基于遺傳算法的車輛動力總成懸置系統(tǒng)多目標優(yōu)化設計研究.pdf

1、車輛在怠速時,其振動的主要激勵源是來源于動力總成,為提高車輛的整體NVH特性,分析懸置系統(tǒng)就顯得非常有必要。合理設計隔振系統(tǒng),不僅要充分考慮懸置元件的剛度、安裝限制和激勵力等條件,還需要充分分析隔振系統(tǒng)的隔振性能和穩(wěn)健性等因素。本論文以某轎車懸置系統(tǒng)作為研究對象,分析基于一種改進遺傳算法的車輛動力總成懸置系統(tǒng)多目標優(yōu)化設計,具體研究內容可以歸納如下:
　　(1):隔振原理分析及其程序實現(xiàn)。通過分析懸置系統(tǒng)的布置特點,運用隔振原理推

2、導出了拉格朗日動力方程和建立了六自由度力學模型;通過分析求解固有特性的理論基礎,借助 MATLAB軟件予以實現(xiàn)驗證,以某車型原始數(shù)據(jù)為算例分析對象,求解分析了系統(tǒng)的固有特性,為進一步的優(yōu)化設計奠定了理論和程序基礎;
　　(2):優(yōu)化軟件分析及其實現(xiàn)。根據(jù)優(yōu)化設計原理和軟件設計流程,通過利用MATCOM混合編程的高度開發(fā)能力,混合編寫了 MATLAB求解運算程序以及VisualC++運作遺傳算法程序,以“嵌入”的形式實現(xiàn)了懸置系統(tǒng)優(yōu)

3、化設計軟件;經過算例1、2的分析,軟件從全局區(qū)域去搜尋最優(yōu)解,大大的提高了搜尋最優(yōu)解的能力,通過傳統(tǒng)遺傳和改進遺傳算法軟件求解能力的對比,以及以同類參考文獻尋優(yōu)能力的參照對比,證明了軟件的可靠性和優(yōu)越性;
　　(3):隔振性能分析。在分析懸置系統(tǒng)固有特性方面,將系統(tǒng)的原始參數(shù)轉化到扭矩軸坐標系下,以某汽車三點懸置系統(tǒng)為例,通過 MATLAB程序求解并且分析了系統(tǒng)優(yōu)化前固有特性存在的振動耦合和頻率不合理配置問題;在分析慣性參數(shù)穩(wěn)定性

4、方面,引入了正交試驗的思想,運用極差的方法計算并且分析了解耦度對于慣性參數(shù)變化的靈敏度,為系統(tǒng)優(yōu)化設計提供了指導性信息;
　　(4):優(yōu)化方案對比。結合某汽車懸置系統(tǒng)存在的隔振性能和穩(wěn)健性問題,通過基于能量解耦法和基于靈敏度分析的軟件計算,得到了三組剛度組合方案,以流水線的方式循環(huán)驗證分析了各個評價指標的達標程度;通過固有特性、魯棒性和傳遞率三重評價指標的驗證分析,能最大程度的驗證系統(tǒng)實際的隔振性能,并且經過對比,可得到一組綜合性

5、能指標能達到最佳狀態(tài)的剛度組合;
　　(5):ADAMS仿真驗證。根據(jù)懸置系統(tǒng)動力學模型,建立了 ADAMS力學模型,為了驗證模型的可靠性,分析各懸置點 Z向的受力情況;利用 ADAMS/Vibration模塊進行模態(tài)仿真分析,檢驗了優(yōu)化軟件計算結果的可靠性,進一步表明了此種隔振系統(tǒng)設計方法的工程價值。
　　本文研究的是一種考慮慣性參數(shù)變化基于改進遺傳算法的多目標優(yōu)化設計研究。該方法具有可行性和穩(wěn)定性,同時也為研究整車隔振性