基于遗传算法优化汽车传动系参数的研究

采用遗传算法，以汽车的动力性和经济性最优为目标，对汽车传动系参数进行优化，并在此基础上编制了模拟分析软件，通过实车计算验证了软件的正确性。     

汽车动力传动系参数的模糊优化

以汽车整车动力性和燃油经济性的综合评价为基础,用二级模糊评价的方法,考虑到传动比、防止动力中断、地面附着力限制等约束的模糊性,以评价集上的距离为目标函数,建立了汽车动力传动系参数多目标模糊优化模型,并给出了此类优化问题的解法,最后以一个实例说明提出的模糊优化模型是可行的。     

考虑排放约束的汽车动力传动系匹配

采用加权因子法提出了综合汽车动力性、经济性与排放性于一体的汽车动力传动系合理匹配的综合评价指标,并给出了各参数因子的确定方法及权系数确定原则。利用Advisor软件建立了汽车动力传动系仿真模型,结合Matlab优化工具箱编制了汽车动力传动系优化程序。通过试验验证了仿真模型的准确性,在此基础上考虑排放特性约束对某轿车的动力传动系进行了优化匹配。     

传动系试验台动态性能的建模与仿真

分别对传动系试验台和Modelica/Dymola软件作了介绍,并设计了新的传动系试验台,通过Modelica/dymola多领域仿真软件,对所设计试验台进行了建模和仿真,仿真结果说明试验台能够满足模拟汽车行驶工况的要求.     

传动系参数和控制参数对并联混合动力轿车性能的影响

以Matlab/Simulink环境下的ADVISOR软件为仿真平台,通过二次开发和建模,研究了并联混合动力轿车传动系参数和控制参数对整车动力性和经济性的影响,并在混合动力试验台架上进行了验证。结果表明:传动系参数对整车动力性和经济性有着决定性的影响,参数混合度R取值越大,经济性越好;控制参数中的电量控制参数对整车经济性的影响相对显著;特定试验工况循环下,只要电池系统匹配合理,SOC值就能够维持在一定的水平。     

基于遗传算法的EPS系统参数优化

根据纯电动大客车电动助力转向(EPS)系统工作的具体要求,开发了适合纯电动大客车EPS系统使用的循环球式电动助力转向器,建立了纯电动大客车循环球式EPS系统动力学模型及整车二自由度转向模型。在此基础上提出了系统转向路感、转向灵敏度以及转向操稳性的概念,并根据多元函数有约束优化问题的特点应用遗传算法对系统参数进行了优化设计。仿真结果表明:基于遗传算法优化的系统参数提高了系统的转向路感和转向操稳性。     

农用运输车发动机与传动系优化匹配的研究

针对目前农用运输车设计、生产中普遍存在的发动机-传动系匹配不够合理的现象,提出了以加速时间和变工况油耗为目标函数、多个约束的优化方法,用以确定当发动机给定后最佳的传动系速比,计算结果令人满意。     

集成Moldflow与多岛遗传算法的共注成型多参数智能优化

针对聚合物共注成型过程的优化目标函数是多变量、高度非线性的复杂函数,而优化又属于多目标优化过程的特点,通过人工智能技术建立了聚合物共注成型过程的多参数多目标优化数学模型,提出了基于Moldflow和多岛遗传算法的聚合物共注成型过程的多参数智能优化算法和技术。研究结果表明：经过基于多岛遗传算法的共注成型过程的智能优化,制品的翘曲变形和残余应力分别减小了10．30％和28．38％,可明显提高共注成型制晶尺寸精度和机械强度。     

装载机线控转向系统模糊控制算法

针对装载机转向系统转向阻力及输入流量变化范围大、非线性严重的特点,应用模糊控制理论,对系统所处的不同状态实现PID参数的在线整定。详细介绍了线控转向系统的组成,控制系统的数学模型,模糊控制器的设计过程及控制规则,并对其进行了仿真与实验。结果表明:采用模糊自整定PID控制器后,系统的响应时间变快,频带变宽,抗干扰能力增强,可以满足实际转向系统的需要。     

并联混合动力汽车的换档规律

根据并联混合动力汽车的特点,提出了以保证车辆动力性为前提的混合动力汽车最佳经济性三参数换档规律。升档规律和驱动模式的降档规律采用发动机转矩、电机转矩和车速作为换档参数。制动模式的降档规律采用电机制动转矩、机械制动转矩和车速作为换档参数。计算表明,与原有的沿袭传统汽车的两参数换档规律相比,混合动力汽车最佳经济性三参数换档规律在驱动模式下可以降低油耗,在制动模式下可以显著增加制动能量回收的比例。     

矿用装载机装载阻力的计算方法研究

基于土力学原理分析了装载过程及料堆对铲斗的作用力.按照铲斗底刃的轨迹把铲掘过程分为平铲和斜铲2种类型,分别建立了插入阻力和铲取阻力的计算公式.在料堆的物理性质和铲斗的几何特性一定的情况下,平铲时插入阻力是插入深度的三次函数而铲取阻力是二次函数,斜铲时插入阻力和铲取阻力都是插入深度的三次函数.通过实验和数字仿真可知,基于土力学的插入阻力和铲取阻力的数字仿真曲线比基于经验公式的数字仿真曲线更加接近实验曲线.     

矿用装载机装载阻力的计算方法研究

基于土力学原理分析了装载过程及料堆对铲斗的作用力.按照铲斗底刃的轨迹把铲掘过程分为平铲和斜铲2种类型,分别建立了插入阻力和铲取阻力的计算公式.在料堆的物理性质和铲斗的几何特性一定的情况下,平铲时插入阻力是插入深度的三次函数而铲取阻力是二次函数,斜铲时插入阻力和铲取阻力都是插入深度的三次函数.通过实验和数字仿真可知,基于土力学的插入阻力和铲取阻力的数字仿真曲线比基于经验公式的数字仿真曲线更加接近实验曲线.     

Performance optimization of electric power steering based on multi-objective genetic algorithm

The vehicle model of the recirculating ball-type electric power steering (EPS) system for the pure electric bus was built. According to the features of constrained optimization for multi-variable function, a multi-objective genetic algorithm (GA) was designed. Based on the model of system, the quantitative formula of the road feel, sensitivity, and operation stability of the steering were induced. Considering the road feel and sensitivity of steering as optimization objectives, and the operation stability of steering as constraint, the multi-objective GA was proposed and the system parameters were optimized. The simulation results show that the system optimized by multi-objective genetic algorithm has better road feel, steering sensibility and steering stability. The energy of steering road feel after optimization is 1.44 times larger than the one before optimization, and the energy of portability after optimization is 0.4 times larger than the one before optimization. The ground test was conducted in order to verify the feasibility of simulation results, and it is shown that the pure electric bus equipped with the recirculating ball-type EPS system can provide better road feel and better steering portability for the drivers, thus the optimization methods can provide a theoretical basis for the design and optimization of the recirculating ball-type EPS system.     

XG958轮式装载机车架等强度优化设计

为了降低车架在危险工况的应力,提高车架材料的效能并减轻车架的重量,采用有限元方法分析了各种工况下XG958轮式装载机车架的应力分布.根据分析结果对车架结构进行了改进,采用模糊优化方法,以前后车架总重量为目标函数,车架每块钢板上的最大应力为约束条件,对车架结构进行了等强度优化,并对优化前后车架的应力分布情况进行了比较.结果表明,车架结构经过改进及优化后最大应力值下降了112MPa,重量减轻了96kg,应力分布也较优化前均匀.     

基于模糊故障树分析法的装载机液压系统故障诊断系统

在故障树分析法的基础上,建立了ZL50G装载机工作液压系统故障树模型,编写了专家系统规则库,确定了优选搜索策略,设计了由知识库和推理机构成的故障诊断模块,并建立起完整的液压故障诊断系统。利用嵌入式技术将该系统在临工ZL50G装载机上进行了实际应用,结果表明:该系统使用简单方便,性能稳定可靠。经过相关改造,该系统也可以在其他相关产品中应用。     

电动轮驱动汽车的最佳车轮滑移率实时识别

根据汽车轮胎与路面的附着特性及电动轮驱动系统的特点,提出了电动轮汽车驱动轮对应最大附着系数的滑移率实时识别方法。该方法利用包括车轮驱动转矩和转速在内的车轮动力学参数表达轮胎与路面之间的附着特性。通过计算其导数变化来检测车轮滑转状态,从而获得最大附着系数所对应的滑移率。通过仿真及实车试验对本文方法进行了验证,结果表明其可实时准确地判断车轮是否打滑,并输出最佳滑移率及最大附着系数。     

基于多保留策略的复合型遗传算法及其收敛性分析

遗传算法(GA)作为一种新型的智能优化方法,以其结构简单、适应性强等特点在众多实际领域取得了成功的应用,但存在计算复杂度大、易于局部收敛等方面的不足。本文在分析现有遗传操作的不足和生物进化的基本特征基础上,从提高进化效率的角度出发,提出基于多保留策略的复合型遗传算法(简称MRS-CGA);进而利用Markov链理论和仿真技术,从不同的层面分析了算法的性能。讨论结果表明,算法从本质上推广了常规的GA,在计算效率和收敛性能上均明显地优于常规的GA。