霍斯特 任浩洁 崔继一

摘 要：为优化装配大径向刚度机械弹性车轮的越野车行驶平顺性，使用一种装配单筒式油气弹簧的悬架，并利用量子遗传算法对其参数进行优化。在 Matlab 中首先建立了数学模型描述单筒式油气弹簧的刚度与阻尼特性，探讨了油气弹簧各参数对其性能的影响，并从中选取目标参数。之后建立了包含机械弹性车轮的 4 自由度半车模型，确定平顺性评价指标，使用量子遗传算法在 C 级路面白噪声输入下对其进行优化，通过多次计算进行对比，并在不同环境下验证了优化效果。结果表明： 量子遗传算法能有效逼近最优值，算法具有较好的稳定性，优化后越野车的平顺性得到了提高。

关键词：油气悬架; 机械弹性车轮; 平顺性; 量子遗传算法

为使车辆适应恶劣的行驶环境，其平顺性及操纵稳定性的改善具有十分重要的意义。本课题组研究的一种机械弹性车轮，由于拥有较大的侧偏刚度，能增强车辆在复杂路面下的操纵稳定性，但由于其大径向刚度特性导致了平顺性的不足。为保证该种车轮的实际应用效果，需要进行悬架优化。而油气悬架的非线性刚度与阻尼特性能较好地改善车辆的平顺性，被广泛地用于越野车、高级轿车以及工程、军事车辆中。二者的结合对提升车辆性能意义重大。本文以某越野车为例，建立了包含机械弹性车轮与油气悬架的半车模型，在此基础上，以提升平顺性为优化目标确定优化参数，利用量子遗传算法对油气悬架参数进行了多目标、多参数的优化设计，并对优化结果进行了分析。……