汽車多連桿懸架的多目標(biāo)優(yōu)化與分析.pdf

1、懸架是汽車的車架與車橋或車輪之間一切傳力連接裝置的總稱,車輛運行過程中,車輪定位參數(shù)(前束角、外傾角、主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角等)與側(cè)向滑移等參數(shù)會產(chǎn)生運動學(xué)上的變化,懸架的運動學(xué)特性對汽車操縱穩(wěn)定性與平順性起著至關(guān)重要的作用。目前,多連桿懸架在中高級轎車中應(yīng)用日益廣泛,多連桿懸架可以通過各連桿的配置以及對連接運動點的約束角度設(shè)計,使懸架在跳動時能主動調(diào)整車輪定位,設(shè)計自由度很大,完全能針對不同車型作匹配和調(diào)校。多連桿式懸架與其他類型懸架

2、之間的差別,除了控制臂的物理特性之外,還主要表現(xiàn)在多連桿懸架沒有可以從物理意義上定義的主銷軸線,其主銷軸線是以虛擬主銷的形式出現(xiàn),這給設(shè)計帶來了很大的靈活性,因此優(yōu)化的空間非常大。
　　 本文采用湖南大學(xué)“中氣計劃”自主高檔轎車的前懸架的結(jié)構(gòu)與相關(guān)數(shù)據(jù),應(yīng)用空間運動學(xué)中剛體姿態(tài)坐標(biāo)變換理論、采用Matlab軟件建立了多連桿懸架的數(shù)學(xué)模型,基于瞬時旋轉(zhuǎn)軸的近似數(shù)值方法確定其虛擬主銷軸線。在Matlab中得到了前懸架車輪定位參數(shù)的運

3、動學(xué)曲線。利用ADAMS/CAR軟件建立了該多連桿式前懸架的多體動力學(xué)仿真模型,前輪定位參數(shù)與側(cè)向滑移等參數(shù)的仿真曲線與數(shù)學(xué)模型的仿真曲線吻合,一致的運動學(xué)曲線相互驗證了數(shù)學(xué)模型與多體動力學(xué)模型的正確性。最后在前人的基礎(chǔ)上,在Marlab中編寫了多連桿懸架的NSGA-Ⅱ遺傳算法程序,結(jié)合NSGA-Ⅱ算法,對多連桿懸架跳動過程中車輪前束角、車輪外傾角和車輪側(cè)向滑移等參數(shù)的變化進行了多目標(biāo)遺傳優(yōu)化,獲得了該懸架的三目標(biāo)Pareto最優(yōu)解集。