طراحی بهینه اجزاء سیستم تعلیق خودروی چند منظوره خدمات شهری
چکیده
در این پروژه هدف بهینه سازی عملکرد سیستم تعلیق نوعی خودروی خدمات شهری می باشد. بدین منظور با استفاده از مدل سازی ارتعاشاتی سیستم تعلیق در حالات یک چهارم خودرو، نصف خودروی طولی و مدل کامل خودرو به استخراج معادلات حرکت پرداخته شده است. با استفاده از مدل های مختلف بهینه سازی به علت افزایش تعداد درجات آزادی سیستم تعلیق مدل شده، کارایی آن افزایش می یابد زیرا به مدل خودروی واقعی نزدیک تر شده و پارامترهای بیشتری دارای نقش تاثیرگذار در بهینه سازی خواهند شد.در ادامه سعی شده است تا با استفاده از روش های بهینه سازی کاملاً جدید به بهینه سازی سیستم تعلیق با چند تابع هدف پرداخته شود. به علت مزایای الگوریتم ژنتیک در مسایل بهینه سازی اهتمام به استفاده ازآن شده است. همانطور که در نتایج به دست آمده مشاهده خواهد شد کارایی این روش در بهینه سازی سیستم تعلیق خودرو در هر سه مدل یک چهارم، نصف خودروی طولی و مدل کامل خودرو بسیار بالا است. تعریف توابع هدف در مدل های ارایه شده به گونه ای بوده است که با بالا رفتن درجات آزادی، تعداد شاخص های عملکرد سیستم تعلیق نیز افزایش یافته است. این شاخص های عملکرد همواره به گونه ای انتخاب شده اند که هم راحتی سرنشین تامین شود و هم محدودیت-های فضایی و مکانی اجزاء سیستم تعلیق را پوشش دهد. توجه به مسایل پایداری سیستم تعلیق نیز از جمله موارد رعایت شده در انتخاب شاخص های سیستم تعلیق می باشد. قیود به کار رفته در بهینه سازی مذکور شامل بازه های است که مقادیر پارامترهای سیستم تعلیق باید از آن بازه ها انتخاب شوند. در نهایت برای هر کدام از مدل ها معادلات حرکتی سیستم تعلیق نوشته شده و ماتریس های جرم، سختی و میرایی به دست آورده شده است. با اعمال تحریک تصادفی که نشات گرفته از مدل جاده های واقعی می باشد، به حل همزمان معادلات برای استخراج تابع انتقال پرداخته شده است. برای ایجاد تابع هدف مناسب در یک رنج فرکانسی مشخص از ریشه ی میانگین مربع تابع انتقال استفاده شده است و این مقدار به عنوان مقداری که باید مینیمم شود در نظر گرفته شده است. در پایان با استفاده از روش بهینه-سازی چند تابع هدف، الگوریتمی برای استفاده در الگوریتم ژنتیک آورده شده است. پارامترهای طراحی همان اجزاء سیستم تعلیق یعنی سختی فنر و ضریب میرایی در نظر گرفته شده است. در نهایت با مقایسه ی مقدار شاخص های عملکرد به ازای حل بهینه و جواب های حاصل از خودروی حاضر برای شاخص های مورد نظر این تفاوت به روشنی قابل مشاهده خواهد بود.