大型刚体惯性参数识别的三线扭摆系统实验方法改进研究

精确获取汽车动力总成刚体惯性参数是发动机悬置系统设计的重要前提之一。利用三线扭摆法测量刚体单轴转动惯量精度较高的特点，基于表面固定点确定刚体方位的三点定位方法和测量6个～9个不同方位的多次测量原理，发展了一套适合于大型复杂刚体的惯性参数识别方法。关键技术有：（1）选取刚体表面三个定位点定义一个刚体随动坐标系以描述刚体方位；（2）通过测量刚体定位点至托盘表面参考点（定义一个整体坐标系）的距离，计算出定位点在整体坐标系下的坐标和两个坐标系之间的转换关系；（3）求出各组实验中在动坐标系下的刚体转轴方位和转动惯量；（4）运用最小二乘原理，求解多个转轴的最优交点得到动坐标系下的刚体质心坐标，求解由转动惯量转轴定理导出的线性方程组得到刚体惯性矩阵。实验方法中容易引起误差的环节较多，但是可以根据最小二乘原理进行逐级误差估计和控制。通过误差分析、长方体质量块实验验证和大量的汽车动力总成惯量参数识别实验，证明了该方法的实用性和可靠性。