[發明專利]一種汽車電液復合轉向系統的多學科集成建模及優化方法

有效

• 申請號: 201811513043.4
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109614703B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 周小川;欒眾楷;崔世超;趙萬忠
• 申請（專利權）人: 南京天航智能裝備研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F111/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種汽車電液復合轉向系統的多學科集成建模方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：基于AMEsim軟件建立汽車電液復合轉向系統多學科仿真模型；

步驟2：基于matlab軟件建立汽車電液復合轉向系統動力學優化模型；

步驟3：基于isight軟件，融合汽車電液復合轉向系統多學科仿真模型和動力學優化模型，建立汽車電液復合轉向系統多學科集成優化模型；

所述步驟1具體包括：

1.1選擇元件搭建電液復合轉向系統多學科仿真模型，初始化模型參數；

1.2通過AMEsim軟件定義輸出參數，設置輸出參數類型；

1.3配置后綴為.bat的可執行文件；

1.4根據多學科仿真模型，配置后綴為.in格式的輸入數據文件；

1.5以步驟1.4配置的輸入數據文件為輸入，運行步驟1.3配置的可執行文件，執行AMEsim軟件的AMEpilot引導功能，調用電液復合轉向系統多學科仿真模型，解析得到后綴為.out格式的輸出數據文件；

所述步驟2具體包括：

2.1建立電液復合轉向系統數學公式，推導系統動力學模型；

2.2根據動力學模型推導性能函數，編寫matlab動力學優化模型；

其中，動力學模型為：

式中：J_s為轉向盤轉動慣量，θ_s為駕駛員輸入轉角；T_dri為駕駛員輸入力矩，B_s為轉向軸粘性阻尼系數，k_s為剛度，θ_e為轉向小齒輪轉角，J_ds為轉向輸出軸與減速機構的等效轉動慣量，B_ds為阻尼系數，G為減速機構減速比，T_eps為助力電機助力轉矩，T_sen為轉矩傳感器輸出力矩，T_w為齒輪齒條作用力，J_m1為助力電機轉動慣量，θ_m1為助力電機轉角，B_m1為助力電機阻尼系數，T_em1為助力電機電磁轉矩，m_r為等效齒條質量，x_r為小齒輪位移，B_r為齒條阻尼系數，r_p為小齒輪半徑，F_hyd為轉向液壓缸助力，F_z為車輪在齒條上的等效阻力，J_m2為油泵電機與油泵的轉動慣量，θ_m2為油泵電機轉角，B_m2為油泵電機阻尼系數，T_em2為油泵電機電磁轉矩，T_ehps為油泵工作力矩；

動力學優化模型為：

；

所述步驟3具體包括：

3.1建立isight和AMEsim聯合仿真接口；

3.1.1配置isight軟件的simcode模塊組件，導入步驟1.3中配置的可執行文件；

3.1.2配置simcode的輸入輸出參數，輸入參數為步驟1.4中的輸入數據文件，輸出參數為步驟1.5中的輸出數據文件；

3.2建立isight和matlab聯合仿真接口；

3.2.1配置isight軟件的matlab模塊組件；

3.2.2導入步驟2.2中編寫的matlab動力學優化模型；

3.3配置isight軟件的optimization組件模塊；

3.3.1依次連接optimization組件模塊、simcode組件模塊、matlab組件模塊；

3.3.2設定優化參數、約束條件、優化目標建立優化模型，選擇優化算法并設定算法參數；

3.3.3完成多學科集成建模，得到汽車電液復合轉向系統多學科集成優化模型，進行多學科優化。