基于遺傳算法的車輛動力總成懸置系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、車輛在怠速時(shí),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(shè)計(jì)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(jìn)遺傳算法的車輛動力總成懸置系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì),具體研究內(nèi)容可以歸納如下:
　　(1):隔振原理分析及其程序?qū)崿F(xiàn)。通過分析懸置系統(tǒng)的布置特點(diǎn),運(yùn)用隔振原理推

2、導(dǎo)出了拉格朗日動力方程和建立了六自由度力學(xué)模型;通過分析求解固有特性的理論基礎(chǔ),借助 MATLAB軟件予以實(shí)現(xiàn)驗(yàn)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(jìn)一步的優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定了理論和程序基礎(chǔ);
　　(2):優(yōu)化軟件分析及其實(shí)現(xiàn)。根據(jù)優(yōu)化設(shè)計(jì)原理和軟件設(shè)計(jì)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(yùn)算程序以及VisualC++運(yùn)作遺傳算法程序,以“嵌入”的形式實(shí)現(xiàn)了懸置系統(tǒng)優(yōu)

3、化設(shè)計(jì)軟件;經(jīng)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(jìn)遺傳算法軟件求解能力的對比,以及以同類參考文獻(xiàn)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(zhuǎn)化到扭矩軸坐標(biāo)系下,以某汽車三點(diǎn)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(yàn)的思想,運(yùn)用極差的方法計(jì)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(shè)計(jì)提供了指導(dǎo)性信息;
　　(4):優(yōu)化方案對比。結(jié)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(jì)算,得到了三組剛度組合方案,以流水線的方式循環(huán)驗(yàn)證分析了各個評價(jià)指標(biāo)的達(dá)標(biāo)程度;通過固有特性、魯棒性和傳遞率三重評價(jià)指標(biāo)的驗(yàn)證分析,能最大程度的驗(yàn)證系統(tǒng)實(shí)際的隔振性能,并且經(jīng)過對比,可得到一組綜合性

5、能指標(biāo)能達(dá)到最佳狀態(tài)的剛度組合;
　　(5):ADAMS仿真驗(yàn)證。根據(jù)懸置系統(tǒng)動力學(xué)模型,建立了 ADAMS力學(xué)模型,為了驗(yàn)證模型的可靠性,分析各懸置點(diǎn) Z向的受力情況;利用 ADAMS/Vibration模塊進(jìn)行模態(tài)仿真分析,檢驗(yàn)了優(yōu)化軟件計(jì)算結(jié)果的可靠性,進(jìn)一步表明了此種隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的工程價(jià)值。
　　本文研究的是一種考慮慣性參數(shù)變化基于改進(jìn)遺傳算法的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究。該方法具有可行性和穩(wěn)定性,同時(shí)也為研究整車隔振性