[发明专利]一种基于不确定参数的双质量飞轮性能的优化方法

权利要求书

1.一种基于不确定参数的双质量飞轮性能的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、建立多自由度的双质量飞轮传动系统的动态响应计算模型；

S2、采用四阶龙格库塔法求解多自由度的双质量飞轮传动系统的动态响应；

S3、建立双质量飞轮减振性能的评价标准，建立区间不确定模型；采用切比雪夫多项式建立区间不确定模型的代理模型，并使用顶点法求解区间响应；同时使用蒙特卡洛法求解区间不确定模型的区间响应；

S4、确定双质量飞轮的优化参数和优化目标，建立双质量飞轮结构参数不确定优化模型；

S5、根据步骤S3中顶点法求解的区间响应和蒙特卡洛法求解的区间响应以及步骤S4中建立的双质量飞轮结构参数不确定优化模型，采用遗传算法优化双质量飞轮的结构参数，对比两种求解方法优化结果的差别，若计算结果误差在5％之内，认为优化结果是准确的，采用优化结果对双质量飞轮进行优化；若计算结果误差不在在5％之内，则通过增加遗传算法的优化迭代次数，循环计算，直至误差不超过5％。

2.根据权利要求1所述的一种基于不确定参数的双质量飞轮性能的优化方法，其特征在于，步骤S1中，定义动态响应计算模型中的激励源为发动机的输出扭矩T_e；将车辆传动系各部件的惯量等效为多个惯量盘，具体包括发动机与前端附件的等效转动惯量J₁，初级飞轮的转动惯量J₂，次级飞轮与离合器总成转动惯量J₃，变速箱各齿轮、轴的总等效转动惯量J₄，主减速器、差速器、半轴、车身的总等效转动惯量J₅。

3.根据权利要求2所述的一种基于不确定参数的双质量飞轮性能的优化方法，其特征在于，分别将各惯量盘直接的传动轴扭转刚度等效为K₁、K₂、K₃、K₄；K1表示J1与J2之间的等效转动惯量；K2表示J2与J3之间的等效转动惯量；K3表示J3与J4之间的等效转动惯量；K4表示J4与J5之间的等效转动惯量。

4.根据权利要求3所述的一种基于不确定参数的双质量飞轮性能的优化方法，其特征在于，步骤S2中，为方便数值求解与模拟车辆行驶的真实情况，将双质量飞轮扭矩转刚度K₂导致的弹性扭矩、综合阻尼导致的滞后阻尼力矩T_f综合为双质量飞轮传递的扭距T_s，此时K₂的取值为0；双质量飞轮扭矩T_s求解是通过采用离散法其进行建模，得出T_s～θ之间的关系；依据以下公式：

可计算时间t＝nh和t＝(n+1)h时候各个自由度的动态响应X_n，X_n+1；

式中：c₁为发动机前端附件等效阻尼，c₂为轮胎与地面间等效阻尼，T_s为双质量飞轮传递扭矩，T_f为双质量飞轮滞后扭矩；T_d为道路阻力矩；h为计算步长，U_t＝nh为t＝nh时刻是的系统激励输入向量，F₁，F₂，F₃，F₄为中间向量，θ为角位移向量；当给定初始状态向量X₀及步长h即可求解出系统在各个时刻的动态响应；表示各等效惯量盘的转动角速度向量，表示各等效惯量盘的转动角加速度向量，θ₁～θ₅分别表示J1～J5的角位移，分别表示J1～J5的角速度。

5.根据权利要求4所述的一种基于不确定参数的双质量飞轮性能的优化方法，其特征在于，步骤S3中，双质量飞轮的减振性能的评价标准是以发动机输出轴转速到变速箱输入轴转速的波动衰减率σ来对双质量飞轮的减振效果进行评价，具体表示为：

式中：θ₂(rad/s)为双质量飞轮初级飞轮角速度幅值，θ₃(rad/s)为双质量飞轮次级飞轮角速度幅值。