[发明专利]一种电驱动总成机械系统可靠性试验载荷谱的编制方法

权利要求书

1.一种电驱动总成机械系统可靠性试验载荷谱的编制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，基于实际用户道路采集得到用户载荷数据，对所述用户载荷数据进行预处理并划分道路工况片段为运行段与怠速段；

步骤2，关联电驱动总成机械系统失效主导载荷构造所述运行段的多维度特征参数，对所述多维度特征参数降维后采用机器学习算法确定出五种典型工况；

步骤3，对电驱动总成机械系统的主导载荷进行多维度特征分析，并基于损伤强度分布的连续性及拐点特征选取各个所述典型工况的最优代表片段作为可靠性试验片段；

步骤4，通过所述用户载荷数据拟合用户年行驶里程分布模型，基于年行驶里程等效各零部件年损伤分布模型，采用蒙特卡洛仿真外推出全寿命周期下各零部件的损伤目标；

步骤5，根据所述全寿命周期下各零部件的损伤目标以及五种所述可靠性试验片段下对各零部件造成的损伤，利用多目标优化方法计算出涵盖多损伤目标下各个所述可靠性试验片段的循环次数；

步骤6，基于马尔科夫过程下的状态转移概率，采用伪随机数的方法确定用户运行条件下各个所述可靠性试验片段的拼接顺序，并拼接得到可靠性试验循环工况；

步骤7，由所述可靠性试验片段的的循环次数和所述可靠性试验循环工况编制得到可靠性试验载荷谱。

2.根据权利要求1所述的电驱动总成机械系统可靠性试验载荷谱的编制方法，其特征在于：

其中，所述步骤1中，所述用户载荷数据涵盖大量不同地域、车型的电动汽车行驶数据，对所述用户载荷数据进行预处理为剔除异常或无效载荷数据后生成新的载荷历程，

所述运行段为汽车车速从零开始到下一个速度为零的片段，所述怠速段为车辆启动到车速为零的片段。

3.根据权利要求1所述的电驱动总成机械系统可靠性试验载荷谱的编制方法，其特征在于：

其中，所述步骤2中确定五种所述典型工况时，包括以下子步骤：

步骤2-1，以原始扭矩、转速、电流、电压作为基础数据，以每个所述运行段的速度、加速度、扭矩、扭矩波动、电流、电压、功率、损伤及时间里程作为特征构造所述多维度特征参数；

步骤2-2，采用主成分分析法对所述多维度特征参数进行降维，提取主成分特征得到主成分得分矩阵；

步骤2-3，采用K-Means法对用户运行工况进行识别分类，以所述主成分得分矩阵为基础数据，以多维空间点与点之间的欧式距离作为分类依据，通过CH指标确定聚类数目，将所述运行段分为五种所述典型工况，分别为工况一、工况二、工况三、工况四以及工况五。

4.根据权利要求3所述的电驱动总成机械系统可靠性试验载荷谱的编制方法，其特征在于：

其中，所述步骤2-2中，若所述多维度特征参数降维后为n维，则对所述多维度特征参数进行线性变换生成的主成分为y_n，将90％累计贡献率作为阈值提取所述主成分特征，所述主成分特征包含所述电驱动总成机械系统失效主导载荷的特征信息量，该特征信息量包括扭矩、转速、电流、电压以及功率，

所述步骤2-3中，任意两个n维向量X₁＝(x₁₁,x₁₂,…,x_1n)和X₁＝(x₁₁,x₁₂,…,x_1n)之间的欧式距离为d₁₂，计算公式如下：

所述CH指标的计算公式如下：

公式(2)中，p为总聚类个数，k为当前的类，tr(B)为类间离差矩阵的迹，tr(W)为类内离差矩阵的迹，

所述工况一为中高速加减速，对应大扭矩、中高转速低频波动工况，所述工况二为短时中低速加减速，对应大扭矩、中转速高频波动工况，所述工况三为长时间中速加减速工况，对应中扭矩、中转速低频波动工况，所述工况四为高速加减速，中扭矩、高转速低频波动运行工况，所述工况五为低速加减速，对应中小扭矩、低转速中低频波动工况。