基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法的懸掛系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

懸掛系統(tǒng)具有復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，對(duì)于這種非線性系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)難度較大，且采用計(jì)算機(jī)仿真反復(fù)試驗(yàn)耗時(shí)巨大； 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法·利用機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真軟件MSC＼ADAMS中的ATV模塊，對(duì)懸掛系統(tǒng)中影響自行火炮行駛平穩(wěn)性的各參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，取得了較好的結(jié)果，證明了該技術(shù)路線的可行性。
懸掛裝置用于提高自行火炮行駛的平穩(wěn)性和工作的可靠性。駕駛員位置處的豎直加速度較大一直是一個(gè)影響舒適度的難題。為了實(shí)現(xiàn)“人機(jī)功效”，有必要對(duì)懸掛系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算。懸掛系統(tǒng)組成單元較多，各部分工作關(guān)系比較復(fù)雜。如何對(duì)其相關(guān)重件的各參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)以更好地滿足行駛的綜合性能要求，是一個(gè)亟待解決的問題?，F(xiàn)今的優(yōu)化設(shè)計(jì)逐步在向計(jì)算機(jī)仿真的方向發(fā)展，可以借助機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)大型仿真軟件Msc＼ADAMs建立起自行火炮整個(gè)底盤系統(tǒng)的虛擬樣機(jī)，進(jìn)行行駛過程的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析，并對(duì)結(jié)構(gòu)、材料等參數(shù)采用試驗(yàn)設(shè)計(jì)、優(yōu)化分析。
雖然通過仿真的角度體現(xiàn)了省時(shí)省力的特性，但也暴露了其單因素優(yōu)化設(shè)計(jì)的不足。第一它是多次單因素的優(yōu)化設(shè)計(jì)，即固定其它輸入?yún)?shù)．單就一個(gè)參數(shù)進(jìn)行指向目標(biāo)值的優(yōu)化設(shè)計(jì)，無法尋求到各參數(shù)的最佳組合，第二各因素間相互作用，對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，使得系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有極大的不穩(wěn)定性。第三耗時(shí)巨大，多水平的試驗(yàn)設(shè)計(jì)乃至優(yōu)化不太現(xiàn)實(shí)。自行火炮懸掛系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計(jì)的一次仿真求解在雙cpu一2．8G， 內(nèi)存4G 的大型工作站上仿真運(yùn)行一次耗時(shí)需要l0幾個(gè)小時(shí)。
本文采用均勻設(shè)計(jì)法安排試驗(yàn)，交由懸掛系統(tǒng)的虛擬樣機(jī)仿真，然后采用BP網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法， 對(duì)懸掛系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，一方面大大減少了仿真試驗(yàn)次數(shù)，另一方面解決了具有極強(qiáng)非線性的懸掛系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化問題。