【正文】 機(jī)功率的擬合圖 傳動(dòng)系參數(shù)優(yōu)化結(jié)果 優(yōu)化前后傳動(dòng)系參數(shù)對(duì)比變速器主減速器IIIIIIIVV實(shí)際傳動(dòng)比1優(yōu)化傳動(dòng)比1使用matlab進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，得到的優(yōu)化傳動(dòng)比后，我們可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)傳動(dòng)比進(jìn)行一定的調(diào)整，調(diào)整后再觀察整車的性能變化，比較燃油經(jīng)濟(jì)性及汽車的動(dòng)力性，可以挑選出一組最合適的動(dòng)力性及燃油經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化數(shù)據(jù)。 開(kāi)始輸入計(jì)算參數(shù)輸入約束參數(shù)目標(biāo)函數(shù)計(jì)算評(píng)價(jià)是否最優(yōu)約束計(jì)算初始方案最優(yōu)化方案分析方案新參數(shù)方案輸出最優(yōu)解結(jié)束 汽車傳動(dòng)系參數(shù)優(yōu)化流程圖 優(yōu)化前后汽車性能對(duì)比表參數(shù)值最大爬坡度最高擋最大動(dòng)力因數(shù)原地起步加速時(shí)間6工況循環(huán)油耗Q（）優(yōu)化前優(yōu)化后 變化率%+由優(yōu)化結(jié)果可知，與該車的多工況百公里燃料消耗量相比優(yōu)化前有所減少，也就是說(shuō)燃油經(jīng)濟(jì)性得到了一定的改善，原地起步加速時(shí)間也得到了一定改善，但是動(dòng)力性指標(biāo)中最高車速和最大爬坡度降低了一些，這是由于汽車的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性是相互矛盾的，不可能存在一種方案，使汽車的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性都達(dá)到最優(yōu)，且本次優(yōu)化設(shè)計(jì)中主要是保證一定動(dòng)力性的情況下，對(duì)汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行一定的優(yōu)化，所以動(dòng)力性能某些性能指標(biāo)的微小下降屬正?，F(xiàn)象。可見(jiàn)，采用此方法對(duì)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)取得了較顯著的效果。在總結(jié)和分析實(shí)際情況的基礎(chǔ)上建立了貨車傳動(dòng)系的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，選擇了合理的目標(biāo)函數(shù)、設(shè)計(jì)變量、約束條件以及優(yōu)化方法，并以此為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)了重型商用車傳動(dòng)系參數(shù)的優(yōu)化軟件。在實(shí)例中，我們分析了原車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，確定了目標(biāo)函數(shù)的各個(gè)加權(quán)因子以及約束條件，并對(duì)優(yōu)化結(jié)果做了詳細(xì)分析，認(rèn)為優(yōu)化后整車的綜合性能優(yōu)于原車，該方法為貨車傳動(dòng)系參數(shù)的設(shè)計(jì)提供了一種新的途徑。最后我們對(duì)如何在優(yōu)化數(shù)學(xué)模型中加入排放性能作了一定的研究和討論。結(jié)論本文概括總結(jié)了汽車的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性的模擬計(jì)算方法，提出了傳動(dòng)系參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，在此基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了汽車傳動(dòng)系參數(shù)的優(yōu)化程序。所取得的研究成果如下： （1）建立了汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型，其中包括選定汽車的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性構(gòu)成多目標(biāo)函數(shù)，將汽車整車基本性能要求和變速器速比要求等作為為約束條件，傳動(dòng)系的各擋總傳動(dòng)比作為設(shè)計(jì)變量。（2）基于 Matlab 語(yǔ)言編制了汽車傳動(dòng)系參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)程序，能對(duì)傳動(dòng)系參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 雖然利用本程序進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)能過(guò)獲得比較好的效果，但是仍然存在一些不足之處： （1）本課題開(kāi)發(fā)的汽車傳動(dòng)系參數(shù)優(yōu)化程序鑒于時(shí)間和條件有限，對(duì)傳動(dòng)系參數(shù)的優(yōu)化，只考慮了一些基本因素，其結(jié)果只能作為設(shè)計(jì)的一個(gè)參考，有待于進(jìn)一步完善。 （2）根據(jù)汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性的傳動(dòng)系傳動(dòng)比，主要考慮了汽車滿載情況下的最佳匹配，對(duì)汽車廢氣排放考慮的不多。 致謝首先感謝姜平老師，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，姜平老師給予我很大的幫助，我畢設(shè)論文的順利完成是與導(dǎo)師的指導(dǎo)和幫助分不開(kāi)的。在此謹(jǐn)向姜平老師致予最衷心的感謝。同時(shí)也十分感謝班級(jí)同學(xué)對(duì)我的幫助，幫助我學(xué)會(huì)了許多優(yōu)化問(wèn)題的解決方案，使得自己做設(shè)計(jì)時(shí)的思路得到了一定的擴(kuò)展，對(duì)于自己完成論文起到了很大的作用。在即將畢業(yè)之際，感謝父母給我的無(wú)微不至的關(guān)心，他們?cè)诰裆系墓膭?lì)、物質(zhì)上支持，是我克服困難和進(jìn)取的動(dòng)力。感謝合肥工業(yè)大學(xué)，感謝所有在我求學(xué)過(guò)程中辛勤培養(yǎng)我的所有老師，感謝為我學(xué)業(yè)完成提供過(guò)幫助的所有人。最后，衷心的感謝學(xué)術(shù)前輩們給予中肯的批評(píng)和指導(dǎo)!參考文獻(xiàn)[1] 羅衛(wèi)東，2008（2）：3235[2] 肖悅，陳宗好，高揚(yáng)，等. 基于MATLAB ，2007（1）：2426[3] 陳宗好，張代勝，肖悅，2006（12）：1214[4] 韓越，張家超，2011（5）：1417[5] 余志生. , 1997[6] 葛劍敏. , 2000（2）：2325[7] 莊志. , 2002（7）：1720[8] 李峰. , 2002（2）:3437[9] 蔣國(guó)平,王國(guó)林,陳步達(dá),周孔亢. （自然科學(xué)版）,2000（1）：1316[10] 馬駿,馬廠發(fā),衛(wèi)修敬. 汽車工程手冊(cè)試驗(yàn)篇 ,2001附錄function f=f(x)%動(dòng)力性的目標(biāo)函數(shù)nT=。r=。f=。CDA=。i0=x(6)。m=2950。g=。G=m*g。 ig=[x(1) x(2) x(3) x(4) x(5)]。nmin=1000。nmax=3600。u1=*r*nmin./ig/i0。%184。各檔換擋速度u2=*r*nmax./ig/i0。deta=0*ig。for i=1:5 deta(i)=1++*ig(i)^2。%旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)endua=::98。N=length(ua)。n=0。Tq=0。Ft=0。inv_a=0*ua。delta=0*ua。Ff=G*f。Fw=CDA*ua.^2/。for i=1:N k=i。 if ua(i)=u2(1)%一檔加速時(shí)間 n=ua(i)*(ig(1)*i0/r)/。 Tq=+*(n/1000)*(n/1000)^2+*(n/1000)^*(n/1000)^4。%最小二乘法擬合轉(zhuǎn)矩方程 Ft=Tq*ig(1)*i0*nT/r。 inv_a(i)=(deta(1)*m)/(FtFfFw(i))。 delta(i)=*inv_a(i)/。 elseif ua(i)=u2(2)%二擋加速時(shí)間 n=ua(i)*(ig(2)*i0/r)/。 Tq=+*(n/1000)*(n/1000)^2+*(n/1000)^*(n/1000)^4。 Ft=Tq*ig(2)*i0*nT/r。 inv_a(i)=(deta(2)*m)/(FtFfFw(i))。 delta(i)=*inv_a(i)/。 elseif ua(i)=u2(3)%三檔加速時(shí)間 n=ua(i)*(ig(3)*i0/r)/。 Tq=+*(n/1000)*(n/1000)^2+*(n/1000)^*(n/1000)^4。 Ft=Tq*ig(3)*i0*nT/r。 inv_a(i)=(deta(3)*m)/(FtFfFw(i))。 delta(i)=*inv_a(i)/。 elseif ua(i)=u2(4)%四檔加速時(shí)間 n=ua(i)*(ig(4)*i0/r)/。 Tq=+*(n/1000)*(n/1000)^2+*(n/1000)^*(n/1000)^4。 Ft=Tq*ig(4)*i0*nT/r。 inv_a(i)=(deta(4)*m)/(FtFfFw(i))。 delta(i)=*inv_a(i)/。 else%五檔加速時(shí)間 n=ua(i)*(ig(5)*i0/r)/。 Tq=+*(n/1000)*(n/1000)^2+*(n/1000)^*(n/1000)^4。 Ft=Tq*ig(5)*i0*nT/r。 inv_a(i)=(deta(5)*m)/(FtFfFw(i))。 delta(i)=*inv_a(i)/。 end a=delta(1:k)。 f1=sum(a)。%總加速時(shí)間endj=。v1=40。v2=50。v3=60。n1=v1*x(5)*x(6)/。%40km/h勻速過(guò)程燃油消耗量b1=*(n1/1000)^*(n1/1000)^3+*(n1/1000)^*(n1/1000)+。%最小二乘法擬合燃油消耗量方程t1=。P1=*(n1/1000)^4+*(n1/1000)^*(n1/1000)^2+*(n1/1000)。%最小二乘法擬合功率方程Q1=P1*b1*t1/。 d=。u=(v1:d:v2)。%4050km/h加速過(guò)程燃油消耗量n=u*x(5)*x(6)./。b2=*(n/1000).^*(n/1000).^3+*(n/1000).^*(n/1000)+。P2=*(n/1000).^4+*(n/1000).^*(n/1000).^2+*(n/1000)。Q=(P2.*b2)./(*j**)。Q2=trapz(u,Q)。 n3=v2*x(5)*x(6)/。%50km/h等速過(guò)程燃油消耗量b3=*(n3/1000)^*(n3/1000)^3+*(n3/1000)^*(n3/1000)+。t3=18。P3=*(n3/1000)^4+*(n3/1000)^*(n3/1000)^2+*(n3/1000)。Q3=P3*b3*t3/。 d=。u=(v2:d:v3)。%5060km/h加速過(guò)程燃油消耗量n=u*x(5)*x(6)./。b4=*(n/1000).^*(n/1000).^3+*(n/1000).^*(n/1000)+。P4=*(n/1000).^4+*(n/1000).^*(n/1000).^2+*(n/1000)。Q=(P4.*b4)./(*j**)。Q4=trapz(u,Q)。 n5=v3*x(5)*x(6)/。%60km/h勻速過(guò)程燃油消耗量b5=*(n5/1000)^*(n5/1000)^3+*(n5/1000)^*(n5/1000)+。t5=15。P5=*(n5/1000)^4+*(n5/1000)^*(n5/1000)^2+*(n5/1000)。Q5=P5*b5*t5/。 n6=800。%6040km/h減速過(guò)程燃油消耗量b6=*(n6/1000)^*(n6/1000)^3+*(n6/1000)^*(n6/1000)+。t6=。P6=*(n6/1000)^4+*(n6/1000)^*(n6/1000)^2+*(n6/1000)。Q6=P6*b6*t6/。 f2=(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6)*100/1350。%六工況百公里燃油消耗量 f=f1+f2。%總目標(biāo)函數(shù)function [g,ceq]=yueshu(x)%約束條件g(1)=x(2)/x(3)x(1)/x(2)。 %等比級(jí)數(shù)排列g(shù)(2)=x(3)/x(4)x(2)/x(3)。g(3)=x(4)/x(5)x(3)/x(4)。g(4)=2950**(*cos(pi/6)+sin(pi/6))*x(1)*x(6)*。%最大爬坡度g(5)=(*x(1)*x(6)**(*2600*(1))^2)/29500。%一檔動(dòng)力因子g(6)=(*x(5)*x(6)**(*2600*(5))^2)/29500。%最高檔動(dòng)力因子ceq=[]。x0=[。1。]。 lb=[0。0。1。1。2]。 ub=[6。4。3。1。5]。 options=optimset(39。LargeScale39。,39。off39。)。 [x,fval]=fmincon(@f,x0,[],[],[],[],lb,ub,@yueshu,options) x = fval = 47 / 47