[发明专利]采用并联型相干函数模型的非平稳随机路面激励生成方法

权利要求书

1.一种采用并联型相干函数模型的非平稳随机路面激励生成方法，其特征是包括以下步骤：

步骤A：采集一段的左、右轮辙路面不平度实测数据L₁(I)、R₁(I)，将数据L₁(I)、R₁(I)输入方差功率谱转换传递函数计算模块(15)构建方差功率谱转换传递函数H₀(S)，将数据L₁(I)、R₁(I)输入并联型相干传递函数计算模块(16)构建传递函数H₂(S)，将数据L₁(I)、R₁(I)输入并联型不相干传递函数计算模块(18)构建传递函数H₃(S)，将数据L₁(I)、R₁(I)输入非平稳调制传递函数计算模块(17)构建非平稳调制传递函数H₁(S)；

方差功率谱转换传递函数v为车速，n_max为不平路面的上截止频率；

并联型相干传递函数计算模块(16)根据式拟合得出拟合参数α₁、α₂、α₃、β₁和β₂，[Coh2_LR n_R]＝mscohere(L₁(I),R₁(I)，256，[],1024,2n_max)，Coh2_LR为相干函数向量Coh_LR的平方向量；n_R为与Coh_LR数据对应的路面空间频率向量，[]表示使用默认值，j为单位虚数，n为路面空间频率；

并联型不相干传递函数计算模块(18)根据式拟合得出拟合参数ψ₁、ψ₂、ψ₃、ξ₁和ζ₂；

根据式构建传递函数H₂(S)，根据式构建传递函数H₃(S)，拉普拉斯算子S＝j2πn；

非平稳调制传递函数计算模块(17)先求出L₁(I)和R₁(I)的空间域内的自功率谱密度G_L和G_R，再根据式求出预估路面不平度系数按式拟合得出非负拟合参数χ₁、χ₂和χ₃，最后根据式构建非平稳调制传递函数H₁(S)；

步骤B：将非平稳调制传递函数H₀(S)分别输入至第一方差功率谱转换模块(4)、第二方差功率谱转换模块(5)、第三方差功率谱转换模块(6)中，将传递函数H₂(S)输入至并联型相干传递函数模块(11)，将传递函数H₃(S)分别输入至第一并联型不相干传递函数模块(10)和第二并联型不相干传递函数模块(12)中，将非平稳调制传递函数H₁(S)分别输入至第一非平稳调制传递函数模块(7)、第二非平稳调制传递函数模块(8)、第一非平稳调制传递函数模块(9)中；第一随机数模块(1)、第二随机数模块(2)、第三随机数模块(3)各输出一个倍频单位方差随机数信号ζ_i(t)，i＝1,2,3，三个倍频单位方差随机数信号ζ_i(t)相互独立，分别一一对应地输入至第一方差功率谱转换模块(4)、第二方差功率谱转换模块(5)、第三方差功率谱转换模块(6)中；

步骤C：第一方差功率谱转换模块(4)对方差功率转换传递函数H₀(S)和随机数信号ζ₁(t)进行处理得到随机数信号ε₁(t)并输入至第一非平稳调制传递函数模块(7)中，第一非平稳调制传递函数模块(7)输出时域内非平稳随机路面激励信号q₁(t)至第一并联型不相干传递函数模块(10)中；第二方差功率谱转换模块(5)对方差功率转换传递函数H₀(S)和随机数信号ζ₂(t)进行处理得到随机数信号ε₂(t)并输入至第二非平稳调制传递函数模块(8)中，第二非平稳调制传递函数模块(8)输出时域内非平稳随机路面激励信号q₂(t)至并联型相干传递函数模块(11)中；第三方差功率谱转换模块(6)对方差功率转换传递函数H₀(S)和随机数信号ζ₃(t)进行处理得到随机数信号ε₃(t)并输入至第三非平稳调制传递函数模块(9)中，第三非平稳调制传递函数模块(9)输出时域内非平稳随机路面激励信号q₃(t)至第二并联型不相干传递函数模块(12)中；

步骤D：第一并联型不相干传递函数模块(10)对传递函数H₃(S)和时域内非平稳随机路面激励信号q₁(t)进行处理得到左轮辙扰动非平稳随机路面激励信号q_Li(t)，并联型相干传递函数模块(11)对输入的传递函数H₂(S)和时域内非平稳随机路面激励信号q₂(t)进行处理得到剩余非平稳随机路面激励信号q_c(t)，第二并联型不相干传递函数模块(12)对输入的传递函数H₃(S)和时域内非平稳随机路面激励信号q₃(t)进行处理得到右轮辙扰动非平稳随机路面激励信号q_Ri(t)；

步骤E：第一并联型不相干传递函数模块(10)与并联型相干传递函数模块(11)分别输出左轮辙扰动非平稳随机路面激励信号q_Li(t)与剩余非平稳随机路面激励信号q_c(t)至第一求和模块(13)中，第一求和模块(13)计算出左轮车辙非平稳随机路面激励信号L₁(t)；第二并联型不相干传递函数模块(12)与并联型相干传递函数模块(11)分别输出右轮辙扰动非平稳随机路面激励信号q_Ri(t)与剩余非平稳随机路面激励信号q_c(t)至第二求和模块(14)中，第二求和模块(11)计算出右轮车辙非平稳随机路面激励信号R₁(t)。