摘要
悬架是底盘重要的组成部件，合理的悬架参数匹配能够提升汽车操纵稳定性和平顺性。本文通过理论及仿真分析、试验分析，基于Adams、Matlab、Isight三个软件联合优化的方法。利用Adams/car软件对整车进行了操纵稳定性试验（稳态回转工况试验、转向回正工况试验、蛇形试验工况试验、角阶跃工况试验）和平顺性试验（脉冲路面工况试验、随机路面工况试验）分析，针对汽车操纵稳定性和平顺性评分值较低问题，进行了结构参数联合优化，对整车进行了样车操纵稳定性和平顺性的道路试验验证。 （1）结合某汽车主机厂开发的前驱SUV悬架作为研究对象，在Adams/car中建立了包括前悬架、稳定杠、转向系统、后悬架、动力系统、制动系统、轮胎等子系统的整车模型。利用Kamp;C试验台进行了Kamp;C仿真试验，对前悬架进行了平行轮跳工况、侧向运动工况、纵向力加载工况、侧向力加载工况、回正力矩加载工况等试验工况的分析，将试验和仿真数据进行对比，结果表明：每个工况评价参数误差较小，曲线吻合度较高，建立的悬架模型和转向系统模型能够进行整车性能分析。 （2）根据国家标准对整车进行了操纵稳定性和平顺性仿真试验，结果表明：稳态回转试验总评分值Nw为78.182；转向回正试验总评分值NH为78.373；蛇形试验总评分值Ns为71.449；转向盘转角阶跃输入试验总评分值NT为60.165；脉冲路面试验总评分值Nm为50.840；随机道路试验总的评分值Na为76.157。每个试验评价指标都有提升空间，需要进一步优化。 （3）基于Isight软件，联合Matlab及Adams/car，以前后悬架减震器阻尼系数、弹簧钢度和齿条与转向管柱中间衬套的垂向转矩作为设计变量，以每个试验总的评分值作为优化目标，采用NGSA-Ⅱ和Multi-IslandGA两种不同的优化方法选取设计变量。结果表明NGSA-Ⅱ算法：稳态回转试验中的总评分值Nw为88.269；转向回正试验中的总评分值NH为86.912；蛇形试验中的总评分值Ns为73.190；转向盘转角阶跃输入试验中的总评分值NT为90.915；脉冲路面试验的总评分值Nm为83.204；随机道路试验总的评分值Na为86.681。结果表明Multi-IslandGA算法：稳态回转试验中的总评分值Nw为87.269；转向回正试验中的总评分值NH为85.591；蛇形试验中的总评分值Ns为72.200；转向盘转角阶跃输入试验中的总评分值NT为90.034；脉冲路面试验的总评分值Nm为77.785；随机道路试验总的评分值Na为85.551。两种算法的操纵稳定性和平顺性同时得到了改善，NGSA-Ⅱ算法提升效果更为明显。 （4）根据国家标准，验证了优化后的操纵稳定性和平顺性样车试验数据和虚拟样机仿真试验数据吻合度，得出样车试验数据在仿真试验数据上下范围波动，数据误差在允许范围内，满足样车和虚拟样机建模的一致性原则。
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