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车辆悬挂系统优化设计

车辆悬挂系统设计是在保证满足车辆行驶平顺性、操纵稳定性与工作可靠的条件下,确定悬挂系统弹簧刚度与减振器阻尼系数及其结构布置。以往由经验设计方法确定,而没有考虑在一定道路条件下要求达到的机动性指标,属于可行设计范围,而不是优化设计。近十多年来优化设计已在航空、汽车、建筑等领域广泛得到应用,近几年来国内也开展了此项工作。 车辆悬挂系统是一个动态系统,其振动状态随外界激励条件随时间改变。系统的动态特性的数学表达式即数学模型,推导一个合理的数学模型是优化设计的重要内容。动态系统可用微分方程来描述,求解徽分方程即可得动态系统对激励的响应。 图1为五自由度系统的车辆模型,用下列五个变量就可以描述系统瞬时任何位里:车体垂直位移与角位移::与勺,前后车轮位移礼、介,驾驶椅(或发动机)位移z:。丁州:分,劝ze:, 田1五自由度系统车辆振动棋型度和效率比传统方法高得多。 2.目标函数和约束条件 如考虑车辆质量分配系数接近于1,可以将前、后桥振动独...  (本文共11页) 阅读全文>>

《机械设计》1984年02期
机械设计

随机激励时车辆悬掛系统的优化设计

一、优化设计简述 随着生产和科学的发展,传统的设一计步骤和方法已不能满足对设计所提出的更高更严格的要求,尤其对缺乏先例作参考的设计,生产实践已要求设计工作者从被动的安全校核转到积极主动地从各个可行的设计方案中寻求尽一可能完善的或最适宜的方案,即优化设计。所谓最优化设计就是根据最优化原理,用最优化数学方法,在计算机上进行自动设计的过程。用传统方法进行设计时,设计者根据经验和资料进行设计,然后进行校核,一般达到指标使停止。这种方法,除非课题的数学模型特别简单,否则一般得不到最佳方案。而优化设计在方案调整过程中,计算机能按照优化程序将每次求得的新方案的有用信息传递给下一个方案,使优化沿着改善的方向进行。这样工程设计就从被动校核走向主动寻找,就可能从众多个可行的方案中寻找到最优的方案。 (一)目标函救和约束条件 在进行工程优化设计时,常常需要根据间题的客观规律、待点及客观条.。的限制,将工程间题抽象成便于设计计算的数学模型。数学模型一般...  (本文共7页) 阅读全文>>

《火力与指挥控制》2008年S2期
火力与指挥控制

车辆悬挂系统的主动优化控制器设计及仿真

引言车辆减振主要是通过使用车辆悬挂系统来完成。主动悬挂具有外部能源的输入,它能够根据车辆的行驶状态和路面状况做出主动的响应,产生相应的作动力与外部的激励相平衡,从而能够使车辆处于良好的工作状态,提高车辆的乘坐舒适性和操作稳定性。应用于车辆悬挂系统的主动控制方法主要有最优控制、自适应控制、模糊控制和神经网络控制等[1-8]。特征结构配置[9-18]是建立了反馈控制系统的闭环特征值、闭环特征向量以及系统参数之间的联系,且给出了线性反馈控制系统的结构,为控制系统设计提供理论基础。1问题提出考虑车辆悬挂系统,其数学模型可写为如下状态空间形式:¨q-A·q-Cq=B u(1)其中q∈Rn、u∈Rr分别是该系统的状态向量和输入向量;A,C∈Rn×n,B∈Rn×r为适当维数的已知矩阵;且满足:假设A:矩阵对(A,B)是能控的,即rank[A-sI B]=n,s∈C车辆悬挂系统式(1)转化为一阶线性系统·x=A′x+B′u(2)其中x=q·q,...  (本文共4页) 阅读全文>>

北京交通大学
北京交通大学

高速铁道车辆半主动悬挂系统动力学建模优化与仿真分析

随着国内外高速铁路技术的发展,国内旅客列车的运行速度不断提高,既有线提速客车时速已超过200km/h,新建高速铁路列车车速已达到300km/h以上。随着列车速度的提高,轮/轨间作用不断加剧,车辆运动稳定性、运行平稳性以及安全性能受到了严重威胁。如何在高速运行环境下有效抑制车体振动,减小蛇行运动幅值,提高乘客的乘坐舒适性能,增加安全裕量是一项重要的研究内容。本文以减小车体横向振动、提高非线性临界速度和增加安全裕量为目的,从高速铁道车辆建模、悬挂系统优化、磁流变阻尼器建模与半主动控制角度,全面分析了基于磁流变阻尼器的半主动控制系统对高速运行状况下的车辆动力学性能的影响情况。主要研究内容如下:(1)为了找到最佳的悬挂匹配关系以同时保证铁道车辆的运动稳定性、运行平稳性和曲线通过性能,首先采用ADAMS-Matlab联合设计的方法建立高速铁道车辆悬挂系统参数化模型,然后采用多目标遗传算法对悬挂系统进行优化,采用平均值筛选法和容差设计方法在...  (本文共175页) 本文目录 | 阅读全文>>

《兵工学报》2011年09期
兵工学报

基于径向基函数响应面的履带车辆悬挂系统参数优化方法

0引言履带车辆悬挂系统参数决定着车辆的行驶平顺性,而平顺性是履带车辆研制时的重要指标,它反映了乘员的舒适程度,主要影响乘员的持续工作能力、车载仪器和货物的可靠性以及车辆的平均行驶速度。良好的平顺性能够保证乘员在复杂路况下保持良好的心态和反应能力,从而提高乘员的持续工作能力,充分发挥车辆的机动性能。为提高车辆的平顺性,国内外的研究人员利用虚拟样机技术进行了大量的研究。然而针对车辆平顺性的参数优化研究主要集中在汽车领域,在履带车辆领域并不多见。参考文献[1]利用二阶多项式响应面法,以频域内驾驶员位置垂向加速度的均方根值为平顺性评价指标,对履带车辆悬挂系统弹性元件的刚度和阻尼元件的阻尼进行了优化,在一定程度上改善了车辆的平顺性,但该研究忽略了履带板的影响。为找到一种更好的以提高履带车辆平顺性为目标的悬挂系统参数优化设计方法,论文以某型采用扭杆式独立悬挂的轻型高速履带车辆为对象进行研究。首先建立该型车的多体系统动力学模型并进行实验验证,...  (本文共6页) 阅读全文>>

《云南工学院学报》1993年03期
云南工学院学报

汽车悬挂系统的模糊优化设计

前 .日‘. 曰 随着机械设计理论的完善和计算机技术的发展,优化设计方法日益渗透到工程应用领域。它与传统的设计方法相比,更能确保设计的高质量与高效率。但随着现代科学技术的发展以及人们对客观世界认识的不断深化,普通的优化设计在某些方面也展示出了不能令人满意的缺欠。 众所周知,在现实生活和工程领域中,存在着大量不确定的模糊因素。它们在质上没有确定含义、在量上没有明确的边界。工程领域中的许用位移、尺寸界限、频率禁区和阻尼禁区等即属此类模糊概念。模糊性不是由于人的主观认识达不到客观实际所造成,而是事物的一种客观属性,是事物的差异之间存在着中间过渡过程的必然结果。 以往的悬架系统参数的优化模型中3一4,由于将路面状况视为一个不连续的确定性等级,路面不平度输入功率谱S(田)二2二A,/。2〔cmZ/(rad·s)〕中的不平度系数才相应地为一常量。即对于越野坏路A二l,普通路面A=0.1,良好路面A=0.01,高速路面月二0.001。事实上,...  (本文共9页) 阅读全文>>