[发明专利]微面汽车底盘传动轴布置优化方法

摘要

本发明公开了一种微面汽车底盘传动轴布置优化方法，该方法以传动轴输入端万向节的夹角θ1和传动轴输出端万向节的夹角θ2为优化参变量，以传动轴万向节当量残差角最小为目标函数，优化过程采取复合形算法进行。对所述复合形进行最坏点查找、替换和反复迭代，最终完成优化计算。使用本发明能够帮助解决传动轴布置的多参数优化问题，提高了设计效率和精度，减少失误。

主权项

1.一种微面汽车底盘传动轴布置优化方法，其特征在于，本方法采用复合形法优化传动轴输入端万向节的夹角和传动轴输出端万向节的夹角；复合形法的优化参变量为θ₁和θ₂，θ₁和θ₂分别为传动轴输入端万向节和输出端万向节的夹角；复合形法所用的目标函数和约束条件分别为：目标函数：minz=|θ12-θ22|;]]>约束条件：|θ₁-θ₂|≤6⁰ε₃≤500rad/s²；ω₃、ε₃≥0；θ₁，θ₂≥0；其中，ω₃、ε₃分别为传动轴输出端角位移、角速度和角加速度；在已知θ₁、θ₂、传动轴输入端角速度ω₁和传动轴输入端角加速度ε₁的情况下，可以利用传动轴运动模型计算ω₃、ε₃；在进行传动轴布置优化时，执行如下步骤：步骤一、选择传动轴的布置方式为Z字形或W字形布置；输入传动轴优化设计所需的初始参数，包括：传动轴输入端万向节夹角θ₁的初始值θ_1，0、传动轴输出端万向节夹角θ₂的初始值θ_2，0、任意给定的传动轴输入端角速度ω₁和传动轴输入端角加速度ε₁；利用输入的θ_1，0、θ_2，0、ω₁和ε₁计算传动轴输出端角加速度的初始值ε_3，0；步骤二、以θ_1，0、θ_2，0和ε_3，0为初始可行解，在所述约束条件确定的可行域内构造一个具有k个顶点的初始复合形，每个顶点对应一组(θ₁，θ₂)以及根据(θ₁，θ₂)代入传动轴运动分析模型得到的ω₃和ε₃；计算各顶点的目标函数值，比较各顶点的目标函数值，将目标函数值最大的顶点确定为最坏点，并且求出目标函数值有下降趋势的新点，并用此新点代替所述最坏点，构成新的复合形；对所述新的复合形进行最坏点查找和替换，直至ω₃、ε₃逼近最优点；将最优点对应的传动轴两个万向节轴倾角Δθ′作为优化结果输出；步骤三、判断(θ_1，0-θ_2，0)是否小于或等于Δθ′，如果是，则不进行优化；否则，以Δθ′作为许可的最大传动轴夹角调整传动轴两个万向节中其中一个或两个的夹角，从而实现传动轴布置优化。