【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種cdc電磁先導(dǎo)溢流閥壓力流量特性的多目標(biāo)尋優(yōu)方法，屬于汽車懸架。
技術(shù)介紹
1、在多種道路條件下工作的汽車懸架系統(tǒng)必須要有相應(yīng)的適應(yīng)能力，由于被動(dòng)式減振器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和改良對(duì)整車的綜合性能提升作用已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)今汽車的發(fā)展需求，盡管仍占有很大的市場(chǎng)份額，但是逐漸淡出汽車領(lǐng)域已成為大勢(shì)所趨。主動(dòng)式減振器因高成本、高維護(hù)要求、復(fù)雜性、能耗以及潛在的可靠性問(wèn)題使得其在實(shí)際應(yīng)用中存在一定的劣勢(shì)，目前仍有很多問(wèn)題沒(méi)有得到很好的解決，而半主動(dòng)懸架系統(tǒng)是一種隨汽車行駛狀況及駕駛員駕駛習(xí)慣而動(dòng)態(tài)調(diào)整減振器阻尼及剛度的懸架，通過(guò)對(duì)汽車行駛狀態(tài)、路面狀況以及駕駛員的操縱等信息的分析，自動(dòng)調(diào)整減振器的阻尼和剛度使懸架達(dá)到最優(yōu)的減振效果和平順性，無(wú)需人工干預(yù)。而半主動(dòng)減振器的關(guān)鍵技術(shù)便在于應(yīng)用了cdc電磁閥才能達(dá)到上述功能。
2、目前已有一些算法能夠利用機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)cdc電磁閥性能進(jìn)行預(yù)測(cè)。如中國(guó)專利cn117473838a公開(kāi)了一種cdc電磁閥電磁力比例特性的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，將杜鵑多目標(biāo)搜索算法用于多目標(biāo)優(yōu)化的電磁力比例特性的數(shù)學(xué)模型，只對(duì)電磁力比例特性進(jìn)行了多目標(biāo)優(yōu)化，而對(duì)先到溢流閥部分的特性曲線沒(méi)有優(yōu)化，杜鵑算法的搜索策略通過(guò)模擬杜鵑鳥(niǎo)的寄生行為，即在巢中放置“蛋”的過(guò)程，雖然這種方法在全局搜索中有一定優(yōu)勢(shì)，但由于杜鵑算法的跳躍性較強(qiáng)，在搜索過(guò)程中會(huì)偏向探索局部區(qū)域，導(dǎo)致陷入局部最優(yōu)，為此，提出本專利技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)
2、本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下：
3、一種cdc電磁先導(dǎo)溢流閥壓力流量特性的多目標(biāo)尋優(yōu)方法，步驟如下：
4、（1）建立cdc電磁先導(dǎo)溢流閥三維等效模型；
5、首先建立cdc電磁先導(dǎo)溢流閥的三維模型，cdc電磁先導(dǎo)溢流閥為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，包括先導(dǎo)電磁鐵、先導(dǎo)閥和溢流閥，溢流閥一側(cè)設(shè)置有先導(dǎo)閥，溢流閥和先導(dǎo)電磁鐵通過(guò)連接座連接；
6、溢流閥包括底座、閥座、主閥芯、主彈簧、球閥鋼球和溢流彈簧，底座一側(cè)設(shè)置有閥座，底座與閥座之間設(shè)置有不銹鋼墊片，閥座內(nèi)設(shè)置有主閥芯，主閥芯內(nèi)設(shè)置有主彈簧，主彈簧通過(guò)節(jié)流閥片連接有先導(dǎo)閥，底座外側(cè)設(shè)置有o型密封圈，閥座一側(cè)設(shè)置有球閥鋼球和與之配合的溢流彈簧，底座、閥座、主閥芯、球閥鋼球空間聯(lián)通，為液壓油傳導(dǎo)路徑，如圖2紅色路線所示；
7、先導(dǎo)閥包括閥套、先導(dǎo)閥閥芯、先導(dǎo)彈簧和閥芯推桿，閥套內(nèi)設(shè)置有先導(dǎo)閥閥芯，先導(dǎo)閥閥芯外側(cè)套裝有先導(dǎo)彈簧，先導(dǎo)閥閥芯一端連接有閥芯推桿，閥芯推桿外側(cè)設(shè)置有先導(dǎo)電磁鐵；
8、先導(dǎo)電磁鐵包括隔磁套、電磁鐵管帽、銜鐵和電磁鐵芯，閥芯推桿底部通過(guò)潤(rùn)滑軸承套裝有電磁鐵芯，閥芯推桿中部套裝有銜鐵，閥芯推桿頂部通過(guò)滑動(dòng)軸承連接有電磁鐵管帽，電磁鐵管帽下部連接有隔磁套。
9、（2）根據(jù)搭建的三維等效模型及工作原理搭建動(dòng)力學(xué)模型，包括先導(dǎo)閥動(dòng)力學(xué)模型和溢流閥動(dòng)力學(xué)模型，并進(jìn)行受力分析；
10、（3）根據(jù)動(dòng)力學(xué)模型搭建液壓仿真模型;
11、基于amesim軟件和動(dòng)力學(xué)模型，建立cdc電磁先導(dǎo)溢流閥的液壓仿真模型,模型包括壓力源、溢流閥、先導(dǎo)電磁閥、單向球閥等關(guān)鍵部分，設(shè)置油液的物理屬性（密度、粘度、體積模量等）及電磁閥的控制參數(shù)（線圈電阻、線圈匝數(shù)、初始?xì)庀兜龋ㄟ^(guò)仿真測(cè)得溢流閥的進(jìn)出口壓力和流量特性，為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和優(yōu)化算法提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；
12、（4）組成訓(xùn)練樣本對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練；
13、（5）初始化蟻群算法參數(shù)；
14、在優(yōu)化過(guò)程中，采用蟻群算法結(jié)合雙退火局部搜索策略對(duì)cdc電磁先導(dǎo)溢流閥的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行求解，通過(guò)初始化關(guān)鍵參數(shù)（如螞蟻數(shù)量、最大迭代次數(shù)、信息素?fù)]發(fā)率等），設(shè)定局部搜索機(jī)制，平衡全局搜索與局部?jī)?yōu)化的效率，顯著提高了算法的收斂速度與解的精度；
15、（6）開(kāi)始蟻群算法迭代；
16、（7）更新信息素；
17、（8）判斷是否滿足終止條件；
18、（9）輸出最優(yōu)參數(shù)組合與優(yōu)化后的壓力-流量特性曲線；
19、（10）pareto法確定影響因素的重要程度。
20、根據(jù)本專利技術(shù)優(yōu)選的，步驟（2）中，搭建先導(dǎo)閥的動(dòng)力學(xué)模型，油液先進(jìn)入溢流閥，溢流閥入口壓力小于開(kāi)啟壓力時(shí)，溢流閥處于關(guān)閉狀態(tài)，油液會(huì)通過(guò)溢流閥進(jìn)入先導(dǎo)閥，先導(dǎo)閥閥芯與閥套通過(guò)軸孔配合，通過(guò)先導(dǎo)閥閥芯與閥套的間隙變化，形成節(jié)流孔效應(yīng)，先導(dǎo)閥閥芯包括三段直徑，使其與閥套形成兩個(gè)節(jié)流孔，產(chǎn)生兩端節(jié)流效應(yīng)，兩端節(jié)流效應(yīng)已在上述介紹其與阻尼力的關(guān)系，經(jīng)過(guò)球閥后，油液進(jìn)入補(bǔ)償腔回油，搭建的先導(dǎo)閥動(dòng)力學(xué)模型公式為：
21、
22、其中，dk為溢流閥彈簧閥座孔（即主彈簧所在座孔）直徑，d1為先導(dǎo)閥閥套直徑，d2為先導(dǎo)閥閥芯中段直徑，d3為先導(dǎo)閥閥芯前段直徑，d4為先導(dǎo)閥閥芯底段直徑，d5為先導(dǎo)閥聯(lián)通孔直徑，為先導(dǎo)閥閥芯的位移，，q1先導(dǎo)閥進(jìn)口流量，qa為經(jīng)過(guò)先導(dǎo)閥閥芯前段的流量，qb為經(jīng)過(guò)先導(dǎo)閥閥芯底段的流量，qc為經(jīng)過(guò)單向球閥的流量，q2為先導(dǎo)閥出口流量（即經(jīng)過(guò)先導(dǎo)閥閥芯底段的流量）；△pin-1為油液經(jīng)過(guò)溢流閥彈簧閥座孔的前后壓差，△p1-a為油液經(jīng)過(guò)先導(dǎo)閥閥芯前段的前后壓差，△pa-b為油液經(jīng)過(guò)先導(dǎo)閥閥芯底段的前后壓差，△pb-c為油液經(jīng)過(guò)單向球閥的前后壓差，△pc-2為油液經(jīng)過(guò)先導(dǎo)閥聯(lián)通孔的前后壓差；ak為溢流閥彈簧閥座孔截面積；aa為先導(dǎo)閥閥芯前段的過(guò)流面積；ab為先導(dǎo)閥閥芯底段的過(guò)流面積；cq為流量系數(shù)，μ為油液的動(dòng)力粘度，ρ為油液的密度，l為先導(dǎo)閥聯(lián)通孔長(zhǎng)度,fopen1為單向球閥的開(kāi)啟臨界力。
23、根據(jù)本專利技術(shù)優(yōu)選的，步驟（2）中，當(dāng)溢流閥入口壓力大于溢流閥開(kāi)啟壓力時(shí)，溢流閥開(kāi)始溢流，溢流閥的動(dòng)力學(xué)模型為：
24、
25、其中，a0為溢流閥主閥芯常通孔的過(guò)流面積，ad為溢流閥主閥芯內(nèi)圓的過(guò)流面積，ae為溢流閥主閥芯外圓的過(guò)流面積，a4為溢流閥聯(lián)通孔的過(guò)流面積，d6為溢流閥閥座的內(nèi)圓半徑，d7為溢流閥閥座的外圓半徑，d9為溢流閥聯(lián)通孔直徑；qd為溢流閥主閥芯由內(nèi)圓進(jìn)入外環(huán)的流量，qe為經(jīng)過(guò)溢流閥主閥芯外環(huán)的流量，q4為經(jīng)過(guò)溢流閥聯(lián)通孔的流量；△pin-d為油液經(jīng)過(guò)由溢流閥主閥芯內(nèi)圓進(jìn)入外環(huán)的前后壓差，△pd-e為油液經(jīng)過(guò)溢流閥主閥芯外環(huán)的前后壓差，△pe-4為油液經(jīng)過(guò)溢流閥聯(lián)通孔的前后壓差,fopen2為溢流閥的開(kāi)啟壓力。
26、根據(jù)本專利技術(shù)優(yōu)選的，步驟（2）中，假設(shè)補(bǔ)償腔內(nèi)的壓力為零，得到溢流閥主閥芯開(kāi)啟時(shí)的穩(wěn)態(tài)受力方程以及先導(dǎo)閥閥芯的受力分析：
27、
28、其中，d9代表溢流閥主閥芯的外圓直徑，d10代表溢流閥底座外圓環(huán)的小圓直徑，d11代表溢流閥底座內(nèi)圓環(huán)的大圓直徑；a上代表油液在溢流閥主閥芯的上端作用面積，本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.CDC電磁先導(dǎo)溢流閥壓力流量特性的多目標(biāo)尋優(yōu)方法，其特征在于，步驟如下：
2.如權(quán)利要求1所述的CDC電磁先導(dǎo)溢流閥壓力流量特性的多目標(biāo)尋優(yōu)方法，其特征在于，步驟（2）中，搭建先導(dǎo)閥的動(dòng)力學(xué)模型，油液先進(jìn)入溢流閥，溢流閥入口壓力小于開(kāi)啟壓力時(shí)，溢流閥處于關(guān)閉狀態(tài)，油液會(huì)通過(guò)溢流閥進(jìn)入先導(dǎo)閥，先導(dǎo)閥閥芯與閥套通過(guò)軸孔配合，通過(guò)先導(dǎo)閥閥芯與閥套的間隙變化，形成節(jié)流孔效應(yīng)，先導(dǎo)閥閥芯包括三段直徑，使其與閥套形成兩個(gè)節(jié)流孔，產(chǎn)生兩端節(jié)流效應(yīng)，經(jīng)過(guò)球閥后，油液進(jìn)入補(bǔ)償腔回油，搭建的先導(dǎo)閥動(dòng)力學(xué)模型公式為：
3.如權(quán)利要求2所述的CDC電磁先導(dǎo)溢流閥壓力流量特性的多目標(biāo)尋優(yōu)方法，其特征在于，步驟（2）中，當(dāng)溢流閥入口壓力大于溢流閥開(kāi)啟壓力時(shí)，溢流閥開(kāi)始溢流，溢流閥的動(dòng)力學(xué)模型為：
4.如權(quán)利要求3所述的CDC電磁先導(dǎo)溢流閥壓力流量特性的多目標(biāo)尋優(yōu)方法，其特征在于，步驟（2）中，假設(shè)補(bǔ)償腔內(nèi)的壓力為零，得到溢流閥主閥芯開(kāi)啟時(shí)的穩(wěn)態(tài)受力方程以及先導(dǎo)閥閥芯的受力分析：
5.如權(quán)利要求4所述的CDC電磁先導(dǎo)溢流閥壓力流量特性的多目標(biāo)尋優(yōu)方法，其特征
6.如權(quán)利要求5所述的CDC電磁先導(dǎo)溢流閥壓力流量特性的多目標(biāo)尋優(yōu)方法，其特征在于，步驟（5）具體為：
7.如權(quán)利要求6所述的CDC電磁先導(dǎo)溢流閥壓力流量特性的多目標(biāo)尋優(yōu)方法，其特征在于，步驟（6）具體為：
8.如權(quán)利要求7所述的CDC電磁先導(dǎo)溢流閥壓力流量特性的多目標(biāo)尋優(yōu)方法，其特征在于，步驟（7）中，具體的：
9.如權(quán)利要求8所述的CDC電磁先導(dǎo)溢流閥壓力流量特性的多目標(biāo)尋優(yōu)方法，其特征在于，步驟（8）具體為：
10.如權(quán)利要求9所述的CDC電磁先導(dǎo)溢流閥壓力流量特性的多目標(biāo)尋優(yōu)方法，其特征在于，步驟（9）具體為：在終止條件滿足時(shí)，輸出最優(yōu)離散和連續(xù)參數(shù)組合，并給出優(yōu)化后的壓力-流量特性曲線，最優(yōu)解的輸出是蟻群算法在最大迭代次數(shù)內(nèi)搜索得到的最優(yōu)離散和連續(xù)參數(shù)組合；
...【技術(shù)特征摘要】
1.cdc電磁先導(dǎo)溢流閥壓力流量特性的多目標(biāo)尋優(yōu)方法，其特征在于，步驟如下：
2.如權(quán)利要求1所述的cdc電磁先導(dǎo)溢流閥壓力流量特性的多目標(biāo)尋優(yōu)方法，其特征在于，步驟（2）中，搭建先導(dǎo)閥的動(dòng)力學(xué)模型，油液先進(jìn)入溢流閥，溢流閥入口壓力小于開(kāi)啟壓力時(shí)，溢流閥處于關(guān)閉狀態(tài)，油液會(huì)通過(guò)溢流閥進(jìn)入先導(dǎo)閥，先導(dǎo)閥閥芯與閥套通過(guò)軸孔配合，通過(guò)先導(dǎo)閥閥芯與閥套的間隙變化，形成節(jié)流孔效應(yīng)，先導(dǎo)閥閥芯包括三段直徑，使其與閥套形成兩個(gè)節(jié)流孔，產(chǎn)生兩端節(jié)流效應(yīng)，經(jīng)過(guò)球閥后，油液進(jìn)入補(bǔ)償腔回油，搭建的先導(dǎo)閥動(dòng)力學(xué)模型公式為：
3.如權(quán)利要求2所述的cdc電磁先導(dǎo)溢流閥壓力流量特性的多目標(biāo)尋優(yōu)方法，其特征在于，步驟（2）中，當(dāng)溢流閥入口壓力大于溢流閥開(kāi)啟壓力時(shí)，溢流閥開(kāi)始溢流，溢流閥的動(dòng)力學(xué)模型為：
4.如權(quán)利要求3所述的cdc電磁先導(dǎo)溢流閥壓力流量特性的多目標(biāo)尋優(yōu)方法，其特征在于，步驟（2）中，假設(shè)補(bǔ)償腔內(nèi)的壓力為零，得到溢流閥主閥芯開(kāi)啟時(shí)的穩(wěn)態(tài)受力方程以及先導(dǎo)閥閥芯的受力分析：
5.如權(quán)利要求4所述的cdc電磁先導(dǎo)溢流閥壓力流量特性的多目標(biāo)尋優(yōu)方法，其特征在于，步驟（...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：時(shí)文卓，李明昊，張思晗，李世振，史子麟，張?jiān)鰧?/a>，郭梓萌，戴子祥，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：山東大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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