[發明專利]一種車輛ISD懸架機電網絡系統正實綜合與被動實現方法

有效

• 申請號: 201710645867.6
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN107563001B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 沈鈺杰;陳龍;張孝良;劉雁玲;楊曉峰;劉昌寧
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/15;B60G17/015;G06F119/14
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1.一種車輛ISD懸架機電網絡系統正實綜合與被動實現方法，其特征在于，主要包含如下步驟：

步驟一：確定車輛懸架振動的動力學模型及其性能評價指標；

步驟二：構建車輛ISD懸架機電網絡系統；

所述車輛ISD懸架機電網絡系統，通過耦合裝置將機械網絡系統與電網絡系統耦合作用而成，所述機械網絡系統由慣容器、彈簧、阻尼器三類機械元件組成，其中，彈簧、阻尼器與慣容器相互并聯連接；所述電網絡系統由電容、電感、電阻三類元件組成，電容等效于慣容器，電感等效于彈簧，電阻等效于阻尼器；

所述耦合裝置為單獨的電機裝置或慣容器與電機耦合裝置；

步驟三：根據性能優化目標，在正實不等式約束下，利用改進的多種群粒子群算法對車輛ISD懸架機電網絡系統進行優化求解，得到相應的阻抗傳遞函數系數；

所述利用改進的多種群粒子群算法對車輛ISD懸架機電網絡系統進行優化求解中，其中采用的改進的多種群粒子群算法中同時包含多個種群，每個種群中的粒子位置與速度的更新規則為：

X^k+1＝X^k+V^k+1

其中，ω為權重，r₁與r₂均為區間為[0，1]的隨機數，k為當前迭代次數，為個體最優粒子位置，為全局最優粒子位置，c₁與c₂均為常數，V為粒子速度，X為粒子位置；

所述改進的多種群粒子群算法，包括交叉操作與變異操作；

所述交叉操作的位置產生規則為：

a₁＝rand(n)，a₂＝rand(n)

其中，a₁與a₂均為選擇的交叉個體位置；

所述交叉操作的實現條件為：

其中，f_a1為a₁的適應度值，f_a2為a₂的適應度值，f_best為最優個體的適應度值；

所述變異操作的實現條件為：f_n＞f_n+1，其中，f_n為變異之前的適應度函數值，f_n+1為變異之后的適應度函數值；

所述改進的多種群粒子群算法的約束不等式為：

其中，A、B、C、D、E、F為優化變量，取值范圍均為[10^-3，10¹⁰]；

步驟四：對車輛ISD懸架機電網絡系統中求解得到的阻抗傳遞函數進行正實綜合；

步驟五：基于機電慣質的車輛ISD懸架機電網絡的被動實現；

所述基于機電慣質的車輛ISD懸架機電網絡的被動實現，其具體實施方法為：

電網絡系統的元件與機械網絡系統的元件間的轉化規則為：

其中，λ為機械網絡系統與電網絡系統的耦合系數，當耦合裝置為單獨的電機裝置，單獨的電機裝置為直線電機裝置時，λ＝(Bl)²，Bl為電機常數；當耦合裝置為慣容器與電機耦合裝置時，λ的值取決于慣容器的比例系數，C′為電容參數，R′為電阻參數，L′為電感參數；

當耦合裝置為慣容器與電機耦合裝置，且電機為直線電機，慣容器為平動式慣容器時，

λ＝α²(Bl)²

其中，α為平動式慣容器的運動轉化系數，Bl為直線電機的電機常數；

當耦合裝置為慣容器與電機耦合裝置，且電機為旋轉電機，慣容器為滾珠絲杠慣容器時，

其中，P為滾珠絲杠副的導程，k_e為電機的反電動勢系數，k_t為電機的力矩系數。

2.根據權利要求1所述的一種車輛ISD懸架機電網絡系統正實綜合與被動實現方法，其特征在于，所述步驟一中的車輛懸架振動動力學模型主要考慮路面不平度位移輸入、線性輪胎模型、非簧載質量、懸架系統與簧載質量。