[發(fā)明專利]一種動力總成懸置系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710684703.4 | 申請日： | 2017-08-11 |
| 公開（公告）號： | CN109388832B | 公開（公告）日： | 2023-07-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 呂兆平;李聰;楊玉玲;覃麗霜;秦際宏 | 申請（專利權(quán)）人： | 上汽通用五菱汽車股份有限公司 |
| 主分類號： | G06F30/15 | 分類號： | G06F30/15;G06F30/20;G06F111/06 |
| 代理公司： | 北京中北知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11253 | 代理人： | 盧業(yè)強 |
| 地址： | 545007 廣西壯族自治區(qū)柳*** | 國省代碼： | 廣西;45 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 動力 總成 懸置 系統(tǒng) 多目標(biāo) 優(yōu)化 方法 | ||
1.一種動力總成懸置系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化方法，其特征在于，包括：
建立動力總成懸置系統(tǒng)的動力學(xué)模型；
基于所述動力學(xué)模型建立所述系統(tǒng)的振動微分方程；
通過求解所述振動微分方程，對所述系統(tǒng)進行能量解耦，得到所述系統(tǒng)的質(zhì)心位移及轉(zhuǎn)角和懸置的動反力頻響特性函數(shù)；執(zhí)行所述通過求解所述振動微分方程，對所述系統(tǒng)進行能量解耦，得到所述系統(tǒng)的質(zhì)心位移及轉(zhuǎn)角和懸置的動反力頻響特性函數(shù)的具體步驟為：
利用模態(tài)解耦方法求解所述振動微分方程：假設(shè)所述系統(tǒng)微幅振動，忽略阻尼作用,系統(tǒng)的振動微分方程由式(1)簡化為：
F(t)為頻率為ω的正弦函數(shù)時，解方程(9)得：
式(10)中，t為時間變量，X為幅值，α為相位角；
當(dāng)所述系統(tǒng)以第i階主振動時，第k個自由度上分配到的能量占系統(tǒng)總能量的百分比為：
式(11)中，mkl為M的第k行l(wèi)列元素；分別為所述系統(tǒng)的第i階主振型的第k個元素和第l個元素，Tpki為能量解耦率，其值越大解耦程度越高；
第i個懸置的懸置點在G0-xyz坐標(biāo)系中的位移Ui'與其在Oi-uiviwi坐標(biāo)系中的位移Ui的關(guān)系，以及與所述系統(tǒng)的質(zhì)心位移q之間的關(guān)系為：
U′i＝[I-ri]q＝BiUi??????(12)
式(12)中，I為3×3階單位矩陣，ri為第i個懸置的懸置點在G0-xyz坐標(biāo)系中的坐標(biāo)組成的3×3階斜對稱矩陣；
當(dāng)?shù)孛嬗胸Q直位移激勵z(t)時，設(shè)各個懸置的懸置點的位移與地面的激勵位移相同，則第i個懸置在Oi-uiviwi坐標(biāo)系下的力fi為：
fi＝Ki(Ui-Uig)???????(13)
式(13)中，Uig為第i個懸置的懸置點在Oi-uiviwi坐標(biāo)系下的位移，且U′ig為第i個懸置的懸置點在G0-xyz坐標(biāo)系中的位移，且Ki為第i個懸置在Oi-uiviwi坐標(biāo)系下的復(fù)剛度矩陣，表達式為：
式(14)中，K′ui+jK″ui、K'wi+jK″wi分別為第i個懸置在ui、vi、wi三個方向上的復(fù)剛度；
將fi轉(zhuǎn)換為G0-xyz坐標(biāo)系下的力Fi：
通過求支承點作用在所述系統(tǒng)上的反力和反力矩，得到3個懸置點作用于所述系統(tǒng)上的包含力矩分量的廣義合力矩陣EFM為：
式(15)、(16)中，“*”表示取共軛；
根據(jù)牛頓第二定律得：
式(17)中，EF為作用于所述系統(tǒng)上的包含外力矩分量的廣義外力矩陣，主要包括垂直方向的力和繞曲軸方向的力矩；
將式(16)代入式(17)中得：
所述系統(tǒng)的質(zhì)心位移及轉(zhuǎn)角的頻響特性為：
q(f)＝(-Mω2+K)-1[F(f)+EF(f)]???????(19)
式(19)中，f為頻率變量；不考慮路面的激勵時，F(xiàn)(f)＝0；只考慮路面的激勵時，EF(f)＝0；
所述系統(tǒng)的第i個懸置在G0-xyz坐標(biāo)系下的動反力的頻響特性可由式(15)求出；
以懸置各向剛度及懸置安裝角度為優(yōu)化設(shè)計變量，以固有頻率、懸置剛度、所述系統(tǒng)的質(zhì)心位移、繞曲軸方向及垂直方向的能量解耦率中的任意一種或幾種變量為約束，以垂直方向及繞曲軸方向的能量解耦率最大、在所述系統(tǒng)的質(zhì)心加載單位扭矩載荷時所述系統(tǒng)的質(zhì)心位移及轉(zhuǎn)角最小、所述系統(tǒng)的質(zhì)心加載單位位移載荷時所述系統(tǒng)的質(zhì)心位移及轉(zhuǎn)角最小為目標(biāo)，建立多目標(biāo)函數(shù)模型；
采用非支配排序遺傳算法對所述多目標(biāo)函數(shù)模型進行優(yōu)化。
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