1.一种轮毂驱动汽车动惯性悬架模型的建立方法,其特征在于,包括:步骤(1):建立轮毂驱动汽车动惯性悬架四分之一模型:
其中,ms是簧载质量,mu+me是非簧载质量,mu是车轮质量,me是电机质量,k是悬架弹簧刚度,cg是地棚控制的半主动阻尼系数,kt是轮胎等效刚度,zs是簧载质量的垂向位移, 是簧载质量的垂向速度, 是簧载质量的垂向加速度,zu是非簧载质量的垂向位移, 是非簧载质量的垂向速度, 是非簧载质量的垂向加速度,zr是路面不平度的垂向输入位移,T(s)是二阶地棚正实网络的速度型阻抗传递函数,Fr_z是垂向电磁激振力;
将其进行拉式变换得到:
其中,Zs是簧载质量的垂向位移的拉普拉斯变换形式,Zu是非簧载质量的垂向位移的拉普拉斯变换形式,Zr是路面不平度的垂向输入位移的拉普拉斯变换形式,s是拉式变量;
步骤(2):建立开关磁阻电机垂向电磁激振力模型:
其中, 为不平衡径向电磁力垂向分量, 为不平衡径向电磁力,i为电流,L为绕组电感,km为电机的相, 为电机km相的电流,θ为电机定、转子间的相对角位移,gm为电机不偏心时的电机气隙,ε为电机气隙的相对偏心率;当定子在相反方向上的极数为m时,电机气隙为gm(n),电机km相的绕组电感为 当定子在相反方向上的极数为n时,电机气隙为gm(m),电机km相的绕组电感为步骤(3):确定二阶地棚正实网络的速度型阻抗传递函数:
其中,A、B、C、D、E、F为系数,取值均大于等于0,且D、E、F不全为0,且满足正实约束条件;
步骤(4):确定地棚控制算法:当非簧载质量垂向速度和簧载质量与非簧载质量的相对垂向速度方向一致时,控制输入的阻尼系数为cmax;反之,当非簧载质量垂向速度与簧载质量和非簧载质量的相对垂向速度方向相反时,控制输入的阻尼系数为cmin;地棚阻尼系数cg需满足下式:其中,cmax、cmin为两个阻尼系数值,且满足下式:
cmax>cmin>0;
步骤(5):选取路面不平度的垂向输入位移zr,具体为:
其中,v表示行驶速度,n0表示参考空间频率,Gq(n0)表示路面不平度系数,w(t)表示均值为0的高斯白噪声,zr为路面不平度的垂向输入位移, 为路面不平度的垂向输入速度;
步骤(6):采用遗传算法来确定二阶地棚正实网络的响应指标约束条件:BA(z)<1.08×BApass,SWS(z)<SWSpass,DTL(z)<DTLpass,其中,BA(z)为二阶地棚正实网络车身加速度均方根值,SWS(z)为二阶地棚正实网络悬架动行程均方根值,DTL(z)为二阶地棚正实网络轮胎动载荷均方根值,BApass为传统被动悬架车身加速度均方根值,SWSpass为传统被动悬架悬架动行程均方根值,DTLpass为传统被动悬架轮胎动载荷均方根值;
步骤(7):采用遗传算法来获得动惯性悬架模型参数A、B、C、D、E、F、cmax、cmin;
步骤(8):将步骤(7)中获得的悬架模型参数代入二阶地棚正实网络的速度型阻抗传递函数T(s)以及地棚阻尼中,即得到轮毂驱动汽车动惯性悬架模型。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其中,所述步骤(2)中,gm(n)=(1‑ε)gm,gm(m)=(1+ε)gm,|m‑n|=4;ε为:其中,△g为电机转子在径向方向上的绝对偏心量。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,其中,所述步骤(2)中,当定子在相反方向上的极数为m时,电机气隙为gm(n),电机km相的绕组电感为:其中,Nr为电机转子极数, an、bn为多项式拟合系数,Lu为极与槽对齐位置电感,Ln为各相绕组电感的傅立叶系数;
当定子在相反方向上的极数为n时,电机气隙为gm(m),电机km相的绕组电感为:
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其中步骤(3)中,对二阶地棚正实网络的速度型阻抗传递函数T(s)进行正实约束为:
5.根据权利要求1所述的一种方法,其特征在于,其中,所述步骤(7)具体为:遗传算法主要包括产生初始种群、计算适应度值、选择、交叉、变异、迭代,具体为:步骤(7.1):产生初始种群为随机生成种群数量;
步骤(7.2):以轮胎动载荷为优化目标,设计遗传算法的单目标优化适应度函数计算公式为:其中,Punishment为惩罚数;
步骤(7.3):选择为将优化的个体直接遗传到下一代或通过交叉产生新的个体再遗传到下一代;
步骤(7.4):交叉为将种群中两个体部分基因加以替换重组生成新个体;
步骤(7.5):变异为对种群中个体某些基因座上的基因值作变动;
步骤(7.6):迭代为计算是否满足终止条件,若不满足,则继续上述操作,直至达到最大迭代次数;若满足则输出最优解。
6.根据权利要求5所述的一种方法,其特征在于,步骤(7.2)中,惩罚数Punishment取值规则为:只要当二阶地棚正实网络车身加速度均方根值BA(z),二阶地棚正实网络悬架动行程均方根值SWS(z),二阶地棚正实网络轮胎动载荷均方根值DTL(z)中有一者大于1.08倍的传统被动悬架车身加速度均方根值1.08×BApass,传统被动悬架悬架动行程均方根值SWSpass,传统被动悬架轮胎动载荷均方根值DTLpass,则惩罚数Punishment取值为1000,否则取值为0。