[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

摘要

本发明公开车辆动力学领域中的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，并联型相干传递函数模型拟合参数少，能够准确表达相干传递函数在路面空间频率增加的情况下由1减少接近于0，不相干传递函数模型能够准确表达不相干传递函数在路面空间频率增加的情况下由0增加接近于1，以使实际生成的左右轮辙非平稳随机路面输入数据满足目标功率谱密度要求，实现并联型相干函数模型和随机数模块一起使用，为车辆道路模拟试验系统的路面激励激振头提供实时的双轮辙非平稳随机路面激励控制信号，进而使试验台架左、右激振头实时产生双轮辙非平稳随机路面激励。

主权项

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)；步骤B：将非平稳调制传递函数H₀(S)分别输入至三个方差功率谱转换模块(4、5、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)分别输入至三个非平稳调制传递函数模块(7、8、9)中；三个随机数模块(1、2、3)分别输出三个相互独立的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)分别输入一一对应地输入至三个方差功率谱转换模块(4、5、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)。