[发明专利]一种基于汽车振动响应在线识别路面不平度信息的方法

说明书

本发明公开了一种基于汽车振动响应在线识别路面不平度信息的方法，包括以下步骤：步骤一、在标定路面上，计算两个不同车速u₁和u₂对应的第一时域广义国际平整度指数IRI_E1和第二时域广义国际平整度指数IRI_E2，测量标定车辆在车速u时汽车振动响应量，分别建立IRI_E1和汽车振动响应量的第一回归模型，IRI_E2和汽车振动响应量的第二回归模型；步骤二、在待测路面上，测量标定车辆在车速u时汽车振动响应量；步骤三、将汽车振动响应量分别代入第一回归模型和第二回归模型，计算待测路面的第一频域广义国际平整度指数IRI_E1′和第二频域广义国际平整度指数IRI_E2′；步骤四、根据所述IRI_E1′和IRI_E2′计算路面频率指数和路面不平度系数。本发明提供的方法能同时在线辨识出频率指数和路面不平度系数。

技术领域

本发明涉及车辆工程中的路面特征识别技术领域，尤其涉及一种基于汽车振动响应在线识别路面不平度信息的方法。

背景技术

随着汽车行业的迅速发展，人们对汽车的舒适性和操作稳定性有了更好的追求。路面不平度作为汽车振动的主要激励源，对汽车舒适性和操纵稳定性的具有较大影响。近年来，主动、半主动悬架的控制是协调汽车舒适性和操作稳定性最直接有效的手段，而路面不平度信息为实现这一目的提供了不可或缺的依据。因此，在线获取路面不平度信息具有重要意义。

目前，在车辆工程，路面不平度信息的识别分为两类：(1)路面不平度纵断面的识别和(2)路面谱的识别。当然，后者可以在前者的基础通过数学变换实现。

路面不平度纵断面的识别方法有基于激光发射器的测量方法、基于摄像图像处理的方法、神经网络方法、数值最优方法、控制-约束方法、Youla-Kucera参数化方法、状态子空间识别方法和支持向量机的方法等。但这些方法受车辆模型精度、车辆运行工况、数据处理运算效率和测量操作复杂程度的制约。

路面谱的识别方法有频域分析方法和时频域的虚拟激励方法。但这些方法需将系统假定为线性系统、获取反映车辆属性的传递函数、且受车速影响较大。此外，相较于路面不平度纵断面的识别方法，路面谱的识别方法虽数据处理量较少，但也是相当可观的。2014年江苏大学提出专利申请“一种路面不平度在线辨识方法”(申请号：201410581629.X)，涉及一种基于簧下质量加速度均方根值和车速的路面不平度信息检测方法，但此发明是在频率指数固定为2.0下实现的，而实际路面的频率指数一般在1.5到3.5之间变动，且频率指数对汽车振动响应具有重要的影响。

发明内容

本发明为解决目前的技术不足之处，提供了一种基于汽车振动响应在线识别路面不平度信息的方法，能同时在线辨识出频率指数和路面不平度系数。

本发明提供的技术方案为：

一种基于汽车振动响应在线识别路面不平度信息的方法，包括以下步骤：

步骤一、在标定路面上，计算两个不同车速u₁和u₂对应的第一时域广义国际平整度指数IRI_E1和第二时域广义国际平整度指数IRI_E2，测量标定车辆在车速u时汽车振动响应量，分别建立所述第一时域广义国际平整度指数IRI_E1和汽车振动响应量的第一回归模型，所述第二时域广义国际平整度指数IRI_E2和汽车振动响应量的第二回归模型；

步骤二、在待测路面上，测量标定车辆在车速u时汽车振动响应量；

步骤三、将所述步骤二中测得的汽车振动响应量分别代入所述第一回归模型和所述第二回归模型，分别计算待测路面的第一频域广义国际平整度指数IRI_E1′和第二频域广义国际平整度指数IRI_E2′；