汽車行駛平順性分析及粒子群算法在懸架優(yōu)化中的應(yīng)用.pdf

1、隨著汽車的普及，人們對(duì)汽車的行駛綜合性能要求越來(lái)越高。尤其是對(duì)汽車的乘坐舒適性的要求也逐漸提高。汽車的振動(dòng)直接影響到駕駛員與乘客的乘坐舒適性，振動(dòng)還會(huì)影響方向盤和換擋手柄的操作等。論文在研究國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的基礎(chǔ)上，并且結(jié)合自己對(duì)汽車平順性的理解以及對(duì)懸架優(yōu)化方法的總結(jié)，建立了多自由度的汽車振動(dòng)模型，對(duì)汽車的平順性進(jìn)行研究分析。為了提高汽車的行駛平順性，并且在不改變汽車其他參數(shù)的前提下，結(jié)合粒子群優(yōu)化算法，對(duì)汽車懸架參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后的

2、結(jié)果比較理想。
　　 首先，論文結(jié)合汽車實(shí)際行駛的振動(dòng)情況，建立了基于人-車-路耦合的11自由度振動(dòng)力學(xué)模型，應(yīng)用拉格朗日方法，以能量的觀點(diǎn)建立振動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)能、勢(shì)能以及耗能之間的標(biāo)量關(guān)系，建立了11自由度汽車振動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)微分方程，并寫出相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)矩陣形式。
　　 然后，結(jié)合路面激勵(lì)的特性，對(duì)路面激勵(lì)進(jìn)行時(shí)域數(shù)學(xué)建模與譜分析。借助MATLAB/SIMULINK，對(duì)四輪輪轍激勵(lì)進(jìn)行了建模仿真分析，時(shí)域分析結(jié)果表明:汽車

3、左輪轍路面激勵(lì)比較“粗糙”，右輪撤很“光滑”，此時(shí)汽車的功能是作為一個(gè)“濾波器”，體現(xiàn)出了車輪路面激勵(lì)的遲滯性及相干性。譜分析表明:路面不平度激勵(lì)頻率主要集中在1HZ左右，屬于低頻激勵(lì)。
　　 其次，論文以路面激勵(lì)以及11自由度的振動(dòng)動(dòng)力學(xué)矩陣，運(yùn)用數(shù)值仿真分析平臺(tái)—MATLAB/SIMULINK，對(duì)駕駛員以及乘客的乘坐舒適性進(jìn)行了討論分析。分析表明:提高路面等級(jí)、合理的控制汽車的行駛車速，可以提高駕駛員及乘客的乘坐舒適性;選擇

4、合適的懸架剛度及阻尼、座椅剛度、座椅阻尼以及輪胎剛度也可以提高汽車的乘坐舒適性。同時(shí)，對(duì)振動(dòng)系統(tǒng)的幅頻特性以及系統(tǒng)的固有頻率進(jìn)行了計(jì)算分析，掌握系統(tǒng)的振動(dòng)傳遞特性及固有特性。
　　 最后，為了提高汽車的乘坐舒適性，結(jié)合六自由度汽車振動(dòng)動(dòng)力學(xué)優(yōu)化模型，并運(yùn)用粒子群優(yōu)化算法，對(duì)汽車的懸架剛度及阻尼進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)化，優(yōu)化結(jié)果表明:優(yōu)化后，汽車駕駛員以及乘客的乘坐舒適性得到了較大的提高，振動(dòng)加速度均方根值相應(yīng)的減小了10％左右，表明了粒子