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标准路面谱室内再现控制研究

作　者: 徐占
导　师: 过学迅
学　校: 武汉理工大学
专　业: 车辆工程
关键词: 路面不平度道路模拟远程参数控制再现
分类号: U467.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 98次
引　用: 2次
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内容摘要

随着汽车产品快速的更新换代及电液伺服道路模拟试验技术的发展,室内汽车整车、零部件的可靠性耐久性试验凭借自身的优越性得到了广泛的应用,现已成为汽车工业的一项主要试验项目。汽车道路模拟试验在室内通过模拟等效路面不平度激励,研究车辆对路面不平度随机时域激励信号的响应及相关耐久性、可靠性,从而达到缩短产品的研发周期以及降低研发成本的目标,是加速新车型的开发、提高产品性能的有效方法。本文依托“武汉理工大学汽车工程学院“211”重点学科建设项目”——道路模拟试验台的建设,以国产四通道道路模拟试验台为研究对象,简要介绍了论文的研究背景和道路模拟试验台的应用以及国内外发展情况,概述了路面不平度再现的控制方法以及道路模拟试验系统结构,根据系统本身特性,选定远程参数控制技术(RPC)作为迭代控制方法;接着在对路面不平度统计特性分析的基础上,研究并建立了几种常用标准路面不平度重构模型,根据这些模型编制路面不平度重构软件,从而为试验台再现提供期望信号;同时,软件的编制在一定程度上提高了试验效率;然后通过对多种辨识信号特性的分析,选用均匀白噪声信号作为辨识信号激励试验台,将所采数据通过相应的处理和分析,利用谱分析理论知识获得道路模拟系统的频响函数,并基于多种方法检验频响函数的精度;最后,根据远程参数控制技术编制迭代程序再现标准路面不平度信号,获得精确的驱动信号,为室内疲劳耐久性试验做好准备工作,完成室内标准路面谱再现目的。本文的迭代程序包含多个模块,主要应用于处理数据和系统控制,这些模块能大大提高了试验台效率。本文基于远程参数控制技术编制迭代程序进行标准中规定的分级路面不平度的再现,此方法能很好地再现标准路面不平度,并且能达到工程上所要求的精度,为日后相关试验工作的开展做了准备工作。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章绪论  10-16
  1.1 选题背景及意义  10-11
  1.2 道路模拟技术国内外发展状况  11-12
    1.2.1 电液道路模拟技术国外发展状况  11
    1.2.2 道路模拟技术国内的外发展状况  11-12
  1.3 路面不平度再现方法概述  12-14
    1.3.1 远程参数控制控制方法  12-13
    1.3.2 自适应控制方法  13-14
  1.4 本文主要研究内容及章节安排  14-16
    1.4.1 本文研究的主要内容  14
    1.4.2 本文研究难点  14-15
    1.4.3 内容章节安排  15-16
第二章室内道路模拟试验系统及试验技术概述  16-23
  2.1 道路模拟试验系统概述  16-19
    2.1.1 电液伺服作动器  17-18
    2.1.2 液压伺服油源  18
    2.1.3 分油器与管路系统  18-19
    2.1.4 全数字伺服控制系统  19
  2.2 远程参数控制技术的基本原理概述  19-21
    2.2.1 远程参数控制技术的工作过程  19-20
    2.2.2 道路模拟试验的发展水平及存在问题  20-21
  2.3 迭代软件的开发  21
  2.4 道路模拟实践中的几个问题  21-22
    2.4.1 轮胎特性的差异及轮胎耦合问题  22
    2.4.2 系统频响函数的辨识精度问题  22
  2.5 本章小结  22-23
第三章远程参数控制的理论基础  23-33
  3.1 信号与系统  23-25
    3.1.1 信号及其分类  23-24
    3.1.2 系统分类及其性质  24-25
  3.2 采样  25-26
    3.2.1 采样频率  25-26
    3.2.2 信号数据的预处理  26
  3.3 时域信号谱分析简介  26-32
    3.3.1 傅立叶级数，傅立叶变换  27
    3.3.2 功率谱密度函数  27-29
    3.3.3 功率谱密度函数的估计  29-30
    3.3.4 泄漏及加窗  30-32
  3.4 本章小结  32-33
第四章标准路面不平度的产生  33-47
  4.1 路面不平度概述  33-34
    4.1.1 路面不平度描述及定义  33
    4.1.2 路面不平度的测量现状  33-34
  4.2 路面不平度的统计特性分析  34-37
    4.2.1 路面不平度的功率谱密度  34-36
    4.2.2 空间谱于时间谱之间的转化  36-37
  4.3 路面不平度数学模型研究  37-42
    4.3.1 谐波叠加法(三角级数法)  37-39
    4.3.2 傅立叶逆变换法  39-40
    4.3.3 AR自回归模型法  40-42
  4.4 不平度重构模拟结果  42-43
  4.5 标准路面不平度重构件开发  43-46
    4.5.1 程序重构流程  43-45
    4.5.2 软件应用  45-46
  4.6 本章小结  46-47
第五章试验系统辨识  47-57
  5.1 频域系统分析的基本理论  47-49
    5.1.1 频率响应函数  47-48
    5.1.2 辨识流程  48-49
  5.2 辨识信号  49-51
  5.3 频响函数  51-56
  5.4 本章小结  56-57
第六章四通道道路模拟试验迭代算法  57-68
  6.1 迭代算法  57-60
  6.2 迭代质量的评价  60-61
  6.3 四通道迭代结果显示  61-66
  6.4 迭代过程中有关问题的讨论  66-67
  6.5 本章小结  67-68
第七章结论与展望  68-70
  7.1 结论  68-69
  7.2 展望  69-70
参考文献  70-73
致谢  73-74
附录: 攻读硕士学位期间发表的论文  74

标准路面谱室内再现控制研究

内容摘要

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