考虑转子偏心不确定性的整车悬架系统动力学分析

摘要

在电动汽车和混合动力汽车中，轮毂电机转子的偏心距对车辆悬架系统有显著影响，尤其是其引起的振动会传递到悬架系统，增加部件疲劳．本文研究了路面和电机激励下含有转子偏心区间参数的整车悬架系统非线性动力学，量化和预测了参数的区间不确定性对系统动力响应的影响．首先，建立了整车悬架系统的非线性动力学模型，将轮毂电机转子的偏心距作为区间参数．接着，发展了基于混沌多项式展开（PCE）的高效代理模型方法，显著提高了整车区间不确定性分析的效率．通过和蒙特卡洛模拟（MCS）的结果对比，发现在相同精度下，PCE方法的抽样数量和计算时间分别减少为MCS方法的1.6%和20%，验证了代理模型方法的准确性和高效性．不确定性条件下频域分析的结果表明，系统在95%参数组合下满足设计安全阈值，为后续控制优化等提供理论基础．最后，基于输出响应的全局灵敏度分析，发现前后轮转子偏心之间的交互作用对输出响应的影响较大．

关键词

混沌多项式代理模型 / 灵敏度分析 / 整车悬架系统 / 区间不确定性

基金资助

国家自然科学基金项目（U22A20246,12072025）; 河北省省级科技计划（246Z1904G）