【正文】 的使用性能和最低的材料消耗與制造成本，以獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，通常是設(shè)計(jì)人員憑借自身或他人積累起來的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)，在初始設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，通過反復(fù)地試驗(yàn)、比較和改進(jìn)，最終得到一個(gè)較為滿意的設(shè)計(jì)方案。當(dāng)時(shí)一般不能夠找到最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。而優(yōu)化設(shè)計(jì)方法則提供了一條可能高效率地求得最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案的途徑。實(shí)踐證明，優(yōu)化設(shè)計(jì)方法是一種保證產(chǎn)品具有優(yōu)良的性能、降低成本、減小質(zhì)量和體積的有效的設(shè)計(jì)方法，同時(shí)也可以大大地縮短設(shè)計(jì)周期、提高設(shè)計(jì)效率，因此已經(jīng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。 解決優(yōu)化設(shè)計(jì)問題的一般步驟及幾何解釋 一般步驟①建立優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型。②選擇適用的最優(yōu)化方法及相應(yīng)的計(jì)算程序。③確定初始數(shù)據(jù)和初始設(shè)計(jì)點(diǎn)。④編寫相關(guān)的主程序及函數(shù)子程序。⑤計(jì)算機(jī)求解并輸出結(jié)果。⑥結(jié)果分析、比較。 幾何解釋求解優(yōu)化問題的幾何解釋，可認(rèn)為是在約束限定的范圍內(nèi)，找出目標(biāo)函數(shù)的最小值。 常用優(yōu)化方法一般優(yōu)化方法分為兩類，一類是無約束的優(yōu)化問題的求解，另一類是有約束的優(yōu)化問題的求解。 無約束優(yōu)化方法在這類方法中，有坐標(biāo)輪換法、鮑威爾法、共軛梯度法、DFP 變尺度法、BFGS 變尺度法等。坐標(biāo)輪換法的基本思路是每次搜索只允許沿一個(gè)變量變化，其余變量保持不變，它把多變量?jī)?yōu)化問題輪流地轉(zhuǎn)化成單變量的優(yōu)化問題，當(dāng)n個(gè)變量依次進(jìn)行過一維搜索后，即完成一輪計(jì)算，若未收斂，則以上一輪最后一點(diǎn)開始繼續(xù)下一輪計(jì)算。其特點(diǎn)是只需計(jì)算函數(shù)值，無需求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，所以程序編制簡(jiǎn)單，存儲(chǔ)量少，當(dāng)計(jì)算效率低，可靠性差。鮑威爾法是一種共軛方向法，它直接用函數(shù)值來構(gòu)造共軛方向，是一種直接方法。它具有二次收斂性，收斂速度較快，可靠性較好，存貯量少，當(dāng)編制程序較復(fù)雜，適用于維數(shù)較高的目標(biāo)函數(shù)。共軛梯度法也是一種共軛方向法，它是利用函數(shù)梯度值來構(gòu)造共軛方向，然后選取共軛方向作為每一次的搜索方向。它的特點(diǎn)是只需計(jì)算函數(shù)的一階偏導(dǎo)數(shù)，程序編制容易、存儲(chǔ)量少，收斂速度快，適用于維數(shù)較高的優(yōu)化問題。 約束優(yōu)化方法工程上出現(xiàn)的問題一般都是有約束的優(yōu)化問題，其常用的方法是隨機(jī)方向法、復(fù)合形法和懲罰函數(shù)法。隨機(jī)方向法是在可行域D內(nèi)利用隨機(jī)產(chǎn)生的可行下降方向進(jìn)行搜索的一種直接解法。其特點(diǎn)是對(duì)目標(biāo)函數(shù)無特殊要求，編制程序簡(jiǎn)單，計(jì)算量小，存儲(chǔ)量少，收斂速度較快。復(fù)合形法的基本思想是通過預(yù)定頂點(diǎn)數(shù)的多邊形。各頂點(diǎn)的函數(shù)值相互比較，反復(fù)朝著函數(shù)值減小的方向進(jìn)行點(diǎn)的映射與復(fù)合形的收縮，使之逐步逼近約束最優(yōu)值。復(fù)合形法不需要計(jì)算目標(biāo)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，也不進(jìn)行一維尋優(yōu)，對(duì)目標(biāo)函數(shù)和約束條件都沒有特殊的要求，適用范圍廣，編制程序簡(jiǎn)單。內(nèi)點(diǎn)懲罰函數(shù)法要求整個(gè)尋優(yōu)過程在可行域內(nèi)進(jìn)行，迭代點(diǎn)均要為可行解，故初始點(diǎn)必須是一個(gè)內(nèi)點(diǎn)。外點(diǎn)懲罰函數(shù)法，初始點(diǎn)可以隨便選擇，而且其在迭代過程中生成的迭代點(diǎn)也可能在可行域外?；旌蠎土P函數(shù)法它將兩者的懲罰函數(shù)形式結(jié)合在一起，用于求解既有不等式約束又有等式約束條件的最優(yōu)化問題。它結(jié)合了內(nèi)點(diǎn)法和外點(diǎn)法的優(yōu)點(diǎn)，克服了缺點(diǎn)。初始點(diǎn)可任選，可適用于具有等式和不等式約束的優(yōu)化問題，可處理多個(gè)變量及多個(gè)函數(shù)。 制動(dòng)系參數(shù)的優(yōu)化制動(dòng)系主要參數(shù)，特別是制動(dòng)力分配系數(shù)β和同步附著系數(shù)的選擇，由于需考慮的因素多，計(jì)算公式較復(fù)雜，傳統(tǒng)的方法是采用試湊法，按一定步驟計(jì)算，得出結(jié)果，如果不合適，重新計(jì)算直到滿意為止。這樣的設(shè)計(jì)方法慢，而且很難得到最優(yōu)解。采用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，可以將以前作為簡(jiǎn)化的參數(shù)都考慮進(jìn)去，通過編程、上機(jī)求解得到最優(yōu)解。制動(dòng)力分配系數(shù)β和同步附著系數(shù)的選擇是在制動(dòng)系基本參數(shù)的確定下，使同步附著系數(shù)的取值能使其它參數(shù)滿足絕大多數(shù)的經(jīng)驗(yàn)值要求，以達(dá)到獲得最佳值的效果。由于空、滿載兩種狀態(tài)下，制動(dòng)力分配系數(shù)β和同步附著系數(shù)的優(yōu)化在原理上是相同的，所以以下僅優(yōu)化滿載狀態(tài)下的β、值。確定約束條件：①由于制動(dòng)力分配系數(shù)β和同步附著系數(shù)存在以下關(guān)系：, 故0 β1，0。②根據(jù)國(guó)外文獻(xiàn)推薦，滿載時(shí)轎車同步附著系數(shù)≥。③由于制動(dòng)力分配系數(shù)β值恒定，為使其在常遇附著系數(shù)范圍內(nèi)，附著系數(shù)利用率ε不致過低，其值總是選得小于可能遇到的最大附著系數(shù)。假定可能遇到的最大附著系數(shù)=，故。④為保證汽車有良好的制動(dòng)性能和穩(wěn)定性，前、后輪同時(shí)抱死時(shí)的制動(dòng)力之比 ,～。⑤在滿足上述四個(gè)約束條件下的值，還必須使不同的路面（值不同）上， ≤ q ≤ ，但對(duì)于不同的值，制動(dòng)強(qiáng)度q的計(jì)算方法是不同的。當(dāng) 時(shí), 。當(dāng) 時(shí), 。按照上述約束條件，作了一個(gè)優(yōu)化表，見附錄。8 結(jié)論本設(shè)計(jì)主要思考了關(guān)于制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式選擇、主要參數(shù)選擇、相關(guān)參數(shù)計(jì)算，其中以參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算過程和零件設(shè)計(jì)為重點(diǎn)。在設(shè)計(jì)前期,我就合理安排自己的時(shí)間,搜集大量與制動(dòng)器設(shè)計(jì)相關(guān)的資料,了解了制動(dòng)器的發(fā)展?fàn)顩r,不斷與同學(xué),老師溝通交流遇到的種種問題。以下是設(shè)計(jì)過程中所獲得的結(jié)論和感悟：（1）對(duì)于盤式制動(dòng)器設(shè)計(jì)而言，制動(dòng)力分配系數(shù)和同步附著系數(shù)是最重要的參數(shù)之一，牽扯到許多其他參數(shù)，因此，為了更好的確定這兩個(gè)參數(shù)，我作了個(gè)優(yōu)化表，對(duì)它們進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。（2）4個(gè)月的設(shè)計(jì)使我的學(xué)習(xí)能力，搜索能力，繪圖能力得到很好的鍛煉，從零碎的知識(shí)結(jié)構(gòu)走向系統(tǒng)化，三維繪圖的要求，讓我加深了對(duì)catia的學(xué)習(xí)和掌握。（3）因?yàn)槟芰τ邢?，在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，我也發(fā)現(xiàn)了自己存在的不足。比如：對(duì)I曲線和β曲線掌握不夠透徹，在三維繪圖過程中，由于對(duì)catia不熟悉，遇到許多問題。以后我會(huì)花更多時(shí)間去學(xué)習(xí)這些知識(shí)，去掌握catia的運(yùn)用。制動(dòng)器是伴隨著汽車的產(chǎn)生所必不可少的一個(gè)系統(tǒng)，而且制動(dòng)器經(jīng)過從鼓式到盤式，隨著電動(dòng)汽車的產(chǎn)生又衍生出更多的制動(dòng)形式，而且新興的濕式全盤制動(dòng)器也開始出現(xiàn)在我們的生活中，但是因?yàn)楫a(chǎn)品還處在研發(fā)階段。總之，一系列的科技進(jìn)步推動(dòng)了社會(huì)的發(fā)展。希望通過我的不斷學(xué)習(xí)，能為中國(guó)汽車事業(yè)增添微薄之力。致 謝經(jīng)過4個(gè)月的學(xué)習(xí)，搜索，查閱，設(shè)計(jì)計(jì)算，繪圖，在老師的指導(dǎo)下，我終于完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。因此，我首先要感謝老師，是他在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中給我的幫助和支持，才讓我順利的完成任務(wù)。老師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的作風(fēng)，高深淵博的知識(shí)，不懈進(jìn)取的精神，教書育人的責(zé)任心，開朗活潑的學(xué)術(shù)思維，也給我留下很深的印象，使我受益匪淺。在論文即將完成之際，我要向輔導(dǎo)我的導(dǎo)師表示衷心的感謝和崇高的敬意。其次，我還要感謝我們同組同學(xué)給我的幫助，通過和他們討論，解決了許多困惑。 2012年5月參考文獻(xiàn)[1] 王望予. 汽車設(shè)計(jì)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 [2] 余志生. 汽車?yán)碚揫M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003 [3] 陳家瑞. 汽車構(gòu)造[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003 [4] 林秉華. 最新汽車設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)[M]， 黑龍江：黑龍江出版社，2005 [5] 張尉林. 汽車制動(dòng)系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出社，2002 [6] 齊志鵬. 汽車制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理與檢修[M].北京：人民郵電出版社，2004 [7] 吳植民. 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