路面不平度随机激励时域模型的仿真比较与评价研究

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1、路面不平度随机激励时域模型的仿真比较与评价研究*摘要：为深入研究常用路血不平度随机模型的特性，论文基于Matlab仿真环境，对白噪声法、谐波叠加法、FFT法、AR/ARMA法四种模型在指定环境下的效率与结果进行了仿真分析和比较；在将四种模型拓展到多点时域模型后，对多点单轮辙模型的时延相关性、可用性和严密性以及多点双轮辙模型的轮辙相关性、合理性和波动性进行了仿真分析和比较研究;最后结合模熨适用范围与扩展应用等方面的比较研究，给出了四种模型应用特性的综合评价结果。论文的研究完善了多点时域模型的建模方法和体系，得到的评价结果，为车辆优化和设计

2、、路面不平度和谱分析、道路数据库建立以及人车路大系统分析等方向的科研工作者选择模型提供了理论依据。关键字：路而不平度；随机过程；时域模型；多点多轮辙激励；数值仿真StudyontheSimulationComparisonandModelEvaluationofCommonTimeDomainModelsofRoadIrregularityExcitationAbstract：TostudythecharacteristicsofcommontimedomainmodelsofroadiiTegularityexcitation,thi

3、spaperanalyzedfourtypesofsingle・p()inttimedomainmodelsofroadinegularityexcitation,namelywhitenoisefiltering,harmonysuperposition,FFTandAR/ARMAmethod.ThentheefficiencyandsimulationresultsofthesefourmethodsinMATLABenvironmentwereanalyzedandcompared・What'smore,allthesemodel

4、sweredevelopedtomulti-pointtimedomainmodelinordertoresearchnotonlythetime-delayconelation,availabilityandtightnessofunilateral-trackmodel,butalsothetrackcorrelation,rationalityandfluctuationofbilateral-trackmodel.Finally,acomprehensiveevaluationconclusionwasdrawnreferrin

5、gtotheapplicationscopeandpatulousresearchofthesemodels.Thisstudyperfectedthemodelingsystemofmulti-pointtimedomainmodel.Inaddition,theevaluationconclusiondrawnfromthepaperprovidedtheoreticalbasisofmodelselectionforthescientistsinthefieldofvehicledesign,roadirregularityana

6、lysis&spectrumanalysis,RoadBasicDatabaseConstructionandPeople-Vehicle-RoadAnalysis.Keywords:roadirregularities;stochasticprocess;timedomainmodel;bilateraltrackexcitation;numericalsimulation.作为车辆行驶舒适度的关键性指标，国内外针对汽车平顺性的研究在近些年得到了长足的发展。从发展过稈看，仿真模型的发展经历了线性到非线性、频域到时域、数学模型到仿真输出

7、的过程。我国对路面不平顺的主流模型——时域模型的研究已经取得了一定的成果。檀润华、张永林等通过建立数学模型、采用数值仿真的方式，对车辆的单点、单轮辙、双轮辙时域模型进行了较为深入的研究。现今主要的时域模型包括：白噪声法、谐波叠加法、基于PSD离散釆样的道路模拟方法、基于离散时I、可序列的AR/ARMA等四种山。科研人员分别选用了不同模型进行更为深入的研究，但由于缺乏科学、系统化的选择标准，选择模型是否合理也值得商榷。鉴于此，论文基于Matlab环境，对上述四种模型本身及其仿真结果进行比较、分析与综合评价，旨在得出不同模型的优缺点、可拓展

8、性及适用范围，为科学工作者选择模型提供理论依据。1单点时域模型1.1基本概念一般性路血的激励为一随机过程，对其进行统计学意义上的描述常用的统计量是功率谱密度(PSD)o通常把路面对基准平面的高度x沿道路走向