进行评价，从而优化悬架的综合性能。　　关于动柔度矩阵迹范数的悬架多目标评价分析1引言　　悬架系统是车架与车轴之间力的传递连接装置。悬架除了传递力之外，还应具备乘坐平顺性、操作稳定性和行驶安全性等重要指标。根据

3、汽车整车性能对悬架的要求，通常用以下三个指标来评价悬架的优劣，即：车身加速度(或位移)与路面外扰之比用来评价乘坐平顺性;悬架动挠度与路面外扰之比用来评价操作稳定性;车轮动载(动变形)与路面外扰之比用来评价行驶安全性。　　对悬架评价与优化设计时，希望这三个指标在全频段都尽可能的小，但在客观上他们存在矛盾：当一个指标变小时，会牺牲其它两个指标变大为代价。近年来，研究悬架的多目标评价与优化的方法很多，文献基于轴距预测方法对悬架进行多目标控制;文献设计了多目标免疫算法，从而改善了悬架的平顺性和操纵稳定性;文献中基于遗传算法、文献基于

4、模糊控制器对悬架进行了多目标评价与优化。但基于动柔度矩阵的迹范数的悬架系统的多目标评价，在国内外文献中还鲜有提及。基于动柔度矩阵迹范数对悬架的综合性效能进行评价，从而优化悬架的综合性能。　　2汽车四分之一悬架效能评价指标　　2.1汽车四分之一悬架动力学方程　　具有独立悬架汽车的四分之一物理模型。具有两个自由度：车身垂直位移和悬架下质量的垂直位移。　　对于汽车四分之一悬架，其运动方程可写为：　　mqsz咬s=c(sz觶u-z觶s)+k(szu-zs)muz咬u=k(tzb-zu)+c(sz觶s-z觶u)+k(szs-zu!##

5、####$)(1)　　式(1)进行傅里叶变换得：　　-ω2mqsZs=jωc(sZu-Zs)+k(sZu-Zs)-ω2muZu=k(tZb-Zu)+jωc(sZs-Zu)+k(sZs-Zu%)(2)　　式中：Zs、Zu、Zb-zszs、zu、zb的傅里叶变换对。　　2.2悬架的平顺、稳定及安全性效能评价指标　　由式(2)可得出车身位移与路面外扰之间的频响函数：　　Hsb=ZsZb=a1ω+a0ω4+a3ω3+a2ω2+a1&ome

6、ga;+a0(3)　　式中系数：a3=-iξ(1+α)，a2=-[β/α+β+1]ω22，a1=iξω22，a0=ω21，ω22。而ω21=ks/mqs、ω22=kt/mu是名义固有频率;ξ=cs/mqs是悬架的阻尼质量比;α=mqs/mu是质量比;β=ks/kt是悬架与轮胎的刚度比。由式(2)也可得出悬架动挠度与路面外扰之间的频响函数：　　H1b=Z1Zb=Zu-ZsZ

7、b=ω22ω2ω4+a3ω3+a2ω2+a1ω+a0(4)　　由式(2)还可得出车轮动变形与路面外扰之间的频响函数：　　H2b=Z2Zb=Zb-ZuZb=ω4+a3ω3+(a2-ω22)ω2ω4+a3ω3+a2ω2+a1ω+a0(5)　　在全频段范围内由式(3)、式(4)、式(5)可对应的给出乘坐平顺性、操作稳定性和行驶安全性三个评价指标：　　Qsb=&inf

8、in;乙0Hsbdω(6)　　Q1b=∞乙0H1bdω(7)　　Q2b=∞乙0H2bdω(8)　　式(3)~式(5)给出的频响函数的幅值包围的面积越小则它们对应的平顺性、操作稳定性和行驶安全性越好。由式(3)~式(5)不难发现：