多學科優(yōu)化方法在汽車底盤設計中的應用研究.pdf

1、隨著汽車技術的不斷進步，汽車底盤系統(tǒng)越來越復雜，其各組成子系統(tǒng)之間的相互作用也日益明顯，底盤系統(tǒng)設計涉及到多學科領域，使得底盤系統(tǒng)的總體設計過程十分復雜。為挖掘設計潛力，提高設計質量，本文以此為出發(fā)點，將多學科優(yōu)化技術引入到底盤設計中，分析和研究了底盤復雜系統(tǒng)的綜合優(yōu)化設計理論與方法，對于底盤系統(tǒng)的設計具有重要的學術價值和廣闊的應用前景。
　　本文在對底盤設計方法和多學科設計優(yōu)化方法進行分析和總結的基礎上，分別在底盤集成設計、電子

2、化設計及輕量化設計中展開了多學科設計優(yōu)化應用研究。完成的主要研究工作和成果如下:
　　(1)分析了MDO的設計模式，求解思路以及優(yōu)化算法，定義了設計變量靈敏度耦合強度的方法和判定準則。在此基礎上，設計了EPS/ASS/ABS系統(tǒng)的多學科設計優(yōu)化模型。
　　(2)搭建了ASS和EPS集成系統(tǒng)的多學科優(yōu)化模型;采用AAO優(yōu)化算法對ASS/EPS集成系統(tǒng)的機械參數(shù)和控制參數(shù)進行了優(yōu)化設計，并通過優(yōu)化后的參數(shù)與優(yōu)化前的參數(shù)代入計算模

3、型作了對比分析，結果表明，經AAO優(yōu)化后，能減少系統(tǒng)機械結構和控制系統(tǒng)之間的影響和耦合因素，實現(xiàn)系統(tǒng)全局性能最優(yōu)設計。最后進行了裝車試驗，結果驗證了所建模型和優(yōu)化方法的有效性和合理性。
　　(3)建立了EPS/ASS/ABS系統(tǒng)的多學科優(yōu)化模型;采用設計變量靈敏度強弱評定方法，對所有變量進行了靈敏度分析，確定以懸架系統(tǒng)的主要參數(shù)為全局變量。采用CO算法對底盤EPS/ASS/ABS系統(tǒng)進行多學科優(yōu)化設計研究，并分別將CO優(yōu)化后的參數(shù)

4、與AAO優(yōu)化后的參數(shù)以及優(yōu)化前的參數(shù)代入計算模型作了對比分析，仿真結果表明CO優(yōu)化方法優(yōu)于AAO方法，既能使EPS/ASS/ABS系統(tǒng)整體性能最優(yōu)，同時使各子系統(tǒng)性能也最優(yōu)。
　　(4)針對輕量化設計中變量存在不確定性的因素，將可靠性理論與協(xié)同優(yōu)化方法相結合，提出一種基于可靠性的CO優(yōu)化方法，以驅動橋為例進行了輕量化設計研究，并分別進行了理論和試驗驗證，結果表明，該方法在降低質量的同時，使設計變量對目標函數(shù)的靈敏性降低，提高了設計