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电磁阀作为汽车电液制动系统中的关键执行元件,其性能直接决定了制动系统的精确性和可靠性。开展电磁阀的性能研究对提升电液制动系统整体性能具有重要的工程应用和理论研究价值。本文分析了电液制动系统中电磁阀的温升特性和动态响应特性,并对电磁阀的结构参数进行了优化设计。论文的主要工作如下:1)建立了电磁阀的温度、电磁力和动态响应时间的性能测试平台,应用模块划分原理分析了电磁阀各物理场模型。阐明了电液制动系统和电磁阀的结构及其工作原理,分析了电磁阀的温升特性和动态响应特性,应用模块划分原理对电磁阀各物理场进行了建模分析,并采用专业的有限元软件联合数值仿真平台建立了电磁阀多场耦合模型。2)研究了用于预测电磁阀线圈温升特性的解析计算方法和有限元计算方法,分析了骨架、端盖和轭铁部件的结构尺寸对线圈温升的影响。推导了第三类边界条件下空心圆柱体热传导的解析计算方法,解析计算结果与试验值间的误差小于5℃;建立了电磁阀线圈的温度场有限元模型,有限元计算结果与试验值间的误差小于7℃。采用解析计算和有限元模型相结合的方法分析了线圈温升影响因素。3)研究了电液制动系统电磁阀的动态特性,分析了电磁阀控制参数和结构参数对其动态特性的灵敏度。阐明了电磁阀动态特性的主要性能指标和数学模型,建立了电磁阀动态特性Simulink仿真模型,计算并试验验证了电磁阀动态响应时间,加载响应时间最大相对误差为11.1%,卸载响应时间最大相对误差为8.8%。应用全因子试验和正交试验方法分析了电磁阀控制参数和结构参数对其动态响应时间的影响程度。4)建立了电磁阀结构参数优化设计方法,优化了电磁阀的动态响应特性。利用正交试验设计获取了模型样本点,采用最小二乘法回归建立了电磁阀动态响应时间的近似模型,应用多目标遗传算法对电磁阀动态特性多目标优化数学模型进行了优化。提出了最大改善法进行Pareto最优解集的选解,使电磁阀动态响应特性优化效应达到了最大,优化后电磁阀加载响应时间较优化前缩短了18.7%,卸载响应时间缩短了11.6%。