转矩波动作用下弹簧减振器系统性能参数的多岛遗传算法优化

为克服响应面法求解精度不高,梯度下降法鲁棒性差等缺陷,高精度的求得在转矩波动作用下双横臂悬架电动车弹簧减振器系统的最优性能参数,建立考虑综合阻力与电机转矩波动的"悬架-车轮-路面"的多体动力学模型,利用多岛遗传算法对弹簧减振器系统进行优化,最终优化结果明显减少了转矩波动对车身振动的影响,同时也证明了多岛遗传算法相较于响应面法与梯度下降法的高精确性与高鲁棒性。     

考虑纵向加速度的三自由度车辆单轨非线性模型的建立与分析

线性二自由度车辆单轨模型是最早和最经典的车辆模型,也是车辆系统动力学的基础。本文在此基础上提出了考虑汽车质心纵向速度、侧向速度和横摆角速度的三自由度车辆单轨非线性模型,建模时充分考虑了侧偏角和侧向力的非线性特性。通过Matlab/Simulink仿真结果,验证了三自由度模型的准确性;并通过对纵向初速度和驱动力矩的影响分析,说明了三自由度车辆单轨模型具有更高的适用性。     

滚动轮胎有限元建模及温度场仿真分析

研究滚动轮胎温度场分布的问题,为了解决温度场试验较难获得轮胎内部温度,重复性差等缺点,以实体轮胎为建模对象,建立了胎体帘线模型与轮胎橡胶材料模型,并将模型在充气压力下的自由模态各阶频率值与试验值相比较,在验证了可行性和正确性的条件下,嵌入了轮胎生热、传热模型以及试验测得的热边界条件,对轮胎稳态温度场进行了仿真,明确了稳态温度场分布图和轮胎内部最高温度与车速间的函数关系及二次拟合公式,并简单分析了轮胎温度分布规律.仿真结果表明,利用有限元法建立的模型及温度场计算是正确的,可为轮胎的结构和配方设计等方面提供了依据.     

电动轮-悬架系统台架振动特性试验分析

为了说明在实际驱动工况下电动轮-悬架系统的振动特性,进行了电动轮-悬架系统台架振动特性测试试验,测得了电动轮-悬架系统-台架的振动加速度响应,并进行了参数影响因素分析。分析表明,电动轮驱动时,电动轮、台架会出现由电动轮驱动电机引起的比较明显的阶次振动,频率成分主要有与非正弦分布永磁磁场、磁场开槽以及谐波电流有关的电流基频6倍、12倍及6±i/2(i=1,2,3)倍,且间隔均为电流基频一半。影响电动轮驱动电机振动谐频成分以及幅值的主要因素只有转速和负载转矩。转速主要影响频率成分,负载转矩影响振动能量,电动轮驱动电机在高转速、大负载等高负荷运行时高频段转矩波动能量较大。载荷、胎压以及车轮定位参数不影响振动响应的频率成分,对振动能量影响较小,适中的载荷、胎压、主销内倾角以及较小的前束角会减小台架振动。可为电动轮-悬架系统结构设计、使用条件以及电动轮驱动电机控制系统设计提供试验指导。     

四轮转向的神经网络直接逆控制

采用二自由度摩托车模型研究四轮转向车辆的转向特性,建立四轮转向车辆线性二自由度动力学模型和方程.着重设计BP神经网络直接逆控制系统,通过离线辨识、在线学习控制被控系统,与其他控制方法对比表明,神经网络直接逆控制系统能够更加有效的控制后轮转角以便使车辆质心侧偏角为零,并提高车辆低速机动性和高速稳定性.     

公理化设计在悬架K特性优化中的应用

在adams/car中建立前悬模型,采用试验设计方法(DOE)分析硬点坐标对前束角、外倾角、车轮侧向位移、主销内倾角以及主销后倾角这五个性能要求的影响。选出对悬架K特性影响最大的几个设计变量,运用独立性公理将悬架运动学特性的诸多相互耦合的性能要求进行解耦,得到悬架系统设计矩阵。该设计矩阵给出了能满足所有性能要求的具体设计顺序。最后根据这个顺序对悬架硬点坐标进行优化,结果表明优化后的性能指标都有不同程度的改善,证明了公理化设计在悬架K特性优化中的有效性。     

基于柔性环轮胎模型的电动轮固有特性分析

为分析分布式驱动电动车用电动轮固有特性,本文基于轮胎柔性环理论建立了电动轮柔性环轮胎模型,计算了电动轮固有频率及各阶振型,说明了电动轮在车轮横断面内模态特性,并根据电动轮自由模态试验对电动轮柔性环模型进行了参数识别。电动轮固有特性分析表明,电动轮零阶模态为与轮胎环切向变形有关的轮胎周向旋转,一阶模态为轮胎环变形和轮胎运动耦合,而高阶模态只与轮胎环变形有关。驱动电机对电动轮固有特性的影响分析表明,引入驱动电机后轮辋质量参数的变化对高阶模态没有影响,而零阶、一阶频率分别随驱动电机转动惯量、质量增大而逐渐减小,且自由模态频率高于轮心固定的约束模态频率。最后通过电动轮约束模态试验验证了上述结论,为电动轮动力学分析、选型及使用提供参考。