1.基于內(nèi)外層嵌套多目標(biāo)粒子群算法的麥弗遜懸架硬點(diǎn)坐標(biāo)優(yōu)化方法,其特征是按如下步驟進(jìn)行:
步驟1、建立麥弗遜懸架硬點(diǎn)坐標(biāo)的多目標(biāo)優(yōu)化模型;
步驟1.1、根據(jù)麥弗遜懸架系統(tǒng)的數(shù)據(jù),建立麥弗遜懸架系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型;
步驟1.2、對(duì)所述動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行靈敏度分析,進(jìn)而確定所述多目標(biāo)優(yōu)化的設(shè)計(jì)變量及不確定變量;
步驟1.3、對(duì)所述動(dòng)力學(xué)模型中的前輪各定位參數(shù)分別進(jìn)行DOE試驗(yàn),獲得在車輪跳動(dòng)時(shí)前輪各定位參數(shù)絕對(duì)值最大值的仿真數(shù)據(jù);所述前輪各定位參數(shù)為前束角、外傾角、主銷內(nèi)傾角、主銷后傾角;
步驟1.4、基于所述仿真數(shù)據(jù),運(yùn)用支持向量回歸方法建立前輪各定位參數(shù)絕對(duì)值最大值的SVR數(shù)學(xué)模型;
步驟1.5、采用區(qū)間分析方法分析所述不確定變量對(duì)懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)特性的影響,從而建立如式(1)所示的面向車輛操縱穩(wěn)定性的麥弗遜懸架硬點(diǎn)坐標(biāo)的多目標(biāo)優(yōu)化模型;
式(1)中,xi為設(shè)計(jì)變量,為xi變化范圍的最小值,為xi變化范圍的最大值,D為設(shè)計(jì)變量的維度,X=[x1,x2,...,xD]T為設(shè)計(jì)向量,F(xiàn)1(X)為區(qū)間f1I(X)的評(píng)價(jià)函數(shù),并有:
式(2)中,f1C(X)為區(qū)間f1I(X)的中點(diǎn);f1W(X)為區(qū)間f1I(X)的半徑;α1、β1為加權(quán)系數(shù);φ1、分別為與f1C(X)、f1W(X)大致相同的值;
式(1)中,F(xiàn)2(X)為區(qū)間的評(píng)價(jià)函數(shù),并有:
式(3)中,為區(qū)間的中點(diǎn);為區(qū)間的半徑;α2、β2為加權(quán)系數(shù);φ2、分別為與大致相同的值;
步驟2、利用所述內(nèi)外層嵌套多目標(biāo)粒子群算法求解所述多目標(biāo)優(yōu)化模型,得到多目標(biāo)優(yōu)化的Pareto解集前沿;
步驟3、通過對(duì)所述前輪各定位參數(shù)的變化范圍進(jìn)行加權(quán),建立關(guān)于前輪定位參數(shù)變化范圍的評(píng)價(jià)函數(shù),從而根據(jù)所述評(píng)價(jià)函數(shù)從所述Pareto解集前沿中選出最優(yōu)的懸架硬點(diǎn)坐標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的麥弗遜懸架硬點(diǎn)坐標(biāo)優(yōu)化方法,其特征是,所述步驟2是按如下步驟進(jìn)行:
步驟2.1、設(shè)置外層多目標(biāo)粒子群算法的初始參數(shù):外層迭代次數(shù)為m,外層種群粒子個(gè)數(shù)為M,硬點(diǎn)坐標(biāo)維度為D、硬點(diǎn)坐標(biāo)的搜索范圍為SD、慣性權(quán)重系數(shù)為W、學(xué)習(xí)因子為C1和C2;
步驟2.2、定義M個(gè)硬點(diǎn)坐標(biāo)粒子為X=[X1,X2,...,Xi,...,XM],Xi表示第i個(gè)硬點(diǎn)坐標(biāo)粒子,1≤i≤M;初始化第i個(gè)硬點(diǎn)坐標(biāo)粒子Xi的速度Vi和位置Pi;并初始化m=1;
步驟2.3、在所述硬點(diǎn)坐標(biāo)的搜索范圍SD內(nèi)隨機(jī)生成第m代外層種群為表示第m代外層種群的第i個(gè)硬點(diǎn)坐標(biāo)粒子;
步驟2.4、設(shè)置內(nèi)層多目標(biāo)粒子群算法的初始參數(shù):內(nèi)層迭代次數(shù)為n,內(nèi)層種群粒子個(gè)數(shù)為N,內(nèi)層最大迭代次數(shù)為Tmax,不確定變量維度為d、不確定變量的搜索范圍為sd、慣性權(quán)重系數(shù)為ω,學(xué)習(xí)因子為c1和c2;
步驟2.5、定義N個(gè)不確定變量粒子為U=[U1,U2,...,Ut,...,UN],Ut表示第t個(gè)不確定變量粒子,1≤t≤N;初始化第t個(gè)不確定變量粒子Ut的速度vt和位置pt、并初始化n=1;
步驟2.6、在所述不確定變量的搜索范圍sd內(nèi)隨機(jī)生成第n代內(nèi)層種群為表示第n代內(nèi)層種群的第t個(gè)不確定變量粒子;
步驟2.7、初始化i=1;
步驟2.8、將第m代外層種群的第i個(gè)硬點(diǎn)坐標(biāo)粒子輸入所述內(nèi)層多目標(biāo)粒子群算法,用于計(jì)算步驟2.10中的內(nèi)層適應(yīng)度函數(shù);
步驟2.9、初始化t=1;
步驟2.10、利用所述第i個(gè)硬點(diǎn)坐標(biāo)粒子與所述第t個(gè)不確定變量粒子計(jì)算內(nèi)層多目標(biāo)粒子群算法的內(nèi)層適應(yīng)度函數(shù);所述內(nèi)層適應(yīng)度函數(shù)包括:所述前束角、外傾角的SVR數(shù)學(xué)模型的關(guān)系函數(shù)所述主銷內(nèi)傾角、主銷后傾角的SVR數(shù)學(xué)模型的關(guān)系函數(shù)
步驟2.11、將t+1賦值給t,并判斷t>N是否成立,若成立,則執(zhí)行步驟2.12;否則,返回步驟2.10執(zhí)行;
步驟2.12、將n+1賦值給n,判斷n>Tmax是否成立,若成立,則表示獲得共Tmax代內(nèi)層多目標(biāo)粒子群算法的N個(gè)不確定變量粒子的內(nèi)層適應(yīng)度函數(shù)值,并執(zhí)行步驟2.14;否則,執(zhí)行步驟2.13;
步驟2.13、根據(jù)所述慣性權(quán)重系數(shù)ω、學(xué)習(xí)因子c1和c2,更新第n代內(nèi)層種群的第t個(gè)不確定變量粒子的速度和位置從而得到第n代內(nèi)層種群U(n);并返回步驟2.9執(zhí)行;
步驟2.14、從所述N個(gè)不確定變量粒子的內(nèi)層適應(yīng)度函數(shù)值中選取所述前束角、外傾角的最大值和最小值,從所述N個(gè)不確定變量粒子的內(nèi)層適應(yīng)度函數(shù)值中選取所述主銷內(nèi)傾角、主銷后傾角的最大值和最小值,并分別構(gòu)成取值區(qū)間和輸出至外層多目標(biāo)粒子群算法;
步驟2.15、利用式(4)和式(5)計(jì)算第i個(gè)硬點(diǎn)坐標(biāo)粒子的外層多目標(biāo)粒子群算法的外層適應(yīng)度函數(shù)和
步驟2.16、將i+1賦值給i,并判斷i>M是否成立,若成立,則執(zhí)行步驟2.17;否則,返回步驟2.8執(zhí)行;
步驟2.17、將m+1賦值給m,并判斷外層多目標(biāo)粒子群算法是否滿足收斂條件,若滿足,則輸出Pareto解集前沿;否則,執(zhí)行步驟2.18;
步驟2.18、根據(jù)所述慣性權(quán)重系數(shù)W、學(xué)習(xí)因子C1和C2;更新第m代外層種群第i個(gè)硬點(diǎn)坐標(biāo)粒子的速度和位置從而得到第m代外層種群X(m),并返回步驟2.7執(zhí)行。