[发明专利]基于敏感性分析的麦弗逊悬架多目标优化函数构建方法

摘要

本发明公开了一种基于敏感性分析的麦弗逊悬架多目标优化函数构建方法，其特征是：建立前轮各定位参数与回正力矩、轮胎磨损的数学模型，采用敏感性分析的方法定量前轮各定位参数对回正力矩和轮胎磨损的影响程度，确定高速工况下和低速工况下，主销后倾角、主销内倾角、外倾角、前束角的权重系数；建立整车仿真模型，通过平顺性试验获得仿真数据，从而建立麦弗逊悬架硬点坐标的多目标优化模型。本发明能有效保证麦弗逊悬架硬点坐标多目标优化模型中权重系数的客观性与合理性，从而提高汽车的操纵稳定性，减轻轮胎磨损。

主权项

1.基于敏感性分析的麦弗逊悬架多目标优化函数构建方法，其特征是按如下步骤进行：步骤1、根据麦弗逊悬架系统数据，建立麦弗逊悬架系统的动力学模型；步骤2、对所述动力学模型进行灵敏度分析，进而确定所述多目标优化的设计变量，所述设计变量为麦弗逊悬架硬点坐标；步骤3、根据整车数据，在多体动力学仿真软件ADAMS/Car中建立整车仿真模型；步骤4、对前轮各定位参数分别进行正交试验设计，并在多体动力学仿真软件ADAMS/Car中对所述整车仿真模型进行平顺性试验，分别获得高速工况下和低速工况下前轮各定位参数与各自静态值之差的绝对值最大值的仿真数据；所述前轮各定位参数包括：主销后倾角γ、主销内倾角β、外倾角α和前束角δ；步骤5、基于所述仿真数据，运用响应面法建立前轮各定位参数与各自静态值之差的绝对值最大值的响应面数学模型；步骤6、采用敏感性分析的方法，定量前轮各定位参数对回正力矩和轮胎磨损的影响程度，从而确定出在高速工况下和低速工况下，主销后倾角、主销内倾角、外倾角和前束角在麦弗逊悬架硬点坐标多目标优化模型中的权重系数；步骤7、建立如式(1)所示的麦弗逊悬架硬点坐标的多目标优化模型；式(1)中，x_i为设计变量，为x_i的最小值，为x_i的最大值，I为x_i的维度，X＝[x₁,x₂,...,x_I]^T为设计向量，F₁(X)和F₂(X)分别由式(2)和式(3)所表征：F1(X)＝0.5F1h(X)+0.5F1l(X)  (2)，F2(X)＝0.5F2h(X)+0.5F2l(X)  (3)，其中，F1h(X)、F1l(X)、F2h(X)和F2l(X)分别由式(4)、式(5)、式(6)和式(7)所表征：F1h(X)＝w1hf1h(X)+w2hf2h(X)  (4)，F1l(X)＝w1lf1l(X)+w2lf2l(X)  (5)，F2h(X)＝w3hf3h(X)+w4hf4h(X)  (6)，F2l(X)＝w3lf3l(X)+w4lf4l(X)  (7)，f1h(X)为高速工况下主销后倾角与其静态值之差的绝对值最大值的响应面函数；f2h(X)为高速工况下主销内倾角与其静态值之差的绝对值最大值的响应面函数；w1h和w2h分别为高速工况下主销后倾角和主销内倾角的权重系数；f1l(X)为低速工况下主销后倾角与其静态值之差的绝对值最大值的响应面函数；f2l(X)为低速工况下主销内倾角与其静态值之差的绝对值最大值的响应面函数；w1l和w2l分别为低速工况下主销后倾角和主销内倾角的权重系数；f3h(X)为高速工况下外倾角与其静态值之差的绝对值最大值的响应面函数；f4h(X)为高速工况下前束角与其静态值之差的绝对值最大值的响应面函数；w3h和w4h分别为高速工况下外倾角和前束角的权重系数；f3l(X)为低速工况下外倾角与其静态值之差的绝对值最大值的响应面函数；f4l(X)为低速工况下前束角与其静态值之差的绝对值最大值的响应面函数；w3l和w4l分别为低速工况下外倾角和前束角的权重系数；式(1)所表征的麦弗逊悬架硬点坐标的多目标优化模型即为麦弗逊悬架多目标优化函数。