兼顾时频域特征量提取的非线性油气悬架参数识别

针对完全基于时域或完全基于频域的非线性参数识别方法的局限性,提出了一种兼顾时频域特征量提取的非线性油气悬架参数识别方法。在建立含非线性油气悬架车辆动力学仿真模型的基础上,采用快速傅里叶逆变换法获得标准路面不平度等级的输入激励,结合小波分析和滤波处理提取实验结果的时频域特征量,构建非线性油气悬架参数识别的优化模型,通过最小化仿真结果与实验结果在时频域的特征量,实现了非线性油气悬架参数在实际工况下的准确识别。识别的定量与定性分析表明了识别结果的准确可靠。通过将路面时域建模技术、小波滤波技术和优化模型构造方法与模拟退火算法的有机结合,为非线性悬架系统的参数识别提供了一种有效可靠的方法。

基于有理函数的路面不平度时域模型研究

研究了基于有理函数的路面不平度时域模型.采用Matlab/Simulink软件建立了基于有理函数的路面不平度时域模型,并进行了仿真.求取了仿真输出的路面不平度时域数据的功率谱和均方根值.对比国际标准化组织提出的路面分级标准,确定了正确的模型参数,验证了基于有理函数的路面不平度时域模型.并导出仅需路面不平度系数表达的路面不平度时域模型.此模型可方便、准确地对路面分级标准规定的路面进行仿真.

基于Matlab/Simulink的随机路面建模与不平度仿真

在分析路面空间频率功率谱密度、时间频率功率谱密度与方差之间关系的基础上,建立了路面随机信号生成模型,在不同车速情况下进行了仿真,生成了B和C级随机路面时间激励信号。利用功率谱密度和方差分析,对所建立模型的仿真结果与路面分级标准进行比较,证明所建模型产生的随机信号功率谱和方差值与国家规定的路面等级标准一致,结果准确,可以为车辆控制研究提供可靠的激励信号。

白噪声路面不平度时域模型的建立与仿真

根据GB/T7031—2005对不同路面不平度系数下随机路面高程均方根值的要求,确定了白噪声输入拟合表达式.对速度相关参数e进行重新计算,针对e值的波动拟合出速度增益函数并建立完善的路面不平度时域模型.利用Matlab/Simulink对所建模型进行仿真并与标准路面等级的谱密度曲线进行对比,验证其正确性.结果表明：e值大小与速度相关与路面不平度系数无显著关系,速度较低时,e值有轻微波动;速度较高时,e值趋近于0.218;模型完善后,仿真生成的路面随机高程均方根值与路面分级标准间的误差为0.157%～1.730%,此路面不平度时域模型与传统白噪声时域模型相比,具有更高的准确度.

时空相关路面不平度时域模型仿真研究

路面不平度时域模型对现代汽车理论研究意义重要。应用谐波叠加法建立单轮路面不平度输入模型,提出两种不同轮辙路面空间相关模型,并结合同轮辙路面不平度输入时间延迟关系,将单轮模型拓展为四轮路面不平度时域模型。仿真分析显示,该两种方法建立的路面不平度模型,其功率谱与理论功率谱基本吻合,异轮辙输入相干函数符合理论规律。与其它方法相比,该模型建模效率高。

路面平整度PSD和IRI评价方法比较

为了分析路面平整度功率谱法(PSD)和国际平整度指数法(IRI)之间的关系,采用AR模型模拟满足路面平整度功率谱的路面不平整状态,采用Newmarkβ法计算国际平整度指数,采用最小二乘法得到了PSD法与IRI法之间的关系方程式。研究结果表明:IRI值与路面平度系数的关系为幂函数式,为了与《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)所规定的IRI值相对应,建议在《公路养护技术规范》(JTJ073-96)的路面平整度评定等级中增加"极优"项目。

四轮车辆非平稳路面不平度时域模拟及小波分析

建立了非平稳的四轮相关滤波白噪声路面时域模型 ,并用计算机模拟得出四轮的路面不平度时间序列 ,理论验证的结果表明该模型与路面的实际情况非常接近 ,进而采用谱分析、小波分析等数据处理技术对路面信号的时频特征进行了深入的探讨 ,得出了一些有价值的结论。

路面不平度随机激励时域模型的仿真比较与评价

为深入研究常用路面不平度随机模型的特性,基于M atlab仿真环境,对白噪声法、谐波叠加法、FFT法、AR/ARMA法4种模型在指定环境下的效率与结果进行了仿真分析和比较。在将4种模型拓展到多点时域模型后,对多点单轮辙模型的时延相关性、可用性和严密性以及多点双轮辙模型的轮辙相关性、合理性和波动性进行了仿真分析和比较。结合模型适用范围与扩展应用等方面的比较,给出了4种模型应用特性的综合评价结果。完善了多点时域模型的建模方法和体系,得到的评价结果,为车辆优化和设计、路面不平度和谱分析、道路数据库建立以及人车路大系统分析等方向的科研工作者选择模型提供了理论依据。

车辆路面不平度输入的随机激励时域模型

作为随机过程的车辆道路不平度高程 ,通用的模拟方法是频域模型——道路不平度功率谱密度(PSD)。但在对人车路系统进行非线性或耦合动力学分析研究时 ,必须获得关于道路的时域模型。由等级道路的标准谱或实测道路的估计谱反求道路时域模型具有重要的理论意义和实用价值。本文基于道路 PSD,描述了几种基于路面功率谱模型的道路时域模型重构方法 ,阐述了时域建模的原理、特点和适用范围 ,给出了其数学上的实现过程。最后 ,指出了道路时域建模进一步研究的方向。

三维随机路面时序建模研究

基于单自变量时序道路模拟原理与方法的拓展,用双自变量时序模型对三维随机路面进行刻画。介绍了时序模型分类、模拟原理及其在道路模拟中的主要应用;对三维路面建模进行分析,给出了三维路面时序模型的建模过程和实施步骤,所构建的三维时序模型方法可以用于任意的平稳随机道路的重构;通过算例研究对所用方法进行了验证。

路面对四轮汽车输入的时域模型

本文通过理论分析,建立了路面对四轮汽车输入的时域模型。通过计算机模拟分析,该模型可保证一定的精度,并有利于进行主动悬架的设计。

车辆四轮相关时域随机输入通用模型的研究

在分析单轮时域随机输入模型产生机理基础上,建立了车辆四轮相关随机输入的滤波模型。在模型中根据各向同性假设直接得到了与车辆轮距有关的左右轮相干函数而无需实测相干函数,因此该模型适合各种车辆,通用性好,计算方便。所得路面功率谱与理论功率谱吻合很好,相关性也得到验证。该模型对车辆四轮相关频域随机输入模型也有一定的参考作用。

某大型运输车的时域平顺性仿真分析

为解决某大型运输车在运输过程中,车载精密仪器振动过大而影响其使用性能的问题,基于拉格朗日原理,建立了某大型运输车仪器-车-路耦合的19自由度振动动力学模型;利用白噪声模块,构建了随机路面激励时域模型;采用时域分析方法,分析了路面不平度、车速以及仪器悬置刚度阻尼对仪器振动加速度影响.并采用粒子群算法,对相关参数进行优化.研究表明:通过提高路面等级、选择适当的行车速度、适当的降低仪器悬置的刚度和阻尼,能够有效降低仪器的振动加速度,提高大型运输车的平顺性.

汽车道路随机不平顺的时序模型重构

汽车道路时域模型是基础性道路数据库的主体部分.基于道路频域统计数字特征或基于道路测量数据序列,用时间序列方法建立道路时域模型是一种有效且普适的时域道路建模方法.在对道路描述特征进行分析的基础上,给出了标准道路在指定功率谱密度下和非标道路在实测子样数据下两类不同道路模拟的技术路线,对时序道路建模过程、原理和应用进行了分析,得到了道路时域重构的AR和ARM A模型.仿真实例表明了时序道路模型重构的合理性和高效性.

基于改进AFSA的路面不平度时域估测

为提高根据车辆动力学响应建立路面不平度时域模型的精度,对RBF神经网络的设计、输入神经网络的动力学响应参数和汽车车体测量点的位置进行了研究。基于拉格朗日第2方程建立了车身任意位置的5自由度振动模型,以滤波白噪声法建立的路面时域激励为车辆激励的输入和神经网络的理想输出,采用改进的人工鱼群算法(AFSA),针对车身测量点距质心的距离、待测量的动力学响应参数的类型和RBF神经网络的扩展系数建立了优化分析模型。提出了2种需测量的车辆动力学响应参数方案,以及各方案下车身测量点的具体位置。研究结果表明,2种方案的路面不平度时域激励估测精度均高于0.99。

车辆道路模拟的计算机仿真系统设计研究(英文)

为了对道路随机激励下车辆的平顺性动力学进行研究首先必须建立道路高程的时间历程。为了对时域内道路的数学模型、算法设计和道路仿真实现的研究,分析了道路不平顺高程从频域向时域的转换方法并在建模数值道路过程中考虑了车轮之间以及两轮辙之间的相关性,设计了三种主要的道路模拟算法——谐波叠加法、白噪声过滤法和基于道路功率谱离散的逆Fourier变换法并将其于MATlab平台上集成为专用的道路仿真系统。为使仿真尽可能真实,包括时域中的双轮辙关系、道路仿真算法的改进以及多元算法的集成等方面也给予了重视。仿真算例研究表明了所用方法原理上的普适性、有效性,以及仿真结果与实际道路的一致性。

路面对汽车非平稳激励的时域仿真及小波分析

建立了非平稳的四轮相关滤波白噪声路面随机激励时域模型,并结合离散事件对汽车单点激励的时域模型进行联合仿真。采用小波分析对仿真路面信号进行时频分析及谱估计,深入揭示非平稳路面激励的特征和性质,为路面破损检测及汽车平顺性分析提供基础和新的方法。

基于IFFT法的路面不平度时域模拟方法

路面不平度时域模拟方法存在模拟精度低下等问题。考虑到IFFT法能够精确而又简单地重构道路的时域模型,是一种普适性的方法,其具有计算量小、计算简单高效等的特点,可为后续车辆动力学仿真分析提供实时的时域模型。基于IFFT法(逆快速傅里叶变换法)进行路面不平度的时域模拟,总结了IFFT法时域模拟的五个步骤,并利用Matlab语言开发了基于该方法的时域模拟函数。通过与标准的功率谱密度曲线比较,其吻合程度高,表明该方法是正确可靠的,同时也说明了模拟参数选取的合理性。

汽车路面激励的时域建模与仿真

在考虑左右轮迹相干性的基础上,采用滤波白噪声法建立了四轮汽车的路面激励时域模型。在不同路面和汽车参数的工况下进行了仿真,生成了汽车路面激励时域信号。仿真结果表明,该方法建立的路面激励时域模型的功率谱密度和左右轮迹相干函数与参考模型基本一致。与其它方法相比,该模型可行有效、通用性好、易于计算。

车辆四轮相关路面非平稳随机输入通用时频模型

车辆非匀速行驶时路面的随机输入模型是汽车非平稳动力学分析研究的重要基础。首先应用等效协方差方法建立了单轮随机输入非平稳时域模型。根据时间-空间一、二阶微分关系,成功地解决了前后轮变时差相关的问题,并由各向同性假设直接得到了与车辆轮距有关的左右轮相干函数,无需实测相干函数,因此适合各种车辆。本文还应用Wigner-Ville谱分析了路面非平稳随机输入的瞬时功率谱。分析表明Wigner-Ville谱很好地反映了频率特征和路面波形特征。