汽车路面激励的时域建模与仿真.pdf

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1、汽车工程2015年(第37卷)第5期AutomotiveEngineering2015098汽车路面激励的时域建模与仿真卢凡，陈思忠(1．北京理工大学机械与车辆学院，北京100081；2．中国航天空气动力技术研究院，北京100074)[摘要]在考虑左右轮迹相干性的基础上，采用滤波白噪声法建立了四轮汽车的路面激励时域模型。在不同路面和汽车参数的工况下进行了仿真，生成了汽车路面激励时域信号。仿真结果表明，该方法建立的路面激励时域模型的功率谱密度和左右轮迹相干函数与参考模型基本一致。与其它方法相比，该模型可行有效、通用性好、易于计算。关键词：路面激励；时域模型；滤波白噪声；相干性Model

2、ingandSimulationofRoadSurfaceExcitationonVehicleinTimeDomainLuFan，&ChenSizhong1．SchoolofMechanicalEngineering，BeltingInstituteofTechnology，Beijing100081；2．ChinaAcademyofAerospaceAerodynamics，Belting100074『Abstract]Withconsiderationofthecoherencebetween1eftandrighttracks，atimedomainmodelforthero

3、adsurfaceexcitationonfour—wheelvehicleiSestablishedbyusingfilteredwhitenoisemethod．Simulationsareconductedindifferentvehicleparametersandroadsurfaceconditionswiththetime．domainsignalsofroadsurfaceexcitationonvehiclegenerated．Simulationresultsshowthatthepowerspectraldensityandthecoherencefunctio

4、nbetweenleftandrighttracksobtainedwithproposedmodelareinconformitywiththeoneswiththereferencemodel，andcomparedwithotherschemes，theproposedmodelisvalid，feasibleanduniversalwithlowcomputationcost．Keywords：roadsurfaceexcitation；timedomainmodel；filteredwhitenoise；coherence右轮迹路面的空间相关模型，并结合同轮迹路面激日IJ吾

5、励时间延迟关系，将单轮模型拓展为四轮路面激励的时域模型。文献[7]中应用滤波白噪声法建立单整车振动模型可以反映侧倾等响应，更贴近汽轮路面激励模型，根据近似理论对相干函数进行拟车行驶的实际工况。若要研究整车非线性振动系统合，给出左右轮迹之间的频响函数，将单轮模型拓展特性和设计悬架控制系统，则须在时域内进行分析为左右轮迹的路面激励时域模型。该方法由两个不和研究，因而模拟时域路面激励成为一项重要的基相干的白噪声共同生成左右轮迹，既反映了左右轮础工作。迹的相干特性，又保证了左右轮迹各自的功率谱密路面激励时域建模的主要方法有谐波叠加法、度符合标准，不足的是，其相干函数近似拟合结果对AR／ARM

6、A法和滤波白噪声法等，其中滤波白噪声应的是某一特定路况，模型的通用性差。法导出的路面激励模型，物理意义清楚，使用方便，本文中基于滤波白噪声法，建立单轮路面激励应用广泛J。关于采用滤波白噪声法建立单轮路的时域模型。根据左右轮迹相干函数的参数化模面激励模型的研究也较成熟。型和同一轮迹前后车轮路面激励时间延迟关系，研究四轮相关路面激励建模的文献也不在少提出了一种四轮汽车路面激励的参数化时域建模方数，但有的研究推导不完善。文献[6]中应用谐波法。通过搭建Matlab／Simulink的时域仿真模型，对叠加法建立单轮路面激励模型，提出了两种不同左比仿真路面激励的功率谱密度、左右轮迹相干函数原稿

7、收到日期为2012年11月5日，修改稿收到日期为2013年9月29Et。·550·汽车工程2015年(第37卷)第5期与参考模型，验证了该时域模型的正确性。而文献[8]和文献[11]中则改变路况和轮距，对多个测量结果进行拟合，形成了相干函数的数学模型。1单轮路面激励的时域建模其中文献[8]中提出的参数化模型形式简单，与测量曲线吻合度高，模型表达式为路面功率谱密度的幂函数表达式为coh~y()=e-(5)，n、一2式中：B为汽车轮距，m；JD为拟合参数，由实