基于灵敏度的多目标车辆悬架系统设计



基于灵敏度的多目标车辆悬架系统设计

基于独立状态敏感性进行机械系统的动态响应优化，分析了客车的动态行为，以改善与操纵和乘坐舒适性相关的响应。为此，将客车建模成一个18自由度的多体系统，其运动学方程模型基于Maggi方程使用有效动态方程进行引入。建模方法是一种多连杆系统的多体动力学建模方法，与ADAMS类似，而非类似Carsim的系统性建模。使用直接自动微分方法来计算独立状态敏感性。这使得量化19个设计参数对于车辆动力学响应的影响成为可能，并且能够计算设计敏感性或者目标函数梯度。该步骤能够判断车辆的操纵稳定性和乘坐舒适性对于哪个参数的变化比较敏感。定义了操纵性和乘坐舒适性目标方程，用来优化多目标悬架设计过程，该过程考虑了车辆动力学的约束，通过最优化的方法使得各个目标方程达到极值。

该优化方法使得车辆的响应性能提升了70%，优化之后车辆垂向振动的振幅明显降低。在车身较易产生共振的低频区域，该设计能够尽可能地避免共振现象的发生。更为重要的是，该设计方法能够实现车辆的高效布置和其它参数自动优化悬架系统的设计，具有一定的普遍性意义。

刊名：Journal of Computational and Nonlinear

Dynamics（英）

刊期：2015年第5期

作者：Alfonso Callejo et al

编译：王也