基于遗传算法的汽车平顺性和操纵稳定性优化

为改善汽车行驶的平顺性和操纵稳定性,建立了某SUV非线性三自由度操纵稳定性模型,研究了高速转弯工况侧倾载荷转移及轮胎的非线性特性对整车操纵稳定性的影响.提出了基于遗传算法的悬架刚度参数的优化匹配方法.以车身侧倾最小为优化目标,以弹簧刚度对悬架偏频及不足转向度影响为约束,以前、后悬架弹簧刚度及前、后稳定杆刚度为设计自变量.计算结果及实车对比表明:优化后的方案比原方案在平顺性和操纵稳定性方面有了较大的改善;采用该匹配方法,可以有效提高车辆的平顺性和高速车辆操纵稳定性.     

汽车动力学分析及悬架子系统优化设计

为提高汽车的行驶平顺性及操纵稳定性,在进行整车动力学分析的基础上建立汽车悬架系统多目标优化模型,并提出一种基于改进遗传算法的悬架参数多目标优化方法.该方法改进了传统遗传算法中的种群个体选择机制,锦标赛选择过程由外部非支配集和原种群同时参与,可使多次迭代所得父代种群与子代种群中的最优个体均有机会被选取,保证了新种群的多样性.以某轻型客车为研究对象,选取车身侧倾角、横摆角速度及振动加速度作为优化指标,对悬架系统的弹簧刚度、减振器阻尼系数及稳定杆扭转刚度进行多目标优化.实车实验结果表明:与悬架优化前相比,汽车行驶过程中的车身侧倾角、横摆角速度及质心振动加速度分别下降了12.3%、6.4%和9.8%.所提出的基于改进遗传算法多目标优化策略可合理匹配悬架系统各参数,改善汽车的行驶平顺性及操纵稳定性.     

越野汽车双横臂式悬架系统平顺性计算及优化

为了在提高汽车行驶稳定性同时改善行驶平顺性,利用可行设计区的理论对汽车平顺性计算,对悬架系统阻尼的匹配进行研究,给出了一种利用统一目标函数法对阻尼比进行优化计算的方法,对高机动越野汽车双横臂式悬架系统的阻尼比进行了优化,使越野车前悬架的操纵稳定性得到改善,后悬架的平顺性得到提高.     

微型汽车平顺性对比研究

针对汽车的平顺性，本文以车身质量系统模型为基础，分析了悬架系统动态特性，对三种典型车辆进行了平顺性比较，指出汽车行驶平顺性与操纵稳定性存在矛盾关系，可控悬架系统的出现可以在一定程度上缓解这一问题。     

汽车悬架系统失效率和可靠度分析

汽车行驶平顺性、操纵稳定性是车辆悬架系统的主要性能指标,也是是衡量汽车悬架系统可靠性重要体现。汽车悬架系统可靠性直接影响着汽车行驶安全性,多数汽车机械故障导致的事故都是由悬架系统引起的。本文对汽车悬架系统失效率和可靠度进行研究分析,从而对提高汽车悬架系统可靠性有着重要意义。     

车辆主动悬架的控制研究

讨论了悬架性能对车辆操纵稳定性、行驶平顺性的影响,并建立了汽车主动悬架的2自由度模型。以该模型为基础,研究了随机最优控制在汽车主动悬架控制中的应用。     

汽车悬架弹性铰链对行驶平顺性影响的仿真研究

利用多体动力学软件ADAMS建立了以弹性铰链进行构件连接的11自由度1/4车双横臂汽车悬架模型;在两种激励下,以车轮在试验台接触点处的绝对加速度为优化目标,对弹性铰链的刚度系数和阻尼系数进行了优化分析,得到了较好的汽车行驶平顺性。     

麦弗逊式前悬架系统结构设计与运动仿真分析

汽车悬架性能对操纵稳定性与行驶平顺性具有重要影响。文章以紧凑型轿车奔腾B30为目标车型,根据其车型参数、用户需求,匹配相适应的前悬架类型为麦弗逊式。对麦弗逊式悬架关键零部件包括弹簧、减振器、横向稳定杆进行结构设计和强度校核。基于以上设计计算结果,利用ADAMS/Car构建了简化的悬架模型,给予车轮同向激励,获得前轮定位参数变化范围,通过修改硬点位置获得合理的前轮前束角的变化范围,改善了汽车操纵稳定性。     

基于转向稳定性的汽车悬架协调优化

基于试验研究建立了某款车用磁流变阻尼器的数学模型。利用多体动力学仿真软件SIMPACK建立了某款乘用客车整车多体动力学模型和虚拟仿真环境。针对半主动悬架系统和转向系统对汽车操纵稳定性的影响,提出了一种PID神经网络协调控制器,并在Matlab环境中定义了半主动悬架协调控制器与整车多体动力学模型的数据交换接口,实现了汽车半主动悬架和转向系统的协调控制。仿真结果表明:PID神经网络协调控制策略可以抑制由悬架传递的振动,调节汽车转向时车身的横摆及侧倾运动,有效地解决了汽车悬架设计中操纵稳定性与行驶平顺性之间的矛盾。     

汽车非线性悬架的最优分数阶PI~λD~μ控制

为提高汽车乘坐舒适性和操纵稳定性,以二自由度非线性悬架系统为研究对象,以车身垂直加速度和悬架动挠度为控制量,设计非线性悬架系统的分数阶PI~λD~μ控制器,通过遗传算法获取分数阶PI~λD~μ控制器最优整定参数,仿真结果表明,在多种行驶工况下,分数阶PI~λD~μ控制比整数阶PID控制具有更加灵活的调节性能,能明显改善悬架综合性能,有效提高汽车行驶的平顺性和稳定性,为非线性主动悬架控制提供一种新方法.     

汽车主动悬架H2/H∞多目标优化控制

为协调主动悬架各项相互冲突的性能,采用基于H₂/H_∞混合控制进行约束优化,解决半车电液主动悬架系统多目标优化控制问题。选择路面扰动到悬架质量垂直加速度和俯仰角加速的闭环传递函数的H₂范数为平顺性指标,路面扰动到悬架动行程、主动控制力和轮胎动位移的闭环传递函数的H_∞范数为操纵稳定性指标,选择合理的γ₁值,最终求出全状态最优控制律。仿真中假设平整路面上有一个包块,作为路面扰动脉冲输入,将该控制方案与半车被动悬架的时域仿真结果进行对比。结果表明该方案较好地解决了舒适性与操纵稳定性指标之间的矛盾。     

飞机牵引车主动悬架的最优控制

针对飞机牵引车主动油气悬架的控制问题,提出了一种以悬架和车身之间作用的合力为研究对象的设计方案,解决了因油气弹簧刚度和阻尼的非线性给控制系统带来的问题.以提高飞机牵引车的乘坐舒适性和操纵稳定性为控制目标,采用最优控制理论,根据车身加速度、悬架动行程和轮胎变形量三个指标的容限,给出权重系数矩阵,进而求得反馈控制矩阵.仿真...     

Improvement of the lateral stability of vehicle suspension incorporating inerter

As a newly proposed two terminals mechanical element, inerter has been successfully applied in vehicle suspension system to improve its vertical vibration isolation performance. The novelty of this paper is to explore the advantages of lateral stability of vehicle suspension by the use of inerter element. A full car model considering the steering condition is built, and the standard fishhook steering input is chosen to test the lateral stability of the suspension system. By considering the ride comfort performance and the rollover resistance performance, three basic suspension layouts incorporating inerter element are optimized by means of genetic algorithm. Constraints of the suspension working space and road holding ability are also taken into account during the optimization. Two steering input condition, namely the sine-steer input and the fishhook steer input are performed to evaluate the vehicle suspension performance. Results show that, the ride comfort and the lateral stability of the vehicle suspension system can be synchronously improved by including the inerter element.     

基于十自由度车辆模型的汽车平顺性分析

通过建立十自由度车辆动力学模型,对汽车平顺性进行分析.运用振动理论分析了车辆的传递函数和振动特性,并通过讨论选择了车身质心加速度、悬架动挠度、车轮相对动载荷、车身俯仰角加速度等参量作为平顺性评价标准.通过Matlab/Simulink对车辆振动特性进行仿真,讨论了轮胎刚度和动力总成悬置刚度对平顺性的影响.结果表明,两者的增加均导致汽车平顺性变差.通过仿真实例可见,该动力学模型可利用设计初期的车辆参数对汽车平顺性进行预测和评估,从而减少样车开发成本.     

基于负刚度理论的悬架系统设计及整车平顺性仿真分析

应用负刚度理论,建立新的汽车悬架系统,来降低悬架系统的固有频率,在系统动力学分析软件ADAMS／Car中建立整车虚拟样机模型。在研究整车平顺性时,对有无负刚度悬架系统整车模型进行了随机路面输入下的平顺性仿真试验,通过对比仿真结果可以知,仿真结果与MATLAB仿真结果一致,即负刚度悬架系统可以减小系统的固有频率,降低系统的振动传递,能够较好的改善汽车平顺性。     

悬架参数对行驶平顺性和道路友好性的影响

为探讨悬架系统对乘员舒适性及车辆造成道路破坏程度的影响规律,建立了能反映四轮随机输入下车辆振动状况的十自由度三维空间模型,根据行驶平顺性和道路友好性各自评价指标进行了数值仿真,分析了悬架刚度、阻尼值对平顺性和道路友好性的影响,并在现有悬架参数基础上提出了改善二者的合理性建议：应稍减小后悬架刚度,减小前悬架阻尼至最佳阻尼值,适当增加后悬架阻尼值。     

Observer-based hybrid control algorithm for semi-active suspension systems

In order to improve ride comfort and handling performance of the vehicle, an adaptive hybrid control algorithm is proposed for semi-active suspension systems. The virtues of sky-hook is combined with ground-hook control strategies and a more suitable compromise for the suspension systems is chosen. The hybrid coefficient is tuned according to the longitudinal and lateral acceleration so as to improve the vehicle stability especially in high speed conditions. Damping continuous adjustable absorber is used to continuously control the damping force so as to eliminate the damping force jerk instead of traditional on-off control policy. Based on suspension stroke measured by sensors, unscented Kalman filter is designed to estimate the suspension states in real-time for the realization of hybrid control, which improves the robustness of the control strategy and is adaptive to different types of road profiles. Finally, the proposed control algorithm is validated under the following two typical road profiles: half-sine speed bump road and the random road. The simulation results indicate that the hybrid control algorithm could offer a good coordination between ride comfort and handling of the vehicle.     

LZ6400轻型客车行驶的平顺性及后悬架的改进设计

通过道路试验查明了LZ6 4 0 0轻型客车行驶平顺性不十分理想的原因是后悬架刚度值偏大。通过建立 8自由度动力学模型和计算机模拟 ,计算出最佳的后悬架刚度值与阻尼匹配参数 ,然后对后悬架进行了改进设计。将改进的后钢板弹簧装车再次进行道路试验 ,结果表明 ,行驶平顺性得到很大的改善。