某微型电动汽车前悬架系统性能分析与优化研究

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1、第3期机械设计与制造2015年3月MachineryDesign&Manufacture65某微型电动汽车前悬架系统性能分析与优化研究石晶，孙艳，李卫民(1．辽宁工业大学汽车与交通工程学院，辽宁锦州121001；2．辽宁工业大学机械工程与自动化学院，辽宁锦州121001)摘要：应用多体系统动力学~．fq-ADAMS／Car建立某微型电动汽车前悬架仿真模型，并进行悬架性能分析研究。针对主销内倾角、前束角、磨胎半径随车轮跳动变化不理想的现象，应用ADAMS—Insight模块进行仿真模型的灵敏度试验分析，选定对前悬架运动特性灵敏度影响较大硬点

2、坐标，采用DOEResponseSurface控制策略拟合车轮定位参数及磨胎半径的二次响应面函数，结合MATLAB遗传算法工具箱进行硬点坐标优化。结果表明，ADAMS和MATLB遗传算法工具箱在悬架定位参数优化中的联合应用，可使前悬架具有较理想的运动特性。关键词：电动汽车；前悬架优化；车轮定位参数；遗传算法中图分类号：TH16文献标识码：A文章编号：1001—3997(2015)03—0065—04AnalysisandOptimizationofMiniElectricCarFrontSuspensionSHIJing，SUNYan，L

3、IWei—min(1．Automobile&TrafficEngineeringCollege，LiaoningUniversityofTechnology，LiaoningJinzhou121001，China；2．MechanicalEngineering&AutomationCollege，LiaoningUniversityofTechnology，LiaoningJinzhou121001，China)Abstraet：Asimulationmodelofaminielectriccarfrontsuspensionisbuil

4、twithmulti-bodydynamicsoftwareADAMS／Car，andpe~rmaneeanalysishasbeendone．Inviewofthekingpininclinationangle，toeangleandscrubradiuschangingalongwithwheelrunoutareunreasonable，asensitivitytestanalysishasbeendonewithADAMSInsightmoduleandthemost—sensitivehardpointcoordinatesar

5、eselectedforthefurtheroptimization．DOEresponsesugCaceisusedtofitwheelalignmentparametersandscrubradiusquadraticfunction，andMATLABgeneticalgorithmtoolboxiscombinedtooptimizetheselectedhardpointcoordinates．TheresultsshowedthattheADAMSandMATLABgeneticalgorithmtoolboxcombined

6、applicationinwheelalignmentparametersoptimizationcanachievemoreidea!frontsuspensionmovementcharacteristics．KeyWords：ElectricCar；FrontSuspensionOptimization；WheelAlignmentParameters；GeneticAlgorithm1引言悬架是车架与车桥之间的一切传力连接装置的总称[1_。悬架运动特性的优劣直接对汽车行驶平顺性、操纵稳定性、轮胎的使用寿命等性能产生影响。依据某微型

7、电动汽车前悬架系统的三维模型，应用ADAMS／Car建立该车前悬架仿真模型，并进行前悬架性能分析研究。由性能分析得出，在车轮跳动过程中主销内倾角、磨胎半径变化量较大，前束角变化量大且随车轮跳动变化趋势不理想，有待优化。联合应用ADAMS—Insight模块进行硬点坐标灵图1前悬架三维模型敏度试验分析、MATLAB遗传算法工具箱进行多目标优化，高效、Fig．1FrontSuspensionThree-DimensionalModel准确地完成该微型电动汽车前悬架系统硬点坐标的优化。2．1仿真模型的建立2麦弗逊式前悬系统性能分析利用实体三维模

8、型提取建立仿真模型所需要的硬点坐标、部件质量及转动限量，在ADAMS／Car中依次完成前悬架子系统、、该微型电动汽车的前悬架系统为麦弗逊式独立悬架系统，实体三维模型，如图1所示。麦弗逊式独立悬