（光学工程专业论文）电磁制动器性能评价体系建立与研究.pdf

江苏大学硕士学位论文 摘要 本文通过对电磁制动器性能评价的目的和意义及其作用的讨论， 在概述目前国内外制动器评价现状的基础上，参照现有的有关制动器 的国家强制性和推荐性标准，以及国外的相关标准和法规制定了相应 的实验内容。系统分析了电磁制动器的各项指标性能及其参数，建立 了较为完善的电磁制动器性能评价指标体系，并对指标的估价方法进 行了研究。提出了运用层次分析法和模糊综合相结合的方法建立评价 模型，并对层次分析法进行了一些改进。另外，文中还就各指标权重 的确定方法进行了研究，使得权重确定更加客观合理。 关键词：电磁制动器指标体系改进层次分析法权重确定 模糊综合评价 江苏大学硕士学位论文 t h r o u g hd i s c u s s i n gt h ei m p o r t a n c ea n dn e c e s s i t yo ft h ee l e c t r i c b r a k e p e r f o r m a n c ea s s e s s m e n t ，c o r r e s p o n d i n g l y c o n s t i t u t e dt h e e x p e r i m e n tc o n t e n to nt h eb a s eo f 孤栅【a l i t yt h eb r a k ea s s e s s m e n ts t a t eo f d o m e s t i ca n da b r o a d , a n dc o n s u l t e dt h er e l a t i v es t a n d a r d sa n dr u l e so ft h e a b r o a d a n a l y z e ds y s t e m a t i c a l l yt h ei n d e x e sp e r f o r m a n c ep a r a m e t e r o ft h e d e c t i i cb r a k e ar a t h e r p e r f e c t e di n d e x e ss y s t e m o fe l e c t r i cb r a k e a s s e s s m e n ti sc o n s t r u c t e d ，a n dt h e nt h em e t h o d so fe v a l u a t i n gt h ei n d e x e s a r es t u d i e d c o m b i n i n gw i t ht h ea n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s sa n df u z z y s y n t h e t i ce v a l u a t i o nm e t h o d , am o d e lo fe l e c t r i cb r a k ea s s e s s m e n ti s e s t a b l i s h e d i m p r o v e ds y n c h r o n o u s l yt h em e t h o do ft h ea h pt h eo t h e r a s p e c t , t h ep r o b l e mt od e c i d et h ei n d e x e sw e i g h ti ss t u d i e d ；m a k i n gt h e d e c i d i n go ft h ei n d e x e sw e i g h ti sm o r eo b j e c t i v ea n dr e l i a b l e k e yw o r d s ：e l e c t r i cb r a k e ，i n d e x e ss y s t e m , i m p r o v e m e n to na h e i n d e x e sw e i g h td e c i s i o n ，f u z z ys y n t h e t i ce v a l u a t i o n 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借测。本人授权江苏大学可以将本学位论文的全部 内容或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 保密口，在年解密后适用本授权书。 不保密面。 指导教师签名 年彦月纨f 咔 矗巩 只 f 剿 苷 月 怍厂驴 、更除 午 潍唧 独创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论 文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文 的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本 人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：扫辛 日期： 唧年占月舌日 江苏大学硕士学位论文 引言 第1 章绪论 汽车( 或汽车列车) 制动系统制动性能的好坏关系到人身安全。国内外汽车 生产企业和科研部门都非常重视汽车新型制动系统的研发。国外为提高汽车拖车 机组的制动性能已在拖车上较多采用电磁制动系统，而国内在这方面还几乎是空 白，在电磁制动系统产品上具有自主知识产权的企业很少，大大影响了在国际市 场上参与竞争的能力。因此开展电磁制动器产品的研究开发，既是提高汽车制动 器产品性能的需要，又能为企业参与国际市场竞争提供有力支持，同时也可以起 到推进我国汽车制动器行业科技进步的作用。本课题以自主研制与开发的新型电 磁制动器为主要对象，在开发电磁制动器过程中，针对电磁制动器与其它传统制 动器的不同特点，对其进行全面的分析以建立合理的指标评价体系。电磁制动器 的性能评价是一个多目标、多层次的决策问题，它涉及到对制动器的性能要求、 环境要求及材料要求等诸多方面因素的综合分析和比较，所以必须寻求一个最佳 合理的方案来实现。合理的评价指标体系的建立不仅可以对电磁制动器进行有效 的全面评价和分析，而且在今后对其进行改进的过程当中同样也可以起到重要的 引导作用。 1 1 电磁制动器的基本结构及工作原理 电磁制动器一般包括制动蹄片，支承销，制动拉臂，顶杆，回位弹簧及电磁 体等。其结构参见图1 1 及分解示意图l 一2 。同传统的液压、气压制动器相比， 电磁制动器主要是力源的产生不同，因此在结构上虽和传统的鼓式制动器有相似 之处，但由于电磁吸力大小的限制( 在常温下测得配1 0 鼓式制动器的电磁体吸 力为5 0 0 8 0 0 n ) ，一般采用双向自增力式张开结构配合增力驱动机构，保证产生 足够的制动力矩，满足制动要求。 江苏大学硕士学位论文 1 制动蹄2 驱动杠杆 3 - - 电磁体4 一支承销 5 轮毂内端面 图l l 汽车电磁制动器结构示意简图 图1 2 电磁制动器分解示意图 1 装配底板2 制动拉臂3 垫圈4 断线钳5 回位弹簧6 制动蹄片、衬套等组件 7 调整项杆8 调整弹簧9 电磁体组件l o 调整插槽1 1 线束索环1 2 锁紧螺钉1 3 螺母 电磁制动器的基本工作原理是：电磁体在非制动时间与制动轮毂中的软磁性 材料摩擦环靠弹簧保持轻微接触，制动开始时，由控制器发出的制动信号以电流 的形式通过电磁体，电磁体产生吸力后，两者相互压紧。在电磁体与摩擦坏的接 触面间产生了摩擦力，作用在电磁体上的摩擦力带动与之相连的驱动杠杆绕支点 转动。杠杆的从动端就将制动器的两个摩擦蹄片张开并压向制动鼓，因此产生的 2 江苏大学硕士学位论文 摩擦力矩使车轮减速。结束制动时，电流被切断，电磁体吸力消失，作用在驱动 杠杆上的摩擦力也消失，在回位弹簧拉力的作用下，摩擦蹄片离开制动鼓，制动 解除。电磁制动器的制动力的产生是由电信号直接控制，使电磁制动器控制非常 方便。 1 2 电磁制动器性能评价体系研究的必要性 与其它制动器相比而言电磁制动器有许多的优点：比如能根据路面情况提供 变化的制动力，以减少拖车的制动负荷；电磁制动器的作用滞后时间小，易于连 接而且接头可靠；在紧急情况下电磁制动器可以不依靠挂车而单独制动，以及在 不同的路况下可以人工调节与路面相适应的制动效能等。但是电磁制动器同时也 存在一些不足：比如由于电磁体的工作温度相对比较高，导致电磁体的工作可靠 性降低，使用寿命缩短，这也给电磁体的制造材料提出了苛刻要求；另外由于电 磁体的磨损严重而容易产生磨损不均匀，使接触质量降低，造成电磁体工作不稳 定；电磁体的填充性能差而密封材料不容易同时满足耐高温、耐磨损、摩擦系数 大的要求。所以，电磁体这一系列的不足也使得电磁制动器在评价过程中必须考 虑更多的影响因素而对其定量和定性指标进行分析。因此，鉴于电磁制动器这种 新型的制动器类型，对其进行全面的分析与建立合理的指标评价体系，对于其今 后在生产和运用的过程中都是十分必要的。 1 3 评价体系中对于传统制动器台架实验项目的一些借鉴 传统的气压及液压制动器的评价体系研究基本上是按照国家标准的基础上来 进行的【l j 。我国现行的汽车制动方面主导性的国家强制性标准主要是g b l 2 6 7 6 1 9 9 9 汽车制动系统结构、性能和试验方法【9 】和g b 7 2 5 8 - - 2 0 0 4 机动车运行安 全技术条件障】。在通常情况下，制定制动器的评价体系主要以我国的强制性标 准以及美国的联邦机动车安全标准( f m v s s ) 3 2 3 3 3 4 1 第1 0 5 、1 2 1 、1 3 5 ，s a e 标准【3 5 】【3 6 1 及欧洲经济委员会( e c e ) 标准r 1 3 1 3 7 j 等作为依据川。在相应的基础上 通过进行一定的实验验证作为其基准分析并得出其最终的评价指标体系。根据电 磁制动器和鼓式制动器所具有的共同之处，鼓式制动器的部分评价特点和指标要 3 江苏大学硕士学位论文 求可以借鉴。 ，1 3 1 汽车制动器台架性能试验 ， 。 总成和零部件的台架试验是制动试验的重要组成部分，它具有试验条件稳定、 重复性好、影响因素少、可以对单一或组合要素进行试验、可在苛刻严格的条件 下考核总成和系统等优点。台架试验一般是根据该部件的工况，测试其性能、强 度和寿命。随着我国汽车标准体系的完善，一些重要的制动系统总成都有了相应 的试验标准，表1 1 列出了汽车制动系部件台架试验的主要项目及其标准编号。 表1 一l 汽车制动系部件台架试验的主要项目( 部分) 1 3 2 对台架试验项目的借鉴 由于结构的相似性，可以借鉴鼓式制动器的部分评价项目和指标要求作为电 磁制动器的一些试验项目指标进行评判优劣，同时也要依据电磁制动器本身的一 4 江苏大学硕士学位论文 些特点和要求而有所改变。 例如：对电磁体摩擦力指标的技术要求和评价方法以及涉及使用电磁体摩擦 力作为评价指标的其它试验( 评价) 项目，都参照了汽车行业标准q c t 2 3 9 - 1 9 9 7 货车、客车制动器性能要求中，制动效能试验对制动器输出制动力矩所规定 的要求。即要求摩擦力测试结果大于摩擦力额定值并小于额定值的1 3 0 ，根据 测试结果与额定值偏差大小评判电磁体摩擦力指标优劣。 然而，不能忽视电磁制动器本身的特点和要求，要能全面反映电磁制动器的 性能特点和价值，主要是突出电磁体的重要地位和作用。为达到较高的电磁体摩 擦力指标，可以从许多方面努力，比如，增加线圈安匝数( a n ) ；提高磁 钢密度及导磁能力；提高摩擦面间的摩擦系数。显然，提高摩擦面间的摩擦系 数后，如果不会导致摩擦面磨损加重，则此方法最值得推荐，应该给予较高评价。 另外对于电磁制动器总成的性能，电磁体的耐久性等都可以从传统制动器试 验项目中得到一些借鉴( 详见第2 章) 。 1 4 本文主要研究内容 本文具体的主要研究内容如下： ( 1 ) 在现有制动器的评价体系基础上，根据电磁制动器性能的特点，提出电 磁制动性能评价的内容和指标体系。 ( 2 ) 根据电磁制动器性能的具体情况，参考国内外专家学者对汽车制动器评 价【3 】的研究，运用改进的层次分析法和模糊综合评价1 4 1 5 1 结合的方法建立评价模 型。 ( 3 ) 确定因素权重系数时，在层次分析法确定权重的同时，引用集值统计原 理分析因素的置信程度，使因素的权重系数确定更加宏观、合理。 ( 4 ) 结合汽车制动器评价的模型，编制确定权重和模糊综合评价的程序，使 评价模型得以实现。 ( 5 ) 结合自主开发的电磁制动器，通过具体的实验结果进行分析和评价。 具体评价系统流程如图1 3 所示。 5 江苏大学硕士学位论文 n 图1 3 评价体系流程图 6 江苏大学硕士学位论文 第2 章电磁制动器性能评价指标体系建立 2 1电磁制动器性能评价指标设置原则 指标是综合反映某一方面情况的物理量，可用代表性参数的绝对数、相对数 或平均数来表示。指标体系是指一系列指标构成的整体，它能全面真实地综合反 映研究对象各方面状况。电磁制动器性能评价指标体系要全面反映影响电磁制动 器性能的诸因素及其重要程度，其具体的指标设置原则如下： ( 1 ) 系统全面性原则 评价指标体系必须能够全面地反映电磁制动器的综合水平和各个方面的指 标，并且将评价目标和评价指标有机地联系起来组成一个层次分明的整体。 ( 2 ) 简洁实用性原则 各项指标间应具有明显的差异性，每个指标能反映对象某一方面的特征，并 且有一定的普遍适用性。另外，在评价指标体系中，并不是指标越多越好，因为 指标过多，难免会出现部分指标高度相关。高度相关指标的采用，易于导致综合 评价失真。所以评价指标应明确地反映系统与指标自j 的相互关系，确定的指标力 求简练，含义清晰明确，便于应用操作，具有实用性。 ( 3 ) 定量与定性原则 指标设置可采用定量与定性二元化结构，能量化的采取定量计算，不能量化 或不宜量化的，则采用定性分析，两类指标之问不具有强相关性。 ( 4 ) 独立性原则 所选指标要具有独立性。同一层次的各指标能各自说明被评对象的某一方面， 相互间不发生重叠且不存在因果关系。指标的相对独立，可以避免重复计算，可 以保证综合评价的质量。但要做到彼此之间相关系数都为零却很难，所以所选指 标尽可能相对独立。 ( 5 ) 可比性原则 拟定的评价指标无论是在不同方案或项目之间的横向对比，还是对自身的纵 向比较，都应遵守可比性的原则，同时在计算方法、实验方法、使用的范围等各 方面均应保持其同一性。即：对同种类型的电磁制动器性能通过评价可以进行比 7 江苏大学硕士学位论文 较，也可以对不同类型的制动器通过直接或间接的方法进行评价和比较。 2 2 电磁制动器性能评价指标体系 电磁制动器性能评价指标体系应是对电磁制动器性能分析与评价的依据和标 准，是按隶属关系、层次有序原则组成的集合。电磁制动器性能评价体系的建立， 应以客观地反映电磁制动器质量现状为前提，以全方位满足电磁制动器质量为出 发点，并尽可能地做到既有实用性也有理论价值。 车辆的电磁制动系统是一个包括制动器、控制器、电磁体等的综合系统，在进 行综合评价时，必须从电磁制动器总成的台架试验要求【、电磁体的性能要求、环 境性能要求等多方面入手，对影响电磁制动器性能的各个重要因素进行定性分析和 定量计算，采用多目标决策方法，综合评价电磁制动器的总体水平。根据电磁制动 器的特点和要求，同时参照汽车电气产品的有关标准和试验规范，其评价体系指标 主要分为三个部分的内容：电磁体的性能，电磁体的环境性能，电磁制动器总成性 能。共有3 个一级指标，1 9 个二级指标。其 j y - f f r 内容的分层指标体系如图2 - 1 所示。 电磁制动器性能评价体系a 电磁体性能b 磁体电功率要求c 磁体电磁吸力要求 电磁体的耐低温性能c - 莲 l 电磁制动器效能要求c - 誊 电磁体的耐高温性能c t i 电磁制动器热衰退恢复性能c - 体的耐温度变化件能c 箧 i 电磁制动器噪声要求c - 苣 l 电磁体的防水性能c 誊l 电磁制动器制动衬片( 衬块) 磨损要求c ， i 电磁制动器疲劳强度台架试验要求c 罐 l 电磁制动器耐盐雾性能c 一事 磁体摩擦力要求c fi 电磁 电磁体绝缘耐压性能 引出线的拉脱力要求 电磁体持续制动的温升 电磁体的岛温性能 磁体的耐久性能 图2 1电磁制动器性能评价指标体系结构框图 8 江苏大学硕士学位论文 在上述指标体系中，各指标之间互相有所交叉，但大部分指标是按照性能或 者材料等功能要求来进行分类的。值得说明的是上述有些指标难以定量，主要是 靠定性的描述，然而这些指标对电磁制动器而言是十分重要的，因此应予认真对 待。鉴于这种情况，电磁制动器性能评价应采用定量分析与定性分析相结合，参 数评价与经验判断相结合的方法。在一项评价指标中，能用定量分析方法时都用 其说明评价结果，也可以先用定量分析，然后再用定性分析补充说明评价结果。 2 3 电磁制动器性能评价指标的主要参考依据 制动器是涉及安全性的部件，因此其评价体系以我国有关汽车制动方面的强制 性和推荐性标准、美国联邦机动车安全标准( f m v s s ) 第1 0 5 、1 2 1 、1 3 5 ，欧洲经 济委员会( e c e ) 标准r 1 3 及国际电工委员会i e c 标准等为依据，在相应的基础上 进行一定的实验验证作为其基准并得出其最终的评价指标，其主要来源参见表2 1 。 表2 一l 评价体系指标的主要参考依据 参考依据 指标项目 国家强制、推荐性标准e c e 、f m v s s 、i e c 及其它 电磁体的电功率 q c t 4 1 3 - - 2 0 0 2 汽车电气设备基 c l本技术条件 2 1 】中3 1 2 条 q c j t 4 1 3 - - 2 0 0 2 汽车电气设备基 本技术条件中3 1 2 条 电磁体电磁吸力 j b t 1 0 1 6 1 1 9 9 9 直流干式阀用 c 2 电磁铁 2 7 1 中6 6 条 一、电g b ，r 1 4 0 4 8 1 1 9 9 3 低压开关设以日本、德国及法国等国的相关 磁体备和控制设备总则 2 a l 标准为主要参改对象进行修改 性能 q c ，r 4 1 3 2 0 0 2 汽车电气设备基 电磁体摩擦力c 3 b i本技术条件中3 1 2 条 电磁体耐电源电 q c t 4 1 3 - - 2 0 0 2 汽车电气设备基 压变化性能c 4本技术条件中3 7 2 条 电磁体绝缘耐压q c t 4 1 3 - - 2 0 0 2 汽车电气设备基 性能g本技术条件中4 8 条 引出线的拉脱力 q c t 2 9 1 0 6 - 2 0 0 4 汽车用低压电以德国、法国、韩国等国家同行 c 6 线束技术条件瞄1 中5 5 条 业的企业标准为主要参考对象 9 江苏大学硕士学位论文 参考依据 指标项目 国家强制、推荐性标准e c e 、f m v s s 、i e c 及其它 联合国欧洲经济委员会( e c e ) g b 1 2 6 7 6 - 1 9 9 9 汽车制动系统结第1 3 号法规关于m 、n 、o 电磁体持续制动 构、性能和试验方法中5 3 ，6 7类机动车制动的统一规定和 条i s 0 7 6 3 4 - 1 9 9 5 被牵引车辆气制 的温升c ， q c t 4 1 3 - - 2 0 0 2 汽车电气设备基 动系试验方法、i s 0 7 6 3 5 1 9 9 1 本技术条件中3 1 2 条 道路车辆液压制动系性能试 一、电 验方法等国际标准和法规 磁体 电磁体高温绝缘 q c t 4 1 3 - - 2 0 0 2 汽车电气设备基 性能 性能c 8 本技术条件中3 i 2 条 b l q c t 4 1 3 - - 2 0 0 2 ( 汽车电气设备基 本技术条件中3 1 2 条 电磁体耐久性能q c t 3 1 6 - 1 9 9 9 汽车行车制动器 等效日本j a s o c 4 4 1 7 7 标准 c o疲劳强度台架试验方法 j b t 1 0 1 6 1 1 9 9 9 直流干式阀用 电磁铁中6 4 条 q c t 4 1 3 - - 2 0 0 2 汽车电气设备基 电磁体耐低温性 本技术条件中4 1 0 条i e c 6 0 0 6 8 - - 2 - - 1 环境试验第2 g b t 2 4 2 3 1 2 0 0 1 电工电子产品部分、i e c 6 8 2 2 基本环境 能c l o 环境试验第2 部分试验a ：低试验规程试验 温1 1 $ 1 1 2 9 | q c r i 4 1 3 - - 2 0 0 2 汽车电气设备基 电磁体耐高温性 本技术条件中4 1 0 条 i e c 6 0 0 6 8 - - 2 - - 1 6 0 0 0 k g 的n 2 、n b 及m 3 类) 。 3 ) 电磁制动器噪声：制动噪声一般可以分为两类：低频( 1 k h z 以下) 和高频 江苏大学硕士学位论文 ( 1 1 1 k h z ) 。低频噪声主要是类似制动到停车进的咯喳声，频率在6 k h z 以下者主 要因制动蹄的共振所致，而7 k h z 以上者则主要由摩擦衬片或衬块的弹性振动所引 起。影响噪声的主要因素是摩擦材料的摩擦特性，即动摩擦对滑动速度的变化关 系。动摩擦系数随滑动速度的增高而减低的程度愈大，愈易激发振动而生成噪声。 此外，制动器输入压力愈高，噪声也愈大，而压力高达一定程度以后则不再有噪 声。对电磁制动器的噪声要求可依据传统鼓式制动器的标准要求来衡量。 制动器的噪声测量方法：测量时，将声级计的拾音头置于制动器的旋转平面 内距制动器5 0 0 m m 处，并把拾音头装在护风球内。制动作用前应先测出环境噪值 并记录，以便对所测制动噪声值加以修正。 此项指标为定量指标，对于制动器噪声的要求是、 1 0 电磁体电磁吸力 吸力偏差0 1 0 1 0 口o 2 0 3 0 3 0 q 摩擦力偏差o 1 0 1 0 2 0 2 0 3 0 3 0 或 电磁体摩擦力g l 速度稳定性10 2 0 2o 2 i 速度稳定性i 0 2 电磁体耐电源电压 摩擦力偏差0 1 0 1 0 ，2 0 撕3 0 3 0 变化性能c 电磁体持续制动的 温升1 1 舳1 如1 9 0 2 0 0 2 0 0 温升c ， 电磁体高温绝缘性5 m o ，电磁体的3 m q ，电磁体的一 2 m f l ，电磁体的 3 r a m g 电磁体耐低温性能 摩擦力变化 0 l o 1 0 2 0 2 0 3 0 3 0 c 蚰 江苏大学硕士学位论文 指标评价标准 袭人 评价参数 优秀( 1 0 0 )良好( 舯)合格( 砷)不合格( 0 ) 电磁体耐高温性能 摩擦力变化0 1 0 1 0 加懦加加 3 畅 c n 电磁体耐温度变化 摩擦力变化 o 1 0 l o 2 0 2 0 3 0 3 0 性能 电磁制动器效能要 m # b 或m b 制动力矩 m 。 b 1 1m 。1 1 虬( b 1 2 m 。1 2 m o ( m s 1 3 耽 求c “ 1 3 虬 第一次：i 乃l 第一次：3 0 第一次：3 5 电磁制动器热衰退3 0 l 兄1 1 3 5 1 只。i 柏 4 0 衰退率 恢复性能c u第二次tl e ：i 第二次；1 5 如d b ( a ) 求c 1 0 0 1 1 1 3 0 1 矿k 矗佃m4 0 x 1 0 t c m 3 n m5 0 1 7 甜胂m5 0 x l o n c m 3 n m 1 5 0 1 5 0 1 5 0 1 5 0 一 5 0 x 1 0 - s c m 3 n - m6 0 x 1 0 t c m 3 n m7 0 x 1 0 n c m a l q - m 、7 0 x l f f t e m a l q n o a 电磁制动器制动衬 2 2 0 0 2 2 片( 衬块) 磨损要 磨损率 8 0 x 1 0 t c 一n - m9 0 x 1 0 。 c m 3 n m一 0 0 x 1 0 n a m 3 n mo o x l o m 3 n m 求c 2 5 0 2 5 0 2 2 5 0 3 0 1 矿c m 佩m。4 0 1 仃7 a 舌椭m舷加7 c n 口协f m5 0 1 旷b h 协q m 3 0 0 3 枷3 8 0 1 矿7 a 斛m 曩d 1 矿7 c m 狮mt , 0 0 x 1 0 7 c m 3 q - m0 ( 0 1 0 t c m 3 n m 3 3 小结 本章在前一章定性与定量指标设置及分析的基础上，通过对数据和资料的收 集调查研究，探讨了其中各项指标的评价标准。通过利用集值统计对专家评分进 行处理，更科学客观地评估指标影响程度，为建立数学模型计算打下基础。 江苏大学硕士学位论文 第4 章电磁制动器性能评价模型 4 1 评价方法的选择 电磁制动器性能评价，是一个多目标、多层次的决策问题，它涉及到对电磁制动 器的性能、环境及材料等诸多因素的综合分析和比较，以寻求整体最优或较优方案。 在多目标决策中，由于各个因素是相互影响，且多个目标同时存在，所以难 以直接判断得到决策结果，这在目标决策产生以来就存在。因此，关于多目标决 策方法的研究是和多目标决策问题同时提出来的。迄今为止，人们还未找到一种 在理论上和实用上完全可行最佳的方法。因为有些因素很难量化，有的甚至是不 可量化的指标。从目前国内外综合评价的理论和实践来看，费用效益分析法、关 联矩阵法、d e a ( 数据包括分析方法) 、层次分析法和模糊综合评价等均是一种 有效的定性、定量相结合的评价方法1 4 1 】。 本文针对电磁制动器评价模型采用层次分析法与多层次模糊综合评价相结合 哪】的方法，并对层次分析法做了一些改进，使得权重的确定更加准确，同时利用 多层次模糊综合评价也可以有效地对电磁制动器进行综合性能的有效评价。下面 就对层次分析法、模糊综合评价依次介绍。 4 2 层次分析法及其在应用中的改进“们 层次分析法( a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s ) 简称a h p ，是美国著名运筹学家s a a t y 在2 0 世纪7 0 年代中期创立的一种多目标决策方法，其本质是试图使人的思维条 理、层次化，这种方法具有能将决策者对复杂系统的决策思维过程实行易于理解 的简单的数量化。它充分利用人的经验和判断，对决策方案优劣进行排序，具有 实用性、系统性、简洁性等优点。 应用层次分析法进行系统评价，其主要步骤如下： 一、对构成评价系统的目的、评价项目( 准则) 及替代方案等要素建立多级 递阶的结构模型。多级递阶的结构模型有三种类型： ( 1 ) 完全相关性结构( 见图4 1 ) ：其特点是上一级的每一要素与下一级的 江苏大学硕士学位论文 全部要素相关，即上一级的每一要素都作为下级的评价项目而起作用。 ( 2 ) 完全独立性结构( 见图4 2 ) ：其特点是上一级要素都各自有独立的， 完全不相同的下一级要素。 ( 3 ) 混合结构( 见图4 3 ) ：其特点是上面两种结构的组合，是一种非完全 相关，又非完全独立的结构。 第一级( 目标层) 第二级( 准则层) 第三级( 准则层) 第一级( 目标层) 第二级( 准则层) 第三级( 准则层) 图4 1 完全相关结构 第一级( 目标层) 第二级( 准则层) 第三级( 准则层) 图4 2 完全独立结构 第四级( 子指标层) 图4 3 混合结构 2 9 江苏大学硕士学位论文 二、对同一级的要素以上一级的要素为准则进行两两比较，根据评价尺度确 定其相对重要度，据此以建立判断矩阵。判断矩阵是层次分析法的基本