Методика совершенствования управляемости и устойчивости автомобиля на основе многокритериальной оптимизации его реакций на управляющие и возмущающие воздействия

• Автор: Богомолов, Сергей Викторович
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 110 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Предмет исследования
1.2 Обзор работ в области теоретического и экспериментального исследования управляемости и устойчивости автомобиля
1.3 Цель и задачи диссертации
2. ОБЩИЙ АЛГОРИТМ ДВУХЭТАПНОЙ ПОСТАНОВКИ ОПТИМИЗАЦИОННОЙ ЗАДАЧИ
2.1 Общие положения
2.2 Процедура формирования вектора критериев оптимальности
2.3 Математическая модель автомобиля
2.4 Формирование вектора варьируемых параметров
2.4.1 Определение границ оптимизируемой системы
2.4.2 Функциональные ограничения
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ПРОВЕРКЕ АДЕКВАТНОСТИ ИСПОЛЬЗУЕМОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИЛОЖЕНИЕ МЕТОДИКИ ПОСТАНОВКИ И РЕШЕНИЯ ОПТИМИЗАЦИОННОЙ ЗАДАЧИ
5. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕДЛОЖЕННОЙ МЕТОДИКИ
6. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
7. ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
В последнее время наблюдается интенсивный рост численности автомобилей, увеличение скоростей их движения и, как следствие, высокий уровень аварийности. В связи с этим ужесточаются требования, предъявляемые к безопасности автомобиля и в частности к таким ее составляющим, как управляемость и устойчивость. Улучшение показателей управляемости и устойчивости является актуальной задачей, требующей особого внимания со стороны конструкторов.
Традиционный подход к разработке автомобиля с хорошей управляемостью выглядит следующим образом. Конструкторы, используя ранее накопленный опыт и компьютерные модели, разрабатывают прототип нового автомобиля уровень показателей управляемости и устойчивости которого на этом этапе может быть определен весьма приблизительно. Затем предполагается значительный объем экспериментальных исследований, нацеленных на доводку свойств разработанного прототипа. Такая доводка представляет собой смещение уровней акцентов управляемости и устойчивости в сторону требований, предъявляемых техническим заданием, и базируется на результатах объективных измерений и субъективных (экспертных) оценок, выставляемых группой инженеров испытателей, причем эффективность подобной экспертизы во многом зависит от их опыта и мастерства.
Вследствие такого подхода разработка нового автомобиля представляет собой дорогостоящий и что не менее важно длительный процесс, что приводит к необходимости поиска путей, позволяющих добиться в этом направлении существенной экономии как временных, так и материальных затрат. Разработчикам необходим «инструмент», который, базируясь на объективных показателях управляемости и устойчивости автомобиля, позволил бы уже на стадии проектирования закладывать в его конструкцию желаемый уровень

рассматриваемых свойств и тем самым ускорил процесс проектирования (или доводки) за счет уменьшения объема доводочных испытаний. Это особенно актуально в современных условиях рыночной экономики, когда остро стоит проблема сокращения затрат на разработку новых моделей при одновременном повышении качества проектирования.
Одним из эффективных путей решения данной проблемы является использование при разработке новых моделей методов многокритериального оптимального проектирования, основанных на математическом моделировании управляемого движения автомобиля. На сегодняшний день существует значительное число работ посвященных оптимальному проектированию применительно к управляемости и устойчивости автомобиля, однако, они не содержат общего универсального подхода, а связаны, в основном, с оценкой влияния отдельных узлов и систем автомобиля (рулевое управление, подвеска, шины и т.д.) на рассматриваемые свойства и их последующей доводкой. Используемые в работах оптимизационные методы, как правило, ориентированы на однокритериальный подход либо используют интегральные критерии качества, представляющие собой свертку локальных критериев, значимость которых определяется весовыми коэффициентами, уровни значимости которых, как правило, назначаются на основе субъективных оценок.
Автомобиль, собранный из «автономно-оптимальных» систем и агрегатов, как правило, обладает некоторым резервом по реализации потенциальных возможностей выбранных конструктивных схем.
Поэтому данная работа посвящена разработке расчетной методики для получения требуемого уровня показателей управляемости и устойчивости автомобиля на стадии его проектирования.

Рис. 5. Получение оценочных показателей при испытаниях «РЫВОК РУЛЯ»