改进NSGA-Ⅲ的高维多目标柔性作业车间低碳调度方法研究

1

作者 陈锐 陈勇 +3 位作者 王宸 宫爱红 胡明茂 龚青山 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第10期165-173,共9页

针对考虑低碳指标的柔性作业车间调度问题,建立了以碳排放量、机器能耗、完工时间和机器负载为优化目标的高维多目标柔性作业车间低碳调度(MaOFJLCSP)数学模型。鉴于NSGAⅢ在求解上述模型存在初始解质量差和易陷入局部最优的问题,提出... 针对考虑低碳指标的柔性作业车间调度问题,建立了以碳排放量、机器能耗、完工时间和机器负载为优化目标的高维多目标柔性作业车间低碳调度(MaOFJLCSP)数学模型。鉴于NSGAⅢ在求解上述模型存在初始解质量差和易陷入局部最优的问题,提出一种改进NSGA-Ⅲ(NSGA-Ⅲ-HD)。首先,提出了一种基于混沌映射的实数编码机制,并在此基础上引入立方混沌映射对种群进行初始化,提高初始种群的质量;其次,设计了多种群精英存储的选择策略,在避免算法陷入局部最优的同时丰富了种群的多样性;最后,融合层次分析法和逼近理想解法(AHP-TOPSIS),选出一个更加全面且准确的调度方案。通过基准测试算例Brandimarte数据集和实例数据对改进算法进行验证对比,结果表明,NSGA-Ⅲ-HD在求解MaOFJLCSP时具有较高的优越性。 展开更多

关键词 高维多目标 低碳调度 混沌映射 多种群精英存储 柔性作业车间调度

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基于CAN总线的车载应用Bootloader设计 被引量：11

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作者 张成雨 杨朝阳 单志文 《湖北汽车工业学院学报》 2017年第4期67-70,74,共5页

通过专用调试端口实现对开发后期ECU的应用程序更新,过程繁杂且稳定性不高。针对此问题提出一套基于统一诊断服务(Unified Diagnostic Services,UDS)协议并应用于英飞凌TC27x T平台的下位机Bootloader软件。软件采用车载CAN总线为通信介... 通过专用调试端口实现对开发后期ECU的应用程序更新,过程繁杂且稳定性不高。针对此问题提出一套基于统一诊断服务(Unified Diagnostic Services,UDS)协议并应用于英飞凌TC27x T平台的下位机Bootloader软件。软件采用车载CAN总线为通信介质,通过UDS下载服务流程,编制了Flash擦写函数,通过CAN通信实现了应用程序的更新和Map的映射,实现对车载ECU的在线更新升级。经过实际测试,最终结果表明:该Bootloader可正常完成程序启动加载,能比较准确、方便地将应用程序下载到控制单元。 展开更多

关键词 CAN总线

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衬套型橡胶悬置结构形状的优化方法 被引量：7

3

作者 郭一鸣 吴钟恺 上官文斌 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期55-59,82,共6页

为满足汽车动力总成悬置系统匹配过程中悬置的刚度要求,对悬置中非橡胶填充结构进行优化设计,以长槽的半径r,圆槽的半径R,两槽间的夹角α,长槽的角度β为结构参数,采取正交试验与ABAQUS有限元软件结合的方法,对橡胶悬置刚度进行仿真试... 为满足汽车动力总成悬置系统匹配过程中悬置的刚度要求,对悬置中非橡胶填充结构进行优化设计,以长槽的半径r,圆槽的半径R,两槽间的夹角α,长槽的角度β为结构参数,采取正交试验与ABAQUS有限元软件结合的方法,对橡胶悬置刚度进行仿真试验。根据试验结果建立二阶响应面模型,通过谢菲尔德遗传算法进行优化,从而获取非橡胶填充结构参数以满足悬置刚度要求。优化结果与试验验证误差较小,满足设计要求。该方法在橡胶悬置设计阶段具有参考意义。 展开更多

关键词 橡胶悬置 非橡胶填充结构 结构优化

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悬架控制臂多目标拓扑优化 被引量：7

4

作者 康元春 李辉 高赞 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 北大核心 2014年第6期571-575,共5页

为了对悬架控制臂进行轻量化,并保证轻量化的悬架控制臂仍能满足动静态性能要求,采用了多目标拓扑优化的方法。首先以控制臂为柔性体在Adams/Car中建立悬架刚柔耦合模型并对该模型进行多体动力学分析,从而得到悬架控制臂在制动、转向及... 为了对悬架控制臂进行轻量化,并保证轻量化的悬架控制臂仍能满足动静态性能要求,采用了多目标拓扑优化的方法。首先以控制臂为柔性体在Adams/Car中建立悬架刚柔耦合模型并对该模型进行多体动力学分析,从而得到悬架控制臂在制动、转向及过凸包等极限工况时的边界条件;然后采用惯性释放的方法对悬架控制臂进行有限元静力分析及模态分析,并根据结果分析其动静态性能;再运用折衷规划法对该悬架控制臂进行多目标拓扑优化,并通过正交试验的方法确定目标函数的权重。最终得到的新控制臂模型重量比原模型降低18.1%,总体刚度及低阶频率都有提高,各极限工况应力均小于许用应力。结果表明,轻量化的悬架控制臂满足性能要求,验证了设计的合理性。 展开更多

关键词 控制臂 折衷规划法 多目标拓扑优化

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基于道路谱模拟的转向节疲劳分析 被引量：5

5

作者 康元春 李东升 张浩勤 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期748-751,845,共5页

为了解所设计的转向节疲劳寿命是否能够满足设计要求,文章首先提取了悬架典型极限工况运动时转向节各连接点所受的力,并对其进行强度分析;根据分析结果,得出该转向节在不平路面工况所受的应力最大,因此需计算不平路面下转向节的疲劳寿命... 为了解所设计的转向节疲劳寿命是否能够满足设计要求,文章首先提取了悬架典型极限工况运动时转向节各连接点所受的力,并对其进行强度分析;根据分析结果,得出该转向节在不平路面工况所受的应力最大,因此需计算不平路面下转向节的疲劳寿命;用Matlab对道路不平度曲线进行了模拟,然后将道路不平度曲线输入多体动力学软件,得到悬架转向节在该工况的载荷谱;最后根据二轴性分析结果,对转向节进行多轴疲劳寿命分析,分析结果验证了该转向节设计的合理性。 展开更多

关键词 转向节 动力学 路面谱 疲劳分析

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分立式商用车主动进气格栅执行器开发

6

作者 石振东 连蒙恩 +1 位作者 尹长城 龚志傲 《内燃机与配件》 2024年第10期1-4,共4页

本文针对商用车主动进气格栅高扭矩需求,提出了一种分立式控制方案,通过多执行器控制多片格栅开度,以提高车辆燃油经济性。为解决多个执行器MCU在同时收到车端ECU相同的格栅转角信号后,多个格栅转动不同步问题,引入自适应同步控制算法... 本文针对商用车主动进气格栅高扭矩需求,提出了一种分立式控制方案,通过多执行器控制多片格栅开度,以提高车辆燃油经济性。为解决多个执行器MCU在同时收到车端ECU相同的格栅转角信号后,多个格栅转动不同步问题,引入自适应同步控制算法实现各个执行器动态调节各个格栅转角,确保多片格栅同步运动。单个执行器良好的控制效果是自适应同步控制算法取得成效的基础。本文以分立式商用车主动进气格栅中的单片格栅为研究对象,开发了单个执行器内电机控制系统。采用过零检测法检测电机转子位置,使用预测法识别过零点加快定位转子位置。实验证明,格栅实际转角与期望转角之间的误差在4%以内,电机响应速度提升约10%。在一定程度上为解决分立式商用车主动进气格栅转动不同步问题提供了参考。 展开更多

关键词 分立式商用车主动进气格栅 主动进气格栅执行器 自适应同步控制算法 无感无刷直流电机

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基于FMEA的SOTIF危害分析方法

7

作者 杨宝淇 Unal Yildirim 郑冬黎 《湖北汽车工业学院学报》 2024年第4期26-32,共7页

针对自动驾驶等复杂系统的预期功能安全问题,提出了一种基于FMEA的SOTIF危害分析方法。侧重于自动驾驶系统的功能不足,从具有可测量属性的功能概念角度出发,详细定义了功能不足,完善了现有的失效模式分类,通过建立失效模式与功能不足之... 针对自动驾驶等复杂系统的预期功能安全问题,提出了一种基于FMEA的SOTIF危害分析方法。侧重于自动驾驶系统的功能不足,从具有可测量属性的功能概念角度出发,详细定义了功能不足,完善了现有的失效模式分类,通过建立失效模式与功能不足之间的联系,增强了FMEA在SOTIF危害分析中的应用。通过对自适应巡航控制系统的案例研究,证明了扩展AIAG&VDA失效模式分类对SOTIF问题的适用性及文中方法的优势。 展开更多

关键词 预期功能安全 失效模式与影响分析 功能不足 危害分析 自动驾驶安全

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奇异值分解在滚动轴承故障诊断中的应用

8

作者 季景方 董焱章 《湖北汽车工业学院学报》 2024年第4期43-47,共5页

针对奇异值分解应用于轴承故障诊断中有效重构分量确定困难的问题,提出了基于峭度准则的新方法,实现对滚动轴承的故障诊断。将提出的方法应用于实测滚动轴承内圈、外圈、滚动体的故障信号中,并对重构信号的包络谱进行分析。结果表明,重... 针对奇异值分解应用于轴承故障诊断中有效重构分量确定困难的问题,提出了基于峭度准则的新方法,实现对滚动轴承的故障诊断。将提出的方法应用于实测滚动轴承内圈、外圈、滚动体的故障信号中,并对重构信号的包络谱进行分析。结果表明,重构信号不仅可以有效提取故障特征频率,同时还将大量的噪声频率成分剔除,为滚动轴承故障诊断提供了参考。 展开更多

关键词 奇异值分解 故障诊断 峭度

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基于蒙特卡洛法的机器人无碰撞工作空间求解 被引量：4

9

作者 付兵 胡飞飞 +1 位作者 陈琳 潘海鸿 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2016年第2期16-19,共4页

为研究末端执行器对机器人实际工作空间的影响,以及机器人关节之间、末端执行器与机器人关节之间的碰撞对机器人工作空间的影响,文章以6自由度工业机器人为研究对象,研究获取带末端执行器的机器人无碰撞工作空间。提出采用蒙特卡洛法随... 为研究末端执行器对机器人实际工作空间的影响,以及机器人关节之间、末端执行器与机器人关节之间的碰撞对机器人工作空间的影响,文章以6自由度工业机器人为研究对象,研究获取带末端执行器的机器人无碰撞工作空间。提出采用蒙特卡洛法随机生成大量机器人关节转角值,并用这些关节转角值更新机器人虚拟样机的模型位置姿态,然后采取混合包围体层次树碰撞检测算法判断机器人自身关节及末端执行器与机器人关节之间是否发生碰撞来分析机器人的无碰撞工作空间,获取工作空间中的碰撞点,得到机器人的无碰撞工作空间。结果表明本文提出的方法能够有效获取带末端执行器的机器人无碰撞工作空间。 展开更多

关键词 工业机器人 蒙特卡洛法 工作空间 碰撞检测

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4WS越野车后悬架多目标集成优化方法研究 被引量：4

10

作者 周红妮 冯樱 +1 位作者 范卫兵 薛敏 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第9期128-133,共6页

以东风某4WS越野车的开发为平台,利用多学科优化软件iSIGHT集成ADAMS/Car建立了后独立悬架总成运动学仿真集成流程;基于提出的悬架优化新目标,通过正交数组DOE分析方法与NSGA-Ⅱ遗传算法实现了悬架多目标优化。为提高优化效率,基于响应... 以东风某4WS越野车的开发为平台,利用多学科优化软件iSIGHT集成ADAMS/Car建立了后独立悬架总成运动学仿真集成流程;基于提出的悬架优化新目标,通过正交数组DOE分析方法与NSGA-Ⅱ遗传算法实现了悬架多目标优化。为提高优化效率,基于响应面法(RSM)建立了高精度的近似模型,仿真结果表明:优化后仿真曲线都向目标特性曲线靠近,在大轮跳工况下也能较好地满足悬架设计要求,且采用近似模型计算速度得到极大提高。利用现有理论方法与算法,结合先进的计算机仿真平台与集成技术,提出了一种较为高效、便捷的汽车悬架系统优化设计方法,可有效解决传统优化方法的不足。 展开更多

关键词 双横臂独立悬架 定位参数 响应面模型 多目标优化 遗传算法

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商用车含踏板燃油箱结构优化分析

11

作者 谢锟 张继伟 吴胜军 《湖北汽车工业学院学报》 2024年第4期17-21,32,共6页

对含踏板燃油箱模型在踩踏工况下进行了静力的结构分析,并进行疲劳分析。选取箱体、踏板、端盖、支架、防浪板的厚度为设计变量,以质量、应力、变形、疲劳寿命为目标,对燃油箱进行优化设计,结果表明:优化后燃油箱的最大应力降低了4.29%... 对含踏板燃油箱模型在踩踏工况下进行了静力的结构分析,并进行疲劳分析。选取箱体、踏板、端盖、支架、防浪板的厚度为设计变量,以质量、应力、变形、疲劳寿命为目标,对燃油箱进行优化设计,结果表明:优化后燃油箱的最大应力降低了4.29%,最大变形降低了13.04%,疲劳寿命提高了26.94%,质量降低了10.93%。 展开更多

关键词 燃油箱 静态结构 疲劳分析 响应面优化

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FSAE方程式赛车制动系统设计 被引量：4

12

作者 贺焕利 李亮 《汽车实用技术》 2019年第2期45-49,共5页

根据FSAE比赛规则对赛车制动性能的要求,提出了赛车制动系统的设计方案。通过对赛车制动过程进行受力分析,建立了制动系统力学模型。借助Simulink软件平台建立了赛车制动系统仿真模型,得到了最优制动力分配系数、同步附着系数以及制动... 根据FSAE比赛规则对赛车制动性能的要求,提出了赛车制动系统的设计方案。通过对赛车制动过程进行受力分析,建立了制动系统力学模型。借助Simulink软件平台建立了赛车制动系统仿真模型,得到了最优制动力分配系数、同步附着系数以及制动系统关键设计参数。通过实车试验,验证了该制动系统具有良好的制动性能,能够达到四轮同时抱死的设计目标。 展开更多

关键词 方程式赛车 制动系统 仿真 制动距离

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衬套刚度对悬架运动学特性参数影响分析 被引量：4

13

作者 彭福泰 师国靖 《汽车实用技术》 2020年第7期156-161,共6页

随着研究分析橡胶衬套发现橡胶衬套的刚度变化对汽车的悬架参数有重要的影响,进而直接影响着汽车的平顺性、操纵稳定性能。文章选择对橡胶衬套的刚度展开讨论,首先建立了带有橡胶衬套与转向系的双横臂独立前悬架的弹性连接运动学模型。... 随着研究分析橡胶衬套发现橡胶衬套的刚度变化对汽车的悬架参数有重要的影响,进而直接影响着汽车的平顺性、操纵稳定性能。文章选择对橡胶衬套的刚度展开讨论,首先建立了带有橡胶衬套与转向系的双横臂独立前悬架的弹性连接运动学模型。以车轮外倾角、车轮前束角、主销后倾角、主销内倾角、轮距的变化、轮心处悬架垂直刚度等悬架参数为观察指标,设置悬架与整车的部分参数,给建立的模型输入左右车轮平行跳动激励,进行仿真对比,得出弹性连接状态下的模型综合结果更好。然后分析在弹性运动学状态下各个橡胶衬套刚度的改变对悬架运动学特性参数的影响大小,得出衬套径向刚度、轴向刚度的改变对悬架运动学特性参数综合影响,这对提升汽车的操纵稳定性与平顺性有较好的指导意义。 展开更多

关键词 衬套 悬架 刚度 操作稳定性

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纵置板簧式非独立悬架与整体式转向系统的运动学分析与优化

14

作者 周红妮 李宁 潘锐 《内燃机与配件》 2024年第8期9-12,共4页

针对汽车悬架系统与转向系统在汽车行驶过程中存在运动干涉、轮胎磨损等问题,本文基于汽车前悬架与整体式转向系统刚体运动学模型,采用三维空间坐标变换法对系统关键点以及重要杆系的位置参数变化进行了分析与计算,并以实际内、外前轮... 针对汽车悬架系统与转向系统在汽车行驶过程中存在运动干涉、轮胎磨损等问题,本文基于汽车前悬架与整体式转向系统刚体运动学模型,采用三维空间坐标变换法对系统关键点以及重要杆系的位置参数变化进行了分析与计算,并以实际内、外前轮转角关系与理想阿克曼转角关系存在差值最小为目标,基于iSIGHT与MATLAB集成仿真技术,进行设计变量DOE分析与优化计算,经过比较分析,优化后的设计方案可有效降低轮胎磨损,提升汽车的行驶性能。 展开更多

关键词 悬架与转向系统 刚体运动学模型 阿克曼转向原理 优化设计 DOE分析

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二甲醚燃料喷射压力对喷雾发展过程的影响 被引量：3

15

作者 宋文鹏 张光德 +2 位作者 孙敬 赵慧勇 马骏 《车用发动机》 北大核心 2015年第3期51-54,共4页

利用定容容器模拟增压发动机缸内高温高压条件,利用高速摄像机观察二甲醚喷雾,探讨了喷射压力对喷雾贯穿距离、喷雾蒸发等喷雾发展过程的影响规律。结果表明:在喷射初期喷雾贯穿距离与喷射时间成正比关系,在喷射后期,环境气体卷入喷雾中... 利用定容容器模拟增压发动机缸内高温高压条件,利用高速摄像机观察二甲醚喷雾,探讨了喷射压力对喷雾贯穿距离、喷雾蒸发等喷雾发展过程的影响规律。结果表明:在喷射初期喷雾贯穿距离与喷射时间成正比关系,在喷射后期,环境气体卷入喷雾中,喷雾贯穿距离与喷射时间平方根成正比关系;二甲醚燃料液态喷雾贯穿距离相对于气态来说非常短,DME液态喷雾贯穿距离基本不随时间的增加而增长。 展开更多

关键词 二甲醚 喷雾贯穿距 燃油雾化 喷射压力

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基于模糊控制的差动制动客车防侧翻控制 被引量：3

16

作者 余伟 高伟 冯樱 《汽车实用技术》 2021年第13期30-34,共5页

客车具有载客量大、质心高等特点,与其他车辆相比,客车更容易发生侧翻。文章首先对影响客车侧翻的因素进行分析,其次针对微型客车在高速转弯过程的侧翻稳定性进行研究。基于Trucksim建立客车动力学模型,利用MATLAB/Simulink建立模糊控... 客车具有载客量大、质心高等特点,与其他车辆相比,客车更容易发生侧翻。文章首先对影响客车侧翻的因素进行分析,其次针对微型客车在高速转弯过程的侧翻稳定性进行研究。基于Trucksim建立客车动力学模型,利用MATLAB/Simulink建立模糊控制策略;通过Trucksim与Simulink间的数据接口将控制系统与整车动力学模型结合,以横向载荷转移率为门限值,通过仿真试验对所提出控制策略加以验证。结果表明:车速快、质心高、方向盘转角大的车辆更容易发生侧翻,同时,通过联合仿真分析带有控制的车辆横向载荷转移率始终小于门限值0.8,使车辆处于稳定状态。 展开更多

关键词 客车侧翻 联合仿真 模糊控制 差动制动

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动力吸振器在汽车半轴减振减噪上的应用 被引量：3

17

作者 曾广劲 郭一鸣 《湖北汽车工业学院学报》 2019年第4期11-15,共5页

为减小由汽车右半轴引起的轰鸣声,基于多岛遗传算法设计了一款汽车半轴动力吸振器。建立了汽车半轴动力吸振器有限元模型并预测其固有频率,与实测值进行对比验证。装车试验结果表明:加装汽车半轴动力吸振器后,前排右耳总噪声下降了8 dB... 为减小由汽车右半轴引起的轰鸣声,基于多岛遗传算法设计了一款汽车半轴动力吸振器。建立了汽车半轴动力吸振器有限元模型并预测其固有频率,与实测值进行对比验证。装车试验结果表明:加装汽车半轴动力吸振器后,前排右耳总噪声下降了8 dB,后排右耳总噪声下降了6 dB,司机座椅导轨振动量下降了50%。 展开更多

关键词 汽车半轴 动力吸振器 轰鸣声 有限元模型 多岛遗传算法

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基于ANSYS软件的齿轮接触强度分析 被引量：2

18

作者 季景方 黎遗铃 《汽车实用技术》 2018年第8期36-38,共3页

齿轮传动是汽车传动的主要形式,其强度不足导致的失效问题给汽车企业造成巨大经济损失,文章基于ANSYS软件对齿轮接触强度进行分析。首先使用CATIA软件建立了一对渐开线直齿圆柱齿轮的三维模型,并将三维模型导入ANSYS软件中进行了齿轮强... 齿轮传动是汽车传动的主要形式,其强度不足导致的失效问题给汽车企业造成巨大经济损失,文章基于ANSYS软件对齿轮接触强度进行分析。首先使用CATIA软件建立了一对渐开线直齿圆柱齿轮的三维模型,并将三维模型导入ANSYS软件中进行了齿轮强度接触分析,得到了齿面、齿根等处的应力分布规律。论文的研究为齿轮的设计提供了理论参考。 展开更多

关键词 齿轮 接触强度 有限元

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汽车涡轮增压器轻度喘振分析及路径控制优化 被引量：2

19

作者 王峰 董焱章 苏新 《湖北汽车工业学院学报》 2019年第2期1-4,共4页

以某车型涡轮增压器为研究对象,通过道路试验及频谱分析对车辆加速过程中的“嘶嘶”声进行识别,结果表明噪声频段为700~1600Hz,确认涡轮增压器发生轻度喘振。继而通过路径控制优化的方式解决轻度喘振问题,设计了相应的宽频消声器且对消... 以某车型涡轮增压器为研究对象,通过道路试验及频谱分析对车辆加速过程中的“嘶嘶”声进行识别,结果表明噪声频段为700~1600Hz,确认涡轮增压器发生轻度喘振。继而通过路径控制优化的方式解决轻度喘振问题,设计了相应的宽频消声器且对消声器的消声性能进行仿真计算,结果显示消声器在700~1600Hz频段的传递损失都在10dB以上。最后进行实车测试,安装宽频消声器后,车内“嘶嘶”声明显改善,提高了整车NVH性能。 展开更多

关键词 涡轮增压器 轻度喘振 路径控制 消声器设计 NVH

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基于ANFIS模型的盘式制动器制动最高温度预测 被引量：2

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作者 季景方 《南方农机》 2018年第21期7-9,共3页

本文介绍了一种盘式制动器制动最高温度预测方法。基于自适应神经模糊推理系统的原理给出了预测模型建模的流程,采用非线性函数对影响ANFIS模型预测结果的影响因素进行了探究,指出了各个影响因素对预测结果的影响。基于上述理论基础,建... 本文介绍了一种盘式制动器制动最高温度预测方法。基于自适应神经模糊推理系统的原理给出了预测模型建模的流程,采用非线性函数对影响ANFIS模型预测结果的影响因素进行了探究,指出了各个影响因素对预测结果的影响。基于上述理论基础,建立了盘式制动器制动最高温度预测模型,通过优化影响预测精度的参数,搭建了用于制动器最高温度预测的系统。预测结果表明:该系统可以很好的对不同结构尺寸的盘式制动器制动最高温度进行预测。 展开更多

关键词 ANFIS模型 盘式制动器 最高制动温度 预测 参数优化

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