載荷預(yù)測及車輛道路譜識別方法研究.pdf

1、道路譜是汽車動態(tài)設(shè)計和道路質(zhì)量評價的重要依據(jù)。因此，關(guān)于它的研究是具有重要的實用價值。為了進(jìn)行道路譜的測量近代出現(xiàn)了許多方法，這些方法力求直接測量道路譜。然而，理論與實踐研究表明，任何測試方法都無法也不應(yīng)回避測量機構(gòu)和汽車系統(tǒng)對載荷測試結(jié)果的影響。就汽車的動力學(xué)行為而言，以車上所測量的動力學(xué)響應(yīng)來求取造成這個實際響應(yīng)的輸入載荷才是更嚴(yán)格更直接的動態(tài)測試方法。在單輸入和多輸入平穩(wěn)隨機載荷識別和環(huán)境預(yù)測理論的基礎(chǔ)上，本文提出了采用載荷識別技

2、術(shù)來測量道路譜的方法。 由于經(jīng)典的頻域和時域載荷識別方法對長方陣的求逆問題無法解決，故本文將求解結(jié)構(gòu)隨機響應(yīng)功率譜的快速精確算法-虛擬激勵法作了逆向推廣即逆虛擬激勵法，用確定性方式求解作用于比例或非比例阻尼結(jié)構(gòu)體系隨機載荷功率譜的識別問題(重點研究平穩(wěn)隨機激勵問題)。亦即，在已知系統(tǒng)頻響函數(shù)的基礎(chǔ)上，由已知部分響應(yīng)的自譜與互譜，反求多點激勵間的自譜與互譜。在此基礎(chǔ)上則可實現(xiàn)各類規(guī)范所定義的道路譜測量。本文通過理論分析與實驗驗證，

3、證明了所提方法的正確性與可行性。另外，由于所測量的響應(yīng)可以是位移、速度、加速度、應(yīng)變等多種類型的量，或它們之間的任意組合，因而響應(yīng)測點和類型可以有靈活多樣的選擇。為了更有效地進(jìn)行實際測量和識別，首先通過仿真計算研究了測點類型和數(shù)量的選擇、結(jié)構(gòu)阻尼以及測量精度等對激勵譜識別效果的影響。結(jié)果表明，結(jié)合逆虛擬激勵法簡潔、高效的特點，在正式進(jìn)行實驗之前，先在計算機上用數(shù)值模擬的方法優(yōu)化選擇用于載荷識別的響應(yīng)類型和測點組合，以消除或減少載荷識別中