偏好函数法在汽车前轮定位参数设计中的应用

针对汽车设计中存在某些不确定因素和对某些认识不确定性因素的敏感度问题,采用偏好函数法,全面考虑设计中的不确定性因素,应用偏好函数法建立了汽车前轮定位参数的稳健设计模型。其中,对于随机不确定性因素应用经典稳健设计方法集成;对于认知不确定性因素,例如个体性能偏好、权重、折中系数等主观因素,应用区间法集成。设计结果表明,这种方法提高了汽车前轮定位参数设计的稳健性能。     

集成函数在基于不精确法的集成稳健设计中的应用

针对产品在设计初期影响产品质量的各种不确定性因素,将不精确法与稳健设计相结合. 根据不精确法的映射方法,把产品的设计变量从设计变量空间(DVS)映射到性能变量空间(PVS),并建立设计变量到性能参数的映射函数--集成函数,利用其合成PVS中的不同性能偏爱,完成多属性的偏爱集成或多个评价者之间的偏爱集成. 以减速器为例说明集成函数对多属性集成稳健设计方案求取最优决策的应用. 实例表明该方法是方便和实用的.     

YZK5021型运输车前轮定位参数的优化

在总结国内外研究成果的基础上，对车辆前轮定位参数进行了理论分析，并以YZK5021型厢式运输车作为研究对象，从前轮定位参数对车辆性能影响方面考虑，建立了目标函数，应用最优化理论中惩罚函数的混合法对该车前轮定位参数进行了优化。用样车进行的部分试验验证表明，采用本文方法优化结果合理，为该车的改进设计提供了理论参考。     

基于蒙特卡罗法的轨迹再现转向机构稳健性设计

对于转向梯形机构,以转向过程的运动精度为目标函数,以主销中心距、轴距、转向梯形底角和转向梯形臂长度四个参数作为设计变量,以最小传动角及最大角度误差作为约束,建立了基于响应面方法的稳健设计数学模型. 应用具有正态分布参数的蒙特卡罗稳健设计方法,对汽车转向机构进行了优化设计. 比较了确定性优化方法与蒙特卡罗方法的设计结果. 在转向角度误差相差不大的情况下,应用蒙特卡罗方法设计的转向机构最小传动角大,系统的传递性能及运动性能好,并且当设计变量出现微小变化时,能有效保证转向系统的运动轨迹.     

汽车前轮定位参数研究与展望

汽车前轮定位参数是影响汽车操纵稳定性与前轮异常磨耗的重要因素 ,目前主要是通过经验、半经验、统计和试验获得数据 ,在理论上尚未建立合理的算法。该文介绍和分析了前轮定位参数的研究状况 ,并且提出了对此方面的研究展望 ,其目的想进一步推动其发展 ,为汽车产品开发和改进设计提供理论依据     

前轮定位参数对汽车前轮摆振的影响

以大客车为研究对象,从指导汽车维修角度建立了前轮定位参数影响作用的汽车前轮摆振数学模型,以及轮定位参数对汽车前轮摆振影响进行数值计算,路试和汽车修理实践验证了研究结果的正确性。研究结果对排除非独立悬架汽车前轮摆振故障具有指导作用。     

基于模糊折中规划的稳健多目标优化设计

针对稳健设计目标函数与波动之间的冲突及协调问题,提出了一种基于模糊折中规划的稳健设计多目标优化方法. 该方法在考虑工程稳健设计中大量存在的模糊因素的前提下,建立目标函数以及波动的隶属度函数,利用模糊偏好分配每个目标的权重从而均衡目标函数值和波动之间的平衡. 该方法将决策者的偏好充分体现到决策过程中,从而得到决策者所期望的折中解. 从实例结果可以看出,模糊折中规划适合于求解稳健优化设计问题.     

基于渐近神经网络的汽车前轮定位参数反求

利用ADAMS/CAR软件建立了包含轮胎、橡胶衬套的双横臂扭杆独立悬架和转向系统的动力学模型,分析了前轮定位参数对汽车转向力矩的影响,利用渐进的神经网络方法建立前轮定位参数和转向力矩的关系.结果表明:采用渐进神经网络方法反求得到前轮定位参数能够很好满足预先设定的转向力矩要求.     

轿车前轮主销后倾角算法

前轮定位参数的确定是汽车悬架系统设计中的难题。为了从理论上获得轿车前轮主销后倾角计算公式,考虑结构参数、独立悬架性能要求以及轮胎侧偏特性,建立了轿车前悬架主销后倾角计算方法。以中国产某型轿车作为算例,对其前轮主销后倾角进行了计算。采用计算的主销后倾角值对该车做了高速回正性能试验,试验综合评价计分值为73.4,符合GB/T 6323.4-97的要求。结果表明,建立的轿车主销后倾角计算公式有一定的准确性及工程应用价值。     

基于响应面法和遗传算法的某SUV前悬优化

为了提高SUV的操纵稳定性,实现越野车型前悬架性能的优化,以某SUV的前悬架为研究对象,以多体动力学为基础,利用ADAMS/Car软件建立了某中大型SUV的前悬架装配动力学模型.采用灵敏度分析选取对前轮定位参数影响大的关键点作为优化变量,基于响应面法建立了3种阶次的响应面模型.在MATLAB中运用遗传算法得到了响应面模型目标函数的最优解,最后对各优化结果进行对比分析.研究结果表明响应面法能较精确地表示前轮定位参数,遗传算法优化可以明显减小前轮同向跳动过程中定位参数的变化量.     

交互式模糊稳健优化设计及其应用

产品质量与设计变量容差间的冲突性和模糊关联性往往导致稳健优化结果与设计者意图有所偏差.针对这类问题,在考虑工程稳健设计中存在主、客观不确定因素的前提下,利用区间加权系数构造模糊稳健优化设计的容差模型,采用物理规划表达设计者的局部偏好,控制区间权值产生候选Pareto解集,利用折中规划建立Pareto解到评分值的映射,并据此改进设计偏好,从而实现稳健优化过程的交互式决策.实例证明,所提方法获得了兼顾主、客观设计要求不确定性的最满意解.     

考虑参数不确定性的汽车前轮主动转向输出反馈鲁棒控制

提出基于静态输出反馈的前轮主动转向(AFS)鲁棒控制器,以提高汽车横摆角速度跟踪性能和横向稳定性.在控制器设计中考虑了车速和轮胎侧偏刚度的不确定性,其中车速在一定范围内变化并且可测,采用多胞型模型来描述车速的不确定性.利用多目标优化与输出反馈鲁棒控制方法,同时提高汽车横摆角速度跟踪性能和横向稳定性.在Matlab/Simulink和Car Sim联合仿真环境中,对紧急转弯和双移线2种典型操纵工况下的控制器进行仿真试验.结果表明,所提出的控制器能够显著改善汽车的横向操纵性能和稳定性,降低驾驶员的工作负荷,且控制器对汽车模型参数的不确定性具有很好的鲁棒性.     

基于快速终端滑模的汽车底盘集成控制

针对汽车主动前轮转向子系统和直接横摆力矩控制子系统的集成控制问题,基于快速终端滑模控制理论设计一种标定参数少和动态响应速度快的鲁棒集成控制器.首先,基于达朗贝尔原理建立包含车身侧向和横摆运动自由度的汽车动力学模型作为底盘集成控制模型.随后,基于快速终端滑模控制理论分别设计主动前轮转向控制律和直接横摆力矩控制律,并且通过汽车质心侧偏角相平面定义的平滑切换因子建立二者的切换规则,实现主动前轮转向子系统和直接横摆力矩控制子系统的平滑切换控制,并且将主动前轮转向子系统和直接横摆力矩控制子系统的主要工作区域分别控制在轮胎的线性区域和非线性区域.最后,结合车辆动力学仿真软件对所提出的鲁棒集成控制器的可行性和有效性进行验证,结果表明:所提出的底盘集成控制器可以同时兼顾汽车操纵稳定性和乘坐舒适性.     

汽车外倾角与前束值的合理匹配研究

汽车前轮外倾角与前束值是前轮定位中2个非常重要的参数。文章基于前轮侧滑机理,综合考虑轮胎特性和车辆结构参数,对外倾角与前束值之间合理匹配的关系进行了详细的解析研究,并推导出计算公式;参照标准要求,通过试验的方法验证了计算公式的正确性,为汽车开发过程中外倾角与前束值的合理匹配提供了理论参考依据。     

汽车前轮定位参数优化设计

以多体系统动力学理论为基础，建立了某微型汽车前悬架的多体系分析模型，采用了一种即包括典型工况下前轮定位角度值与理想值偏差又限制车轮整个跳动过程中各定位参数的波动量的优化目标函数的统一数学表达式，对原悬架系统进行了优化，计算并分析了优化前后的前轮定位参数随车轮上下跳动的变化规律，分析结果和实际使用均表明改进后的前悬架系统具有良好的性能。     

浅谈汽车前轮定位值的调整顺序与方法

前轮侧滑量是对汽车前轮定位各参数是否匹配的动态检验．者认为是车轮制动的侧向滑移跑偏程度或者是汽车直线行驶的跑偏程度，都是错误的．因此，当轿车前轮定位值在使用中发生变化或出现行驶跑偏时，应及时进行准确的测量和正确的调整，其调整的方法和吸字应按如下所述进行。1、首先应对前轮的外倾角进行测量和调整高速行驶的轿车，当侧滑值大于3m／km时，会出现吃胎和跑偏现象。由于造成吃股和跑偏的原因很多，如前轮定位角不准、轮胎气压不符合规定、车轮动不平衡和油距不等，两轮滚动半径不等等。本文浅谈因前轮定位不准造成的吃胎和行…     

具有输入饱和约束的永磁同步电机伺服 系统鲁棒有限时间控制

针对存在模型参数非线性不确定性因素和输入饱和约束的永磁同步电机伺服系统控制问题,提出一种具有抗输入饱和约束的鲁棒有限时间控制方法。为了处理输入饱和约束问题,通过定义饱和非线性函数将系统模型转化为带输入饱和约束的状态空间方程形式;将模型参数非线性不确定性因素扩张为一个新的状态变量,进而通过设计干扰观测器实现对不确定性因素的在线估计和前馈补偿,以提高系统的鲁棒性能;在模型参数不确定性因素前馈补偿的基础上设计永磁同步电机伺服系统鲁棒有限时间控制器,保证系统跟踪误差的有限时间收敛。仿真对比结果验证了所设计控制方法的有效性。     

一种分散鲁棒自适应控制器的设计方法

基于李雅普诺夫函数法,提出了一种适用于不确定性线性大系统的分散鲁棒稳定控制方法．系统的不确定性因素包括系统参数摄动、关联变化以及外界干扰．由于实际大系统的不确定因素复杂且系统关联变化很难描述,因而在控制律中又引入了对设计参数的自适应算法,大大简化了控制器的设计和实现．所提出的控制律可以保证系统在不确定性干扰和关联变化的情况下全局稳定,同时自适应算法使参数收敛．仿真结果表明了该控制方法的有效性     

基于证据理论的汽车制动器系统稳定性分析

针对汽车制动器系统可能存在不完整信息或冲突信息的情形,提出了一种基于证据理论的盘式制动器稳定性研究方法.该方法将参数不确定性分析引入制动器系统的稳定性研究中,采用证据变量对系统不确定性参数的不完整信息或冲突信息进行整合,并对系统参数的大不确定区间信息进行处理;建立了基于证据理论的不确定汽车盘式制动器系统的稳定性分析模型,采用关于系统复特征值阻尼比的信任函数和似真函数对系统的稳定性进行不确定性度量和评估,并给出了方法的具体研究步骤;通过分析不确定性条件下系统稳定性达到设计要求的概率区间,研究了各不确定参数对系统稳定性的影响.研究方法对抑制汽车制动噪声具有一定的工程指导意义.     

基于递归函数链模糊神经网络的永磁直线同步电动机位置控制

针对高精度永磁直线同步电动机(permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM)存在参数变化、负载扰动、摩擦力等不确定性因素而影响电机伺服性能的问题,提出递归函数链模糊神经网络控制(RFLFNN)保证系统的伺服性能。首先在磁场定向控制下建立PMLSM伺服系统动态数学模型。其次,将函数链神经网络(FLNN)和递归模糊神经网络(RFNN)相结合设计RFLFNN控制策略,利用FLNN实现神经网络的函数扩展,提高系统的非线性逼近能力并对系统参数进行辨识; RFNN采用反向传播算法实时更新并调整神经网络的参数值,对系统中存在的不确定性因素进行估计以抑制不确定性因素对系统的影响。最后,通过系统实验证明所提方法的有效性,实验结果表明,与RFNN相比,该方法极大地改善了PMLSM伺服系统的位置跟踪性能。