基于改进粒子群算法的半主动空气悬架系统参数优化研究

发布时间：2023-05-07 00:03

　　车辆半主动空气悬架系统是一个工况多样的复杂非线性系统。如何通过参数优化来改善半主动空气悬架系统的性能是学术界的热点问题。包括PSO(Particle Swarm Optimization)算法在内的群智能优化算法具有原理简单,收敛快等优点,但也存在收敛过早、容易陷入局部最优等问题,在直接用于进行半主动悬架系统的参数优化方面具有一定的局限性。针对以上问题,本文以整车7自由度可充放气半主动空气悬架系统为研究对象进行了基于IPSO(Improved Particle Swarm Optimization)算法的参数优化研究。本文主要内容如下:首先,为了获得膜式空气弹簧的力学特性,利用Abaqus软件进行了膜式空气弹簧的有限元分析,得到了多个初始压强情况下的支反力-压缩量拟合曲线。使用插值法对未进行有限元分析的初始压强情况下的支反力-压缩量曲线进行了预测。运用最小二乘法拟合得到了初始质量-初始压强曲线的二次拟合方程。然后,为了对整车半主动空气悬架系统进行动力学分析,建立了整车7自由度半主动空气悬架系统数学模型。以行驶速度为基础,基于我国道路限速要求和不同级别道路的质量优劣程度,将车辆直行路况分...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 悬架系统
        1.1.2 空气悬架
        1.1.3 智能优化算法
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 半主动悬架的研究现状
        1.2.2 粒子群算法的研究现状
    1.3 研究意义和研究内容
        1.3.1 研究意义
        1.3.2 主要研究内容
    1.4 本章小结
第2章 空气弹簧的有限元分析
    2.1 空气弹簧垂向刚度特性
    2.2 Abaqus软件介绍
    2.3 几何建模
    2.4 橡胶材料的定义
    2.5 帘线的定义
    2.6 接触、约束和边界条件的定义
        2.6.1 接触的定义
        2.6.2 约束的定义
        2.6.3 位移的定义
        2.6.4 高压气体的模拟
    2.7 仿真步设置
    2.8 仿真结果和分析
    2.9 本章小结
第3章 半主动空气悬架系统数学模型的建立
    3.1 路面垂向激励模型的搭建
        3.1.1 路面模型的数学原理
        3.1.2 建立整车路面激励模型
    3.2 车辆悬架系统性能评价指标
    3.3 整车7自由度悬架系统数学模型
    3.4 本章小结
第4章 改进粒子群算法
    4.1 粒子群算法基本原理
    4.2 鸡群算法基本原理
    4.3 改进粒子群算法
        4.3.1 粒子群算法的改进方法
        4.3.2 IPSO算法寻优步骤
        4.3.3 算法的测试
    4.4 本章小结
第5章 基于IPSO算法的半主动空气悬架系统参数优化仿真
    5.1 MATLAB/Simulink软件简介
    5.2 初始质量控制模式切换方法
    5.3 设计变量的选择
    5.4 整车半主动悬架仿真模型
    5.5 评价函数的确定
        5.5.1 构建目标函数
        5.5.2 加权系数的确定
    5.6 悬架参数约束条件
    5.7 优化仿真方法和仿真结果分析
        5.7.1 优化仿真方法
        5.7.2 优化仿真试验
        5.7.3 仿真结果与分析
    5.8 本章小结
结论与展望
    总结
    展望
参考文献
攻读硕士期间所取得的成果
致谢



本文编号：3809859