汽車主動懸架結構-控制集成優(yōu)化仿真研究.pdf

1、懸架系統(tǒng)是車輛的重要組成部分,用于傳遞車體和車輪之間的力和力矩,起緩沖和減振的作用。傳統(tǒng)懸架系統(tǒng)的設計是采用先設計結構參數(shù)后設計控制器的串行方式,存在難以得到全局最優(yōu)性能的問題。針對此問題,本文提出一種對結構參數(shù)和控制參數(shù)進行集成優(yōu)化的方法?？紤]到汽車行駛時具有復雜的外界干擾,使得主動懸架系統(tǒng)具有很大的不確定性,采用基于遺傳算法的懸架系統(tǒng)結構和LQG控制參數(shù)集成優(yōu)化方法對汽車主動懸架進行仿真研究。
　　本文運用車輛動力學理論,建立

2、了1/2車體四自由度主動懸架系統(tǒng)動力學模型,同時建立出積分白噪聲形式的路面不平度數(shù)學模型。根據(jù)不同控制原理分別設計了LQG控制器和模糊PID控制器,并通過MATLAB/Simulink構建了這些控制策略下的主動懸架仿真模型。對比兩種控制方法下的仿真結果可知,模糊PID控制對于采取的控制量幾個指標方面是最有效的,對于其余的指標,控制效果就不是很明顯了,而LQG控制策略的綜合控制效果較好。
　　由于汽車懸架系統(tǒng)結構復雜且參數(shù)較多,影響

3、了集成優(yōu)化的速度和效果,需要對系統(tǒng)進行靈敏度分析,從而了解各個設計參數(shù)變化對響應的影響程度,從中挑選出對系統(tǒng)性能影響最大的結構參數(shù)。利用ADAMS建立主動懸架系統(tǒng)參數(shù)化虛擬樣機模型,然后在ADAMS/Insight環(huán)境中進行靈敏度分析,挑選出對樣機性能影響最大的前四個參數(shù)作為集成優(yōu)化的結構優(yōu)化設計變量。
　　針對多目標優(yōu)化問題,采用改進的非支配排序遺傳算法NSGAII對主動懸架系統(tǒng)機械結構參數(shù)和LQG控制參數(shù)進行多目標集成優(yōu)化。集