【摘要】：本文的研究來源于國家自然科學(xué)基金項目(51275162)“車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和互聯(lián)懸架集成控制策略及智能優(yōu)化方法研究”。懸架系統(tǒng)可以緩沖由不平路面?zhèn)鹘o車架或車身的沖擊力,并衰減由此引起的震動,以保證汽車平順行駛。液壓互聯(lián)懸架作為一種新型懸架系統(tǒng),可以獨(dú)立配置懸架系統(tǒng)的剛度和阻尼,在不影響乘坐舒適性的前提下,還可以改善車輛的操縱穩(wěn)定性。從已有的研究側(cè)重點(diǎn)和方法來看,國內(nèi)外學(xué)者對互聯(lián)懸架的研究主要集中在建模和對穩(wěn)定性的考察,幾乎沒有對液壓參數(shù)進(jìn)行過單獨(dú)的分析。因此,本文對液壓互聯(lián)懸架系統(tǒng)展開了一系列研究,運(yùn)用Sobol全局靈敏度分析方法對液壓參數(shù)進(jìn)行了靈敏度分析,并選擇關(guān)鍵液壓參數(shù)進(jìn)行了正交優(yōu)化分析,主要內(nèi)容如下:本文首先建立了四自由度半車防側(cè)傾液壓互聯(lián)懸架模型,分析介紹了機(jī)械系統(tǒng)與液壓系統(tǒng)的組成與工作原理,并基于該模型的機(jī)械液壓耦合的邊界條件建立了頻域內(nèi)的整個系統(tǒng)的動力學(xué)方程。其次,為了得到液壓互聯(lián)懸架的動態(tài)響應(yīng),首先根據(jù)頻域的動力學(xué)模型得到四階振動模態(tài)、傳遞函數(shù)等模型的固有特性,驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性和有效性。通過加入路面對半車模型的輸入激勵,得到不同工況下的垂直模態(tài)和側(cè)傾模態(tài)下的車身加速度功率譜密度響應(yīng)。然后,針對液壓參數(shù)對液壓互聯(lián)懸架動態(tài)響應(yīng)的靈敏度分析展開了研究。選用最優(yōu)拉丁超立方抽樣方法對液壓參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計。為了可以檢驗(yàn)多個參數(shù)同時變化對模型結(jié)果產(chǎn)生的總影響,選取Sobol全局靈敏度分析方法計算液壓參數(shù)的靈敏度值。將垂直和側(cè)傾兩種模態(tài)下的液壓參數(shù)靈敏度值進(jìn)行大小排序,得出影響車身垂直加速度輸出譜密度和車身側(cè)傾加速度輸出譜密度的關(guān)鍵液壓參數(shù),并做出理論分析,驗(yàn)證了結(jié)果的合理性。最后,基于靈敏度分析的結(jié)果,對液壓參數(shù)進(jìn)行正交優(yōu)化分析。選定優(yōu)化變量和目標(biāo)函數(shù)后,建立Isight與Matlab聯(lián)合仿真平臺對垂直和側(cè)傾兩個模態(tài)的車身加速度功率譜密度響應(yīng)進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化,得到優(yōu)化后的液壓參數(shù)值和優(yōu)化前后的液壓互聯(lián)懸架動態(tài)響應(yīng)對比曲線。
[Abstract]:The research in this paper comes from the National Natural Science Foundation of China (51275162), "Research on Integrated Control Strategy and Intelligent Optimization method of vehicle steering system and connected suspension". The suspension system can buffer the impact force transmitted from the uneven road to the frame or body, and reduce the vibration caused by it to ensure the smooth running of the car. As a new type of suspension system, hydraulic interconnection suspension can independently configure the stiffness and damping of the suspension system, and can also improve the handling and stability of the vehicle without affecting the ride comfort. From the existing research focus and methods, scholars at home and abroad mainly focus on modeling and stability of interconnected suspension, and almost no separate analysis of hydraulic parameters has been carried out. Therefore, in this paper, a series of studies are carried out on the hydraulic interconnection suspension system, the sensitivity analysis of the hydraulic parameters is carried out by using the Sobol global sensitivity analysis method, and the orthogonal optimization analysis of the key hydraulic parameters is carried out. The main contents are as follows: in this paper, a four-degree-of-freedom and half-vehicle anti-roll hydraulic suspension model is established, and the composition and working principle of mechanical system and hydraulic system are analyzed and introduced. Based on the boundary conditions of mechanical and hydraulic coupling of the model, the dynamic equations of the whole system in frequency domain are established. Secondly, in order to obtain the dynamic response of hydraulic interconnection suspension, the inherent characteristics of fourth-order vibration mode, transfer function and other models are obtained according to the dynamic model in frequency domain, and the accuracy and effectiveness of the model are verified. By adding the input excitation of the pavement to the half-vehicle model, the acceleration power spectral density response of the car body under different working conditions is obtained under the vertical mode and the tilting mode. Then, the sensitivity analysis of hydraulic parameters to the dynamic response of hydraulic interconnection suspension is studied. The optimal Latin hypercubic sampling method is selected to design the hydraulic parameters. In order to test the total influence of multiple parameters on the results of the model, Sobol global sensitivity analysis method is selected to calculate the sensitivity of hydraulic parameters. The sensitivity values of hydraulic parameters in vertical and roll modes are sorted, and the key hydraulic parameters which affect the output spectral density of body vertical acceleration and the output spectral density of body tilting acceleration are obtained, and the theoretical analysis is made. The rationality of the result is verified. Finally, based on the results of sensitivity analysis, the hydraulic parameters are analyzed by orthogonal optimization. After the optimization variables and objective functions are selected, the joint simulation platform of Isight and Matlab is established to optimize the power spectral density response of vehicle body acceleration in vertical and roll modes. The optimized hydraulic parameters and the dynamic response curves of hydraulic interconnecting suspension before and after optimization are obtained.
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.33

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本文編號：2475798