收藏本站
《武汉工业学院》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

车辆道路时域模拟、小波分析与路面分形研究

郭委峰  
【摘要】:现代车辆多为复杂非线性系统,因此需要建立适合非线性车辆平顺性分析的道路激励时域模型。本文在标准等级道路的频域模型,即路面不平度功率谱密度(PSD)的基础上,分别采用白噪声滤波法、谐波叠加法和基于离散PSD采样的逆快速傅里叶变换法(IFFT)建立了道路时域模型;然后,使用功率谱估计方法对所得时域道路进行功率谱估计,并通过模拟谱与理论谱的比较证明了所建立的道路时域模型是路面频域模型的等价模型。 进一步在上述工作基础上,将一维PSD拓展至二维,使用谐波叠加法、逆快速傅里叶变换法和白噪声滤波法建立虚拟试车场技术所需的二维道路模型。更深入地,将二维平稳道路模型非平稳化,建立了非平稳道路的二维模型。非平稳道路是更一般化的道路,是对车辆进行深层次动力学分析所需的基础激励模型。 小波分析是有效的时频分析工具,采用二维小波分析将重构的非平稳道路激励信号进行五级小波分解,提取信号的平稳成分与非平稳成分、低频成分与高频成分,从而揭示了非平稳道路激励的特征。 针对传统的路面不平度PSD难以确切的评价或描述道路的缺点,对随机道路不平度的分形特征进行了研究。采用基于道路PSD的时域建模方法得到5级道路不平度,使用频谱法计算其分形维数,并用于评价道路和反映道路的复杂程度。在此基础上,为了弥补分形维数不能单独描述路面不平度的不足,探讨了路面不平度指数,这对于道路的分级以及道路特征的完整描述具有重要意义。 最后,本文根据随机道路的分形特征,在实测道路样本数据的基础上建立了任意道路模拟的分形重构方法——针对一维任意道路的W-M函数法和针对二维任意道路的基于分形布朗运动(FBM)的随机中点位移法,并通过计算机仿真实现,完好地再现了路面不平度。所建立的任意道路模型能实质性地丰富和完善道路数据库,具有十分重要的实际应用价值。 通过大量的仿真实践,所重构的时空域道路模型真实再现了实际道路,从而可以形成数字道路数据库,可以作为虚拟样车技术(VP)和虚拟试车场技术(VPG)所需的环境模型。
【学位授予单位】:武汉工业学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U461.51

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王岩松,李章明,何辉,耿艾莉;四轮车辆非平稳路面不平度时域模拟及小波分析[J];汽车工程;2004年01期
2 王岩松,耿艾莉,张立军;基于小波变换的四轮车辆非平稳振动时频研究[J];汽车工程;2004年02期
3 程超;王登峰;李承德;;ADAMS中三维虚拟路面的实现[J];汽车工程;2006年02期
4 张永林,侯传亮;运输车辆随机振动分析的虚拟激励法[J];起重运输机械;2005年03期
5 孙刚,魏学业,程荫杭;基于小波变换的铁路移频信号分析[J];铁道学报;2000年02期
6 薛念文;赵伟燕;陈龙;孙广田;周孔亢;;基于AR模型对路面不平度的时域模拟[J];拖拉机与农用运输车;2008年02期
7 石锋;向华荣;赵永杰;何天明;;路面不平度信号在LabVIEW中的数值实现[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2008年06期
8 柏春广;蔡先华;;中国路网空间体系的分形结构及其区域差异[J];交通运输系统工程与信息;2008年04期
9 胡亮;李黎;樊剑;;使用特征正交分解型谱表示法的汽车受路面激励随机模拟[J];振动与冲击;2007年01期
10 赵江波;王军政;;一种路面曲面不平度的数字生成方法[J];振动与冲击;2007年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 林岚;基于分形理论的高精度地形绘制算法研究[D];华中科技大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘文涛;孙文生;;分形数据加密算法[J];信息通信技术;2008年05期
2 郑源;佟晨光;须伦根;张海丽;;基于小波包分析的水泵机组振动信号去噪[J];排灌机械;2008年06期
3 张立军;张天侠;;车辆非匀速行驶时路面随机输入的时频研究[J];汽车工程;2005年06期
4 沈俊;宋健;;随机不平路面上的ABS制动研究[J];汽车工程;2007年03期
5 文桂林;龚旭;李振磊;钟志华;;基于ILMI算法的车辆半主动悬架静态输出反馈控制[J];汽车工程;2007年06期
6 张国胜;方宗德;陈善志;宋云强;;基于幂函数的路面不平度白噪声激励模拟方法[J];汽车工程;2008年01期
7 鲍卫宁;陈立平;张云清;张广世;;汽车耦合空气弹簧悬架系统动力学模型的研究[J];汽车工程;2008年03期
8 王若平;李成彬;王国林;杨彦朋;;汽车仿真中三维路面模型生成系统开发[J];汽车工程;2009年11期
9 吴龙;闻霞;;6自由度半车悬架解耦及其分层振动控制的研究[J];汽车工程;2010年02期
10 柴陵江;孙涛;冯金芝;郑松林;张振东;;基于层次分析法的主动悬架LQG控制器设计[J];汽车工程;2010年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 段云龙;韩保红;闫庆华;;基于AR模型的特殊路面的路面谱测量及分析[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年
2 易当祥;吕国志;沈玲玲;;多级路况下车载无人机疲劳载荷仿真[A];第十二届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2004年
3 ;Study of Road Surface Profile Based on Maximum Entropy Methods[A];2009中国控制与决策会议论文集(1)[C];2009年
4 张进秋;孔亚男;张建;;履带车辆二自由度磁流变阻尼半主动悬挂仿真[A];2010全国机械装备先进制造技术(广州)高峰论坛论文汇编[C];2010年
5 赫赤;董彦良;张亚欧;史德民;;自行高炮定型试验随动系统负载仿真器设计[A];2009系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2009年
6 闫庆华;韩保红;段云龙;;基于加速度方法的特殊路面的路面谱测量[A];全国第4届信号和智能信息处理与应用学术会议论文集[C];2010年
7 鲁植雄;侯占峰;;路面不平度数学模型的研究进展[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第一分册[C];2005年
8 任文涛;吕小荣;张本华;;水稻种绳直播机对地表不平度的动态响应[A];走中国特色农业机械化道路——中国农业机械学会2008年学术年会论文集(上册)[C];2008年
9 黄剑锋;王海林;刘强;杨安志;冯擎峰;;基于CarSim和功率法的悬架非线性阻尼特性优化[A];2013中国汽车工程学会年会论文集[C];2013年
10 张立军;刘昌斌;;抑制非簧载质量振动的混合阻尼控制[A];2013中国汽车工程学会年会论文集[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张永林;车辆道路数值模拟与仿真研究[D];华中科技大学;2010年
2 吴参;车辆半主动悬架非线性特性与控制算法研究[D];浙江大学;2010年
3 汤怀志;公路建设用地集约利用研究[D];中国地质大学(北京);2011年
4 李皓玉;车辆与路面相互作用下路面结构动力学研究[D];北京交通大学;2011年
5 路永婕;重载汽车与路面相互作用动力学研究[D];北京交通大学;2011年
6 付江华;轻型客车关键橡胶隔振件性能匹配研究[D];吉林大学;2011年
7 郝赫;多轴重型汽车刚弹耦合虚拟样机分析与匹配[D];吉林大学;2011年
8 胡勇;面向室外场景的图像纹理分析与应用研究[D];南京理工大学;2010年
9 王东;尘土进入电子/电器设备分析模型及实验模拟系统研究[D];北京邮电大学;2011年
10 郑仲浪;重载车辆作用下沥青路面层间力学行为研究[D];长安大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 廖国瑞;降雨过程中不同粗糙度土表微地貌特征演变与三维模型的建立[D];华中农业大学;2010年
2 魏红波;化学机械抛光工艺中相关问题的数值模拟[D];湘潭大学;2010年
3 崔涛;基于模糊神经网络的汽车空气悬架控制系统研究[D];长春工业大学;2010年
4 张松;六自由度运动平台的控制系统设计与路谱模拟[D];华东理工大学;2011年
5 饶江;基于Pareto最优的悬架参数多目标优化[D];浙江大学;2010年
6 付振;基于悬架系统的车辆动力学控制仿真研究[D];浙江大学;2010年
7 张弓;基于预决策粒子群算法的悬架仿真优化[D];浙江大学;2011年
8 刘梦安;汽车磁流变半主动悬架系统的设计及控制研究[D];中南林业科技大学;2010年
9 丁灿剑;基于分形的木工平面雕刻图案生成方法的研究[D];中南林业科技大学;2007年
10 董丹;磁流变半主动悬架系统及其控制策略研究[D];浙江大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张洪欣,宋传学,王秉刚,魏学颜;汽车行驶平顺性的计算机预测[J];汽车工程;1986年01期
2 鲍警予;路面对四轮汽车的输入谱矩阵[J];汽车工程;1992年01期
3 郑浩哲;随机路面行驶车辆振动响应的快速虚拟激励算法[J];汽车工程;1993年05期
4 冯振东,林逸,宋传学,陈家瑞,王有,范光明;江铃轻型货车行驶平顺性的改善[J];汽车工程;1995年01期
5 李舜酩,许庆余,李允平;行驶车辆振动信号的小波分析[J];汽车工程;1997年06期
6 喻凡,郭孔辉;车辆悬架的最优自适应与自校正控制[J];汽车工程;1998年04期
7 赵珩,卢士富;路面对四轮汽车输入的时域模型[J];汽车工程;1999年02期
8 郑军,钟志华;非线性汽车行驶平顺性模型的神经网络优化[J];汽车工程;2001年03期
9 徐延海;考虑路面不平度的汽车稳定性控制的研究[J];汽车工程;2005年03期
10 程超;王登峰;李承德;;ADAMS中三维虚拟路面的实现[J];汽车工程;2006年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 彭仪普;地形三维可视化及其实时绘制技术研究[D];西南交通大学;2002年
2 赵战利;基于分形方法的沥青路面抗滑技术研究[D];长安大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 吴刚;沥青混凝土路面平整度控制研究[D];西南交通大学;2003年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026