[发明专利]一种基于高阶阻抗传递函数的车辆ISD悬架网络综合被动实现方法

权利要求书

1.一种基于高阶阻抗传递函数的车辆ISD悬架网络综合被动实现方法，其特征在于，主要包含以下步骤：

步骤1)利用阻抗法对车辆ISD悬架系统进行结构设计，将悬架系统中待设计的结构以高阶阻抗传递函数的形式进行解析表达；

步骤2)根据车辆ISD悬架系统的结构特征，筛选已知的结构连接形式，利用Foster循环步骤对高阶阻抗传递函数进行降阶转换，得到由所提取元件的串并联结构与相应低阶阻抗传递函数组成的网络结构；

所述步骤2)中，利用Foster循环步骤对高阶阻抗传递函数进行降阶转换，其具体操作为：串联或并联的提取出电抗型元件；串联或并联的提取出电阻型元件，其中，电感与电容为电抗型元件，电阻为电阻型元件；

当车辆ISD悬架系统中包含新型机电惯容器或液电惯容器装置时，其结构特征为：悬架系统中存在并联的惯容器装置，采用无源网络综合理论中Foster循环的具体操作过程为：①：分别串联或并联地提取出一个阻尼器元件；②：并联地提取出一个惯容器元件；

步骤3)根据阻抗传递函数被动正实性约束条件与悬架性能指标的约束范围，利用粒子群算法对未知参数进行优化求解，直至优化求解得到的悬架性能满足设计要求；

步骤4)利用无源网络综合理论对低阶阻抗传递函数进行被动实现；

步骤5)根据车辆ISD悬架系统结构特征，分别确定悬架系统中的机械网络与电网络结构及参数，完成高阶阻抗传递函数的网络综合被动实现方法；

采用的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；

改进的多种群粒子群算法，各种群间的进化过程相对独立，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；

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_nf_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；

经过反复优化，最终得到所求变量。

2.根据权利要求1所述的一种基于高阶阻抗传递函数的车辆ISD悬架网络综合被动实现方法，其特征在于，所述步骤1)中，高阶阻抗传递函数的阶次最低为三次。

3.根据权利要求1所述的一种基于高阶阻抗传递函数的车辆ISD悬架网络综合被动实现方法，其特征在于，所述步骤2)中得到的低阶阻抗传递函数的最高阶次为二次。

4.根据权利要求1所述的一种基于高阶阻抗传递函数的车辆ISD悬架网络综合被动实现方法，其特征在于，所述步骤3)中被动正实性约束范围为低阶阻抗传递函数的正实性约束条件。

5.根据权利要求1所述的一种基于高阶阻抗传递函数的车辆ISD悬架网络综合被动实现方法，其特征在于，所述步骤4)中低阶阻抗传递函数进行被动实现时遵循最简原则。

6.根据权利要求1所述的一种基于高阶阻抗传递函数的车辆ISD悬架网络综合被动实现方法，其特征在于，所述步骤5)中，车辆ISD悬架系统结构可由单纯的机械网络组成或机械网络与电网络耦合作用而成。