[发明专利]一种车辆ISD悬架机电网络系统正实综合与被动实现方法

权利要求书

1.一种车辆ISD悬架机电网络系统正实综合与被动实现方法，其特征在于，主要包含如下步骤：

步骤一：确定车辆悬架振动的动力学模型及其性能评价指标；

步骤二：构建车辆ISD悬架机电网络系统；

所述车辆ISD悬架机电网络系统，通过耦合装置将机械网络系统与电网络系统耦合作用而成，所述机械网络系统由惯容器、弹簧、阻尼器三类机械元件组成，其中，弹簧、阻尼器与惯容器相互并联连接；所述电网络系统由电容、电感、电阻三类元件组成，电容等效于惯容器，电感等效于弹簧，电阻等效于阻尼器；

所述耦合装置为单独的电机装置或惯容器与电机耦合装置；

步骤三：根据性能优化目标，在正实不等式约束下，利用改进的多种群粒子群算法对车辆ISD悬架机电网络系统进行优化求解，得到相应的阻抗传递函数系数；

所述利用改进的多种群粒子群算法对车辆ISD悬架机电网络系统进行优化求解中，其中采用的改进的多种群粒子群算法中同时包含多个种群，每个种群中的粒子位置与速度的更新规则为：

X^k+1＝X^k+V^k+1

其中，ω为权重，r₁与r₂均为区间为[0，1]的随机数，k为当前迭代次数，为个体最优粒子位置，为全局最优粒子位置，c₁与c₂均为常数，V为粒子速度，X为粒子位置；

所述改进的多种群粒子群算法，包括交叉操作与变异操作；

所述交叉操作的位置产生规则为：

a₁＝rand(n)，a₂＝rand(n)

其中，a₁与a₂均为选择的交叉个体位置；

所述交叉操作的实现条件为：

其中，f_a1为a₁的适应度值，f_a2为a₂的适应度值，f_best为最优个体的适应度值；

所述变异操作的实现条件为：f_n＞f_n+1，其中，f_n为变异之前的适应度函数值，f_n+1为变异之后的适应度函数值；

所述改进的多种群粒子群算法的约束不等式为：

其中，A、B、C、D、E、F为优化变量，取值范围均为[10^-3，10¹⁰]；

步骤四：对车辆ISD悬架机电网络系统中求解得到的阻抗传递函数进行正实综合；

步骤五：基于机电惯质的车辆ISD悬架机电网络的被动实现；

所述基于机电惯质的车辆ISD悬架机电网络的被动实现，其具体实施方法为：

电网络系统的元件与机械网络系统的元件间的转化规则为：

其中，λ为机械网络系统与电网络系统的耦合系数，当耦合装置为单独的电机装置，单独的电机装置为直线电机装置时，λ＝(Bl)²，Bl为电机常数；当耦合装置为惯容器与电机耦合装置时，λ的值取决于惯容器的比例系数，C′为电容参数，R′为电阻参数，L′为电感参数；

当耦合装置为惯容器与电机耦合装置，且电机为直线电机，惯容器为平动式惯容器时，

λ＝α²(Bl)²

其中，α为平动式惯容器的运动转化系数，Bl为直线电机的电机常数；

当耦合装置为惯容器与电机耦合装置，且电机为旋转电机，惯容器为滚珠丝杠惯容器时，

其中，P为滚珠丝杠副的导程，k_e为电机的反电动势系数，k_t为电机的力矩系数。

2.根据权利要求1所述的一种车辆ISD悬架机电网络系统正实综合与被动实现方法，其特征在于，所述步骤一中的车辆悬架振动动力学模型主要考虑路面不平度位移输入、线性轮胎模型、非簧载质量、悬架系统与簧载质量。