基于改进NSGA-Ⅲ的多轴连杆转向机构多目标优化
熊恒康
康绍鹏
杨静
强红宾
刘凯磊
江苏理工学院 机械工程学院,常州 213001;江苏省先进流体动力与装备工程研究中心,常州 213001
摘要：[目的]为解决多轴车辆连杆转向机构在转向过程中转向轮无法实现纯滚动,进而导致轮胎摩擦力增大、转向精度不足等问题,对一种含虚约束的多轴连杆转向机构开展了运动学和动力学研究.[方法]通过坐标变换法对转向机构进行了运动学分析,构建了各构件铰接点坐标与第1轴转角变化关系,求得了各构件虚位移夹角;基于虚功原理,建立了转向机构的动力学模型,求解出液压缸输出力矩;基于Matlab软件对转向机构进行动力学仿真分析,并采用Adams软件进行验证,得到了液压缸输出力矩与第1轴转角的变化曲线;为进一步降低液压缸驱动力矩、提升转向精准性,使用改进非支配排序遗传算法Ⅲ(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm Ⅲ,NSGA-Ⅲ)对转向机构转向臂和车轮铰接点进行多目标优化.[结果]数值模拟结果与仿真结果误差在合理范围内,验证了动力学模型的准确性.经改进NSGA-Ⅲ优化后,转角误差在1.4°以内;液压缸驱动力矩减少210 N·m,比优化前节能3.1%.研究结果为多轴车辆转向系统设计提供了参考.
关键词：多轴转向运动学虚功原理动力学模型改进NSGA-Ⅲ
分类号：TH133.5(机械零件及传动装置)
资助基金：国家自然科学基金(51805228)江苏省高等学校基础科学(自然科学)研究项目(22KJB460021,23KJA460006)江苏省研究生实践创新计划项目(XSJCX23_20)
论文发表日期：2025-12-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 56-64 )
英文信息