[发明专利]基于田口实验的汽车平顺性优化分析方法

权利要求书

1.一种基于田口实验的汽车平顺性优化分析方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、基于田口方法实验，确定需要进行优化的影响汽车平顺性的可控因子和噪声因子，其中，可控因子包括前后悬架的刚度、阻尼和驾驶员座椅的刚度、阻尼，噪声因子包括路面等级、载荷和车速，同时确定每个可控因子和噪声因子的水平数；

S2、根据可控因子的个数和其水平数生成田口正交表作为内表；

根据噪声因子的个数和其水平数生成田口正交表为外表；

由内、外表的设计得到各可控因子与噪声因子的组合正交表的表头；

S3、在Matlab/Simulink中对各可控因子与噪声因子的组合依次进行仿真实验，得到座椅垂向振动加速度图，并算出座椅垂向加速度均方根值，并计算各可控因子组合下的响应均值和信噪比；

S4、对步骤S3中所得数据进行统计学分析与计算，得到信噪比的方差分析表，并计算出各可控因子对汽车平顺性及其稳健性的贡献率；

步骤S1中还有步骤S0，进行整车平顺性模型及仿真实验，以确定车型是否需要平顺性优化；

在步骤S0中，利用Matlab/Simulink进行仿真实验，模拟该车在某级路面，空载状况下，以特定速度匀速行驶时的整车振动状况，得到驾驶员座椅垂向加速度随时间变化的曲线图；并在Matlab中计算得到座椅垂向加速度均方根值，座椅垂向加速度均方根值越小，代表汽车平顺性越好，否则，代表车型的汽车平顺性需要优化；

所述步骤S0，具体为：

建立八自由度整车动力学模型；该模型中，车身被简化为刚体，八自由度分别为垂直位移(Z_c)、侧倾角(φ)和俯仰角(θ)3个自由度，驾驶员座椅垂直位移(Z_s)1个自由度，4个非簧载质量分别具有1个垂直位移(Z₁、Z₂、Z₃、Z₄)自由度；

取系统的广义坐标为：Z^T＝[Z₁ Z₂ Z₃ Z₄ Z_c Z_s φ θ]；

由拉格朗日方程和达朗贝尔原理，可得8自由度整车平顺性模型振动微分方程为

式中：M为8×8阶的系统质量矩阵；C为8×8阶的系统阻尼矩阵；K为8×8阶的系统刚度矩阵；K_t为8×4阶的轮胎刚度矩阵；Q为4×1阶的路面激励矩阵；Z为8×1阶的位移矩阵。

2.根据权利要求1所述的基于田口实验的汽车平顺性优化分析方法，其特征在于：所述步骤S1中，每个可控因子的水平数为五，并以第三个水平数代表车型初始设计参数值，其余水平对应的值分别为初始值的倍数；

步骤S2中，选取L₂₅(5⁶)正交表为内表。

3.根据权利要求2所述的基于田口实验的汽车平顺性优化分析方法，其特征在于：所述步骤S1中，每个噪声因子的水平数为三；步骤S2中，选取L₉(3³)正交表为外表。