基于跌落实验单自由度车辆模型的车辆参数识别方法

摘要

本发明公开了一种基于跌落实验单自由度车辆模型的车辆参数识别方法，包括以下步骤：在车辆上设置测点；通过多个跌落实验识别出车辆空载的固有频率以及各固有频率分别对应的阻尼比及振型；分别在车身上增加质量进行跌落实验，识别车辆加载的固有频率以及各固有频率对应的阻尼比及振型；计算出车身的垂向刚度、车身簧上质量、俯仰刚度、俯仰转动惯量、侧倾刚度以及侧倾转动惯量；计算出前悬架刚度K_sf和后悬架刚度K_sr；计算出的轮胎刚度与实际刚度结果一致；进行方法精确性验证。通过上述方式，本发明实验设备的要求比较低，实验可操作性强，单次实验费用较低；精度高，计算物理参数的方法比较简单。

主权项

一种基于跌落实验单自由度车辆模型的车辆参数识别方法，其特征在于，包括以下步骤：1）在车辆上设置至少6 个测点；2）通过多个跌落实验获得各测点信号，通过基于状态变量模态参数时域识别方法，识别出汽车空载的垂向固有频率、俯仰固有频率、侧倾固有频率以及各固有频率分别对应的阻尼比及振型；3）分别在车身的质心位置增加质量、在车身的质心前后对称的位置增加相同的质量，同时改变俯仰转动惯量及在车身的质心左右对称的位置增加相同的质量，同时改变侧倾转动惯量后分别进行跌落实验，通过基于状态变量模态参数时域识别方法，识别汽车加载的垂向固有频率、俯仰固有频率、侧倾固有频率以及各固有频率对应的阻尼比及振型；4）利用步骤2）和步骤3）中获得的各模态参数，以及公式和，计算出车身的垂向刚度、车身簧上质量、俯仰刚度、俯仰转动惯量、侧倾刚度以及侧倾转动惯量，其中K是等效垂向刚度、等效俯仰刚度或等效侧倾刚度，M是车身簧上质量、俯仰转动惯量或侧倾转动惯量，是步骤3）中各实验增加的车身簧上质量、俯仰转动惯量或侧倾转动惯量，是步骤2）中各实验获得汽车空载时的垂向固有频率、俯仰固有频率或侧倾固有频率，是步骤3）中各实验获得的汽车加载时垂向固有频率、俯仰固有频率或侧倾固有频率；5）由步骤4）中可获得车身的垂向刚度，由公式和计算出前悬架刚度K_sf和后悬架刚度K_sr，轮胎的刚度由经验估算所得，再通过循环计算，确定实际的前悬架刚度K_sf和后悬架刚度K_sr；6）根据经验确定轮胎刚度的范围，在给定的轮胎刚度范围中取一个值作为轮胎刚度，得到刚度矩阵K，再利用偏差与要求的精度进行比较，若不满足精度要求重新选择轮胎刚度计算，直到获得满足小于给定误差的轮胎刚度；7）利用前悬架刚度K_sf、后悬架刚度K_sr和轮胎刚度,即得到刚度矩阵K，而质量矩阵M已知，由此得到固有频率、振型，把实验识别出的频率与比较，进行方法精确性验证。