[发明专利]一种转向架悬挂参数快速优化方法

摘要

本发明提供了一种转向架悬挂参数快速优化方法，涉及机车车辆的悬挂参数优化设计技术领域。建立车辆动力学仿真模型；并进行悬挂参数优化分析，确定该模型所需的输入变量、取值范围和输出评价指标，将车辆动力学建立联合仿真模块，采用多目标优化算法，设定种群大小n、交叉概率Pc、变异概率Pm和迭代次数N；依据优化目标，对车辆动力学模型进行特征值仿真计算，并通过联合仿真接口将其仿真得到的优化目标值提取出来；将仿真优化后且首次满足评价指标范围内的输出评价指标值作为Pareto前沿数据，最后需要对优化后的数据进行处理，得K个具有代表性的悬挂参数集类别，从中挑选符合设计要求的类别，其对应的参数集为优化设计的转向架悬挂参数。

主权项

1.一种转向架悬挂参数快速优化方法，步骤如下：第一、根据高速动车的结构参数建立车辆动力学仿真模型；第二、根据所构建的车辆动力学仿真模型进行悬挂参数优化分析，确定该模型所需的输入变量、取值范围和输出评价指标，其中，输入变量为需要优化的悬挂参数，输出评价指标为优化目标，取值范围依据已有的悬挂参数取值确定；第三、通过SIMPACK脚本语言，将车辆动力学模型仿真与MATLAB建立联合仿真模块，采用多目标优化算法NSGA‑II算法，设定种群大小n、交叉概率Pc、变异概率Pm和迭代次数N，用于更新设计参数；根据优化结果的数量和分布对NSGA‑II算法的参数设置进行调整，设置n为5000个，N为100次；第四、依据优化目标，对车辆动力学模型进行特征值仿真计算，并通过SIMPACK与MATLAB联合仿真接口将其仿真得到的优化目标值提取出来；第五、将仿真优化后且首次满足评价指标范围内的输出评价指标值作为Pareto前沿数据，对于之后提取的满足评价指标范围内的输出评价指标值，须判断其是否优于该Pareto前沿数据，如否，则转步骤第三，通过NSGA‑II算法基于交叉概率Pc和变异概率Pm对该组设计参数进行交叉、变异操作得到新的设计参数组，并将更新后的设计参数值赋予动力学模型；如是，则该组数据替换Pareto前沿数据；第六、当出现Pareto前沿数据被替换情况时，判断其当前迭代次数i是否不小于N，如否,则转步骤第三继续更新设计参数值，直到出现当前迭代次数i大于等于N的情况，则优化设计结束；第七、最后，需要对优化后的数据进行处理，采用K‑Means聚类的方法进行数据处理，即得K个具有代表性的悬挂参数集类别，从中挑选符合设计要求的类别，其对应的参数集为优化设计的转向架悬挂参数。