[發(fā)明專利]一種車輛ISD懸架機(jī)電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正實(shí)綜合與被動(dòng)實(shí)現(xiàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710645867.6
• 申請(qǐng)日: 2017-08-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107563001B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈鈺杰;陳龍;張孝良;劉雁玲;楊曉峰;劉昌寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/17
• 分類號(hào): G06F30/17;G06F30/15;B60G17/015;G06F119/14
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本發(fā)明屬于車輛被動(dòng)懸架隔振領(lǐng)域，涉及一種車輛ISD懸架機(jī)電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正實(shí)綜合與被動(dòng)實(shí)現(xiàn)方法。其主要內(nèi)容包括：步驟一：確定車輛懸架振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)模型及其性能評(píng)價(jià)指標(biāo)；步驟二：構(gòu)建車輛ISD懸架機(jī)電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；步驟三：根據(jù)性能優(yōu)化目標(biāo)，在正實(shí)不等式約束下，利用改進(jìn)的多種群粒子群算法對(duì)車輛ISD懸架機(jī)電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化求解，得到相應(yīng)的阻抗傳遞函數(shù)系數(shù)；步驟四：對(duì)車輛ISD懸架機(jī)電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中求解得到的阻抗傳遞函數(shù)進(jìn)行正實(shí)綜合；步驟五：基于機(jī)電慣質(zhì)的車輛ISD懸架機(jī)電網(wǎng)絡(luò)的被動(dòng)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明可有效解決車輛ISD懸架結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)方法的局限性與阻抗型設(shè)計(jì)方法難以實(shí)現(xiàn)的難題，為懸架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)提供新方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車輛懸架被動(dòng)隔振領(lǐng)域，特別是涉及一種車輛ISD懸架機(jī)電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正實(shí)綜合與被動(dòng)實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

應(yīng)用慣容器裝置的車輛被動(dòng)ISD(Inerter-Spring-Damper)懸架由于其成本低、隔振性能優(yōu)良，從而得到了廣泛的關(guān)注。目前而言，車輛ISD懸架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題始終是研究其性能優(yōu)劣的首要問(wèn)題。綜觀現(xiàn)有研究成果，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可分為兩類：一類是結(jié)構(gòu)型設(shè)計(jì)方法。此類方法通過(guò)利用慣容器裝置對(duì)機(jī)械原型進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，或提取結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的共同特征，從而獲取新型ISD懸架的結(jié)構(gòu)；此類方法得到的結(jié)構(gòu)無(wú)法覆蓋全部的懸架阻抗形式，具有局限性的缺點(diǎn)。另一類是阻抗型設(shè)計(jì)方法，此類方法用阻抗形式表示懸架結(jié)構(gòu)，通過(guò)將其轉(zhuǎn)化為正實(shí)控制器求解，進(jìn)而通過(guò)解析阻抗形式的方法對(duì)其進(jìn)行機(jī)械網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，其缺點(diǎn)是得到的網(wǎng)絡(luò)元件數(shù)眾多，實(shí)際應(yīng)用中難以實(shí)現(xiàn)。

因此，如何克服上述兩種方法的缺點(diǎn)，提出一種完善的車輛ISD懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法，是進(jìn)行其性能分析前迫切需要解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在不足，本發(fā)明提出一種車輛ISD懸架機(jī)電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正實(shí)綜合與被動(dòng)實(shí)現(xiàn)方法，使得懸架的隔振性能能夠得到有效提升，且懸架的結(jié)構(gòu)易于工程實(shí)現(xiàn)。

為實(shí)現(xiàn)以上發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種車輛ISD懸架機(jī)電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正實(shí)綜合與被動(dòng)實(shí)現(xiàn)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(dòng)的動(dòng)力學(xué)模型及其性能評(píng)價(jià)指標(biāo)；

步驟二：構(gòu)建車輛ISD懸架機(jī)電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；

步驟三：根據(jù)性能優(yōu)化目標(biāo)，在正實(shí)不等式約束下，利用改進(jìn)的多種群粒子群算法對(duì)車輛ISD懸架機(jī)電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化求解，得到相應(yīng)的阻抗傳遞函數(shù)系數(shù)；

步驟四：對(duì)車輛ISD懸架機(jī)電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中求解得到的阻抗傳遞函數(shù)進(jìn)行正實(shí)綜合；

步驟五：基于機(jī)電慣質(zhì)的車輛ISD懸架機(jī)電網(wǎng)絡(luò)的被動(dòng)實(shí)現(xiàn)。

所述步驟一中的車輛懸架振動(dòng)動(dòng)力學(xué)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(zhì)量、懸架系統(tǒng)與簧載質(zhì)量；所述步驟一車輛懸架振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)模型的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)為：

其中，J₁表示車身加速度的均方根值，J₂表示路面輸入速度到懸架動(dòng)行程傳遞函數(shù)的最大增益值，J₃表示輪胎動(dòng)載荷均方根值，G表示路面不平度系數(shù)，v表示行駛車速，表示路面輸入位移到車身加速度的傳遞函數(shù)，表示路面輸入速度到懸架動(dòng)行程的傳遞函數(shù)，表示路面輸入位移到輪胎動(dòng)載荷的傳遞函數(shù)。

所述步驟二中的車輛ISD懸架機(jī)電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過(guò)耦合裝置將機(jī)械網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)耦合作用而成，機(jī)械網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相互并聯(lián)連接，其特征在于，所述機(jī)械網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由慣容器、彈簧、阻尼器三類機(jī)械元件組成，不包含杠桿類元件，其中，彈簧、阻尼器與慣容器相互并聯(lián)連接；所述電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)僅由電容、電感、電阻三類元件組成，不包含變壓器類元件，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(dú)的電機(jī)裝置或慣容器與電機(jī)耦合裝置。