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基波递进加载的双轮辙路面不平度通用建模方法
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作者 陈士安 魏善门 +2 位作者 张良城 吴俊杰 王骏骋 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第8期44-51,共8页
为根据已知路面信息进行双轮辙路面不平度准确建模,提出一种基波递进加载的双轮辙路面不平度通用建模方法。将目标功率谱密度与离散带宽乘积的1/2次方以及左右轮辙相干函数的1/2次方分别作为基波信号,递进加载到3条独立白噪声标准载波... 为根据已知路面信息进行双轮辙路面不平度准确建模,提出一种基波递进加载的双轮辙路面不平度通用建模方法。将目标功率谱密度与离散带宽乘积的1/2次方以及左右轮辙相干函数的1/2次方分别作为基波信号,递进加载到3条独立白噪声标准载波得到相应调制波,并对调制波进行特定叠加得到双轮辙路面不平度。为进一步提高建模精度,将重构路面不平度的空间频率统计范围上限延长至10 m^(-1),并使计算离散频带区间带宽的倒数大于建模路面不平度的长度。除理论证明以外,还进行了基于指定数据的建模应用及基于实测路面数据的重构应用。结果表明:建模和重构路面不平度功率谱密度及相干函数与相应的目标值高度吻合,验证了基波递进加载建模方法的有效性。 展开更多
关键词 汽车工程 路面不平度 载波调制 空间频率 相干与非相干函数
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基于轮胎垂向加速度的路面不平度等级识别研究
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作者 卢俊辰 崔凯特 +2 位作者 钟妤馨 胡梦宜 董林玺 《传感技术学报》 北大核心 2025年第3期458-467,共10页
针对路面不平度等级识别的问题,提出了一种基于轮胎垂向加速度最优特征的BP神经网络识别方法。首先搭建了路面不平度模型和二自由度车辆平顺性模型,通过仿真获得轮胎垂向加速度和路面不平度等级。然后,基于轮胎垂向加速度先后构造40种... 针对路面不平度等级识别的问题,提出了一种基于轮胎垂向加速度最优特征的BP神经网络识别方法。首先搭建了路面不平度模型和二自由度车辆平顺性模型,通过仿真获得轮胎垂向加速度和路面不平度等级。然后,基于轮胎垂向加速度先后构造40种特征提取方案,引入随机森林模型评估各个特征的重要性,初步确定最优特征。最后,将40种特征分别作为BP神经网络的输入,路面不平度等级为输出,构造3层BP神经网络,引入准确率等评价标准验证最优特征。研究表明在基于轮胎垂向加速度特征的路面不平度等级识别任务中,最优特征为信号的二阶差分绝对值之和,以该特征为输入构造的BP神经网络不仅识别准确率可达到99%,并且具备较低复杂度以及较好的速度鲁棒性。 展开更多
关键词 路面不平度识别 BP神经网络 特征提取 随机森林 轮胎垂向加速度
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基于GA-LSTM自适应卡尔曼滤波的路面不平度识别 被引量:9
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作者 李韶华 李健玮 冯桂珍 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期121-130,共10页
准确、快速地识别出车辆当前行驶的路面激励信息,是实现智能底盘控制进而保证车辆平顺性的关键。针对传统路面不平度识别算法准确率低、自适应性差等问题,提出了基于遗传算法(genetic algorithm,GA)优化长短期记忆神经网络(long short-t... 准确、快速地识别出车辆当前行驶的路面激励信息,是实现智能底盘控制进而保证车辆平顺性的关键。针对传统路面不平度识别算法准确率低、自适应性差等问题,提出了基于遗传算法(genetic algorithm,GA)优化长短期记忆神经网络(long short-term memory networks,LSTM)自适应卡尔曼滤波的路面不平度识别算法。基于2自由度车辆悬架模型,通过灰色关联法选择LSTM神经网络的特征输入变量,并采用GA优化LSTM神经网络的模型参数以准确识别路面等级,并据此实时更新卡尔曼滤波器算法中的噪声矩阵,实现了在复杂路况下对路面不平度的自适应识别。仿真和试验研究表明,所提出的基于GA-LSTM自适应卡尔曼滤波算法能够快速准确的识别路面不平度与路面等级,与传统卡尔曼滤波算法相比,相关系数、均方根误差和最大绝对误差分别提高3.11%、37.5%和51.2%,表明所提算法对复杂工况具有很好的自适应能力。 展开更多
关键词 路面不平度识别 自适应卡尔曼滤波器 GA-LSTM 灰色关联法
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基于多尺度特征的路面不平度识别方法 被引量:1
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作者 张娜 吴信元 +1 位作者 赵强 彭文韬 《电子测量技术》 北大核心 2024年第12期28-36,共9页
在智能驾驶技术中,路面不平度识别的结果直接影响着后续驾驶的决策过程。然而,现有的路面不平度识别算法存在准确率低、识别速度慢的问题。针对这一现状,提出了一种基于改进多尺度特征提取网络的隐马尔科夫路面不平度识别方法。该方法... 在智能驾驶技术中,路面不平度识别的结果直接影响着后续驾驶的决策过程。然而,现有的路面不平度识别算法存在准确率低、识别速度慢的问题。针对这一现状,提出了一种基于改进多尺度特征提取网络的隐马尔科夫路面不平度识别方法。该方法在识别准确率和识别速度上均取得了显著提升。首先,改进的多尺度卷积神经网络被用于从原始数据中自动学习并提取多层次的特征。然后,利用t-SNE技术对提取的特征进行可视化处理,以便更好地理解和分析特征分布。最后,利用隐马尔科夫模型对提取的特征进行识别。实验结果表明,对于仿真数据和实际采集数据识别准确率分别达到了99.6%和98.6%,适用于路面不平度识别。 展开更多
关键词 智能驾驶 路面不平度 多尺度特征提取 隐马尔科夫模型
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路面不平度的分形特征 被引量:14
5
作者 鲁植雄 赵兰英 侯占峰 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS 北大核心 2008年第2期111-114,共4页
利用激光式不平度测试仪测定了混凝土路面、砖路面、土路面的不平度,采用均方根法计算了3种路面的分形维数,分别为1.845,1.689和1.561.结果表明:分形维数越大,则轮廓曲线越复杂,充满空间的能力也越强,细节越丰富;而分形维数越小,则细节... 利用激光式不平度测试仪测定了混凝土路面、砖路面、土路面的不平度,采用均方根法计算了3种路面的分形维数,分别为1.845,1.689和1.561.结果表明:分形维数越大,则轮廓曲线越复杂,充满空间的能力也越强,细节越丰富;而分形维数越小,则细节越少.提出了路面不平度指数的概念,路面不平度指数具有描述路面不平度的唯一性,是路面分级的主要指标之一.3种路面的路面不平度指数相差很大,分别是:混凝土路面为1.237,砖路面为3.435,而土路面达14.610. 展开更多
关键词 路面不平度 路面不平度指数 分形 分形维数 激光式不平度测试仪
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路面不平度研究综述 被引量:118
6
作者 段虎明 石峰 +1 位作者 谢飞 张开斌 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期95-101,共7页
回顾了近年来汽车理论研究和道路谱分析领域中路面不平度的理论研究和发展现状。根据研究方向不同,分别从理论研究、试验分析和工程应用三个方面进行讨论。理论研究主要从路面不平度的定义出发,分析了其数学模型的研究进展;试验分析包... 回顾了近年来汽车理论研究和道路谱分析领域中路面不平度的理论研究和发展现状。根据研究方向不同,分别从理论研究、试验分析和工程应用三个方面进行讨论。理论研究主要从路面不平度的定义出发,分析了其数学模型的研究进展;试验分析包括路面不平度测试测量技术的发展和不同类型试验分析与仿真计算的研究状况;路面不平度的工程应用主要针对其在汽车和道路各个方面的应用进行了讨论。综合论述了路面不平度的原理、特点及其在工程中的应用,最后还特别针对利用中国典型道路的路面不平度数据进行汽车设计与开发进行了阐述,并对路面不平度的研究前景进行了探讨和展望。 展开更多
关键词 路面不平度 功率谱 时间序列 数值模拟
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基于有理函数的路面不平度时域模型研究 被引量:70
7
作者 吴志成 陈思忠 +1 位作者 杨林 张斌 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期795-798,共4页
研究了基于有理函数的路面不平度时域模型.采用Matlab/Simulink软件建立了基于有理函数的路面不平度时域模型,并进行了仿真.求取了仿真输出的路面不平度时域数据的功率谱和均方根值.对比国际标准化组织提出的路面分级标准,确定了正确的... 研究了基于有理函数的路面不平度时域模型.采用Matlab/Simulink软件建立了基于有理函数的路面不平度时域模型,并进行了仿真.求取了仿真输出的路面不平度时域数据的功率谱和均方根值.对比国际标准化组织提出的路面分级标准,确定了正确的模型参数,验证了基于有理函数的路面不平度时域模型.并导出仅需路面不平度系数表达的路面不平度时域模型.此模型可方便、准确地对路面分级标准规定的路面进行仿真. 展开更多
关键词 路面不平度 时域模型 白噪声 路面分级标准
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公路路面不平度的数值模拟方法研究 被引量:108
8
作者 刘献栋 邓志党 高峰 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期843-846,共4页
研究了一种公路路面不平度的数值模拟新方法 ,该方法直接对给定的公路路面不平度功率谱密度进行研究 ,经过一系列处理获得路面的不平度值 .充分考虑了所关心的汽车固有振动频率和行驶速度影响后 ,利用该方法对C级公路路面进行数值模拟 ... 研究了一种公路路面不平度的数值模拟新方法 ,该方法直接对给定的公路路面不平度功率谱密度进行研究 ,经过一系列处理获得路面的不平度值 .充分考虑了所关心的汽车固有振动频率和行驶速度影响后 ,利用该方法对C级公路路面进行数值模拟 ,模拟结果表明 展开更多
关键词 功率谱密度 路面不平度 傅立叶变换 采样
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白噪声路面不平度时域模型的建立与仿真 被引量:16
9
作者 李仲兴 黄建宇 +1 位作者 刘亚威 江洪 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期503-506,524,共5页
根据GB/T7031—2005对不同路面不平度系数下随机路面高程均方根值的要求,确定了白噪声输入拟合表达式.对速度相关参数e进行重新计算,针对e值的波动拟合出速度增益函数并建立完善的路面不平度时域模型.利用Matlab/Simulink对所建模型进... 根据GB/T7031—2005对不同路面不平度系数下随机路面高程均方根值的要求,确定了白噪声输入拟合表达式.对速度相关参数e进行重新计算,针对e值的波动拟合出速度增益函数并建立完善的路面不平度时域模型.利用Matlab/Simulink对所建模型进行仿真并与标准路面等级的谱密度曲线进行对比,验证其正确性.结果表明:e值大小与速度相关与路面不平度系数无显著关系,速度较低时,e值有轻微波动;速度较高时,e值趋近于0.218;模型完善后,仿真生成的路面随机高程均方根值与路面分级标准间的误差为0.157%~1.730%,此路面不平度时域模型与传统白噪声时域模型相比,具有更高的准确度. 展开更多
关键词 路面不平度 随机激励 时域模型 白噪声 仿真
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随机信号在路面不平度仿真中的应用 被引量:24
10
作者 谢伟东 王磊 +1 位作者 佘翊妮 沈季胜 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 2005年第2期126-130,155,共6页
重点研究了随机信号在路面不平度仿真中的应用,分别使用AR法和伪白噪声法在空间域下对C级路面进行仿真。仿真使用Matlab语言,仿真步长为0.1m,路面长度为10km。结果表明:两种仿真方法的计算量与所仿真的路面长度成正比,AR法计算量小,而... 重点研究了随机信号在路面不平度仿真中的应用,分别使用AR法和伪白噪声法在空间域下对C级路面进行仿真。仿真使用Matlab语言,仿真步长为0.1m,路面长度为10km。结果表明:两种仿真方法的计算量与所仿真的路面长度成正比,AR法计算量小,而伪白噪声法算法稳定性好,提高仿真精度的措施灵活。 展开更多
关键词 路面不平度 AR模型 伪白噪声 随机信号
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路面不平度影响下的汽车驱动桥动载荷 被引量:21
11
作者 王铁 张国忠 周淑文 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期50-53,共4页
在考虑阻尼和刚度的前提下,建立了路面不平度影响下的汽车驱动桥振动系统模型及微分方程表达式·通过Laplace变换和线性系统理论给出了求系统固有频率的方法并得出了微分方程的解析解·运用微分方程特解与通解内在关系的理论,... 在考虑阻尼和刚度的前提下,建立了路面不平度影响下的汽车驱动桥振动系统模型及微分方程表达式·通过Laplace变换和线性系统理论给出了求系统固有频率的方法并得出了微分方程的解析解·运用微分方程特解与通解内在关系的理论,给出了微分方程的数值解·解析解偏重于控制方面的研究,数值解偏重于对结果的重视,在编程及仿真模拟时采用数值方法求解效果较好,推荐采用Newton Raphson算法·这两种解完善了驱动桥所受动载荷的表达式,为驱动桥的有限元动态分析与设计提供了载荷方面的准备· 展开更多
关键词 路面不平度 驱动桥 数学模型 车辆工程 振动方程 微分方程 LAPLACE变换 动载荷
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时空相关路面不平度时域模型仿真研究 被引量:33
12
作者 王亚 陈思忠 郑凯锋 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期70-74,共5页
路面不平度时域模型对现代汽车理论研究意义重要。应用谐波叠加法建立单轮路面不平度输入模型,提出两种不同轮辙路面空间相关模型,并结合同轮辙路面不平度输入时间延迟关系,将单轮模型拓展为四轮路面不平度时域模型。仿真分析显示,该两... 路面不平度时域模型对现代汽车理论研究意义重要。应用谐波叠加法建立单轮路面不平度输入模型,提出两种不同轮辙路面空间相关模型,并结合同轮辙路面不平度输入时间延迟关系,将单轮模型拓展为四轮路面不平度时域模型。仿真分析显示,该两种方法建立的路面不平度模型,其功率谱与理论功率谱基本吻合,异轮辙输入相干函数符合理论规律。与其它方法相比,该模型建模效率高。 展开更多
关键词 路面不平度 时域模型 谐波叠加法 时空相关
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路面不平度激励模型研究现状 被引量:20
13
作者 夏均忠 马宗坡 +2 位作者 白云川 苏涛 冷永刚 《噪声与振动控制》 CSCD 2012年第5期1-5,41,共6页
针对当前国内外路面不平度激励模型数目繁多、分类杂乱的现状,从平稳和非平稳两个方面归纳分析各类模型的特点、差异和适用范围。重点介绍几类新的理论方法在平稳和非平稳路面不平度模拟分析中的应用,指出当前研究存在的问题和不足,并... 针对当前国内外路面不平度激励模型数目繁多、分类杂乱的现状,从平稳和非平稳两个方面归纳分析各类模型的特点、差异和适用范围。重点介绍几类新的理论方法在平稳和非平稳路面不平度模拟分析中的应用,指出当前研究存在的问题和不足,并对该领域下一步的研究方向做出展望。 展开更多
关键词 振动与波 激励模型 综述 路面不平度 仿真
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行车舒适性路面不平度评价标准 被引量:21
14
作者 单丽岩 侯相深 马松林 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期935-938,共4页
为了从舒适性的角度对路面不平度进行重新的分级,以十自由度整车模型为分析基础,以ISO2631-1:1997(E)《人体承受全身振动的评价标准》为依据,建立了行车舒适性评价系统.评价了在A、B、C三种等级的路面不平度下,丹东黄海DD-680大客车的... 为了从舒适性的角度对路面不平度进行重新的分级,以十自由度整车模型为分析基础,以ISO2631-1:1997(E)《人体承受全身振动的评价标准》为依据,建立了行车舒适性评价系统.评价了在A、B、C三种等级的路面不平度下,丹东黄海DD-680大客车的行车舒适性情况.计算数据表明:路面不平度、车速和车辆自身性能对行车舒适性影响显著.通过已经建立的路面不平度与行车舒适性的关系,以人体全身振动的舒适性界限为基准,反算出路面不平度的界限值.初步地从行车舒适性的角度探讨了路面不平度的分级,克服了原路面分级与人体舒适性分级不一致的缺陷. 展开更多
关键词 路面不平度 行车舒适性 整车模型 评价标准
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车辆路面不平度输入的随机激励时域模型 被引量:87
15
作者 张永林 钟毅芳 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期9-12,共4页
作为随机过程的车辆道路不平度高程 ,通用的模拟方法是频域模型——道路不平度功率谱密度(PSD)。但在对人车路系统进行非线性或耦合动力学分析研究时 ,必须获得关于道路的时域模型。由等级道路的标准谱或实测道路的估计谱反求道路时域... 作为随机过程的车辆道路不平度高程 ,通用的模拟方法是频域模型——道路不平度功率谱密度(PSD)。但在对人车路系统进行非线性或耦合动力学分析研究时 ,必须获得关于道路的时域模型。由等级道路的标准谱或实测道路的估计谱反求道路时域模型具有重要的理论意义和实用价值。本文基于道路 PSD,描述了几种基于路面功率谱模型的道路时域模型重构方法 ,阐述了时域建模的原理、特点和适用范围 ,给出了其数学上的实现过程。最后 ,指出了道路时域建模进一步研究的方向。 展开更多
关键词 车辆 路面不平度 随机激励 时域模型 功率谱模型 乘坐舒适性
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四轮车辆非平稳路面不平度时域模拟及小波分析 被引量:16
16
作者 王岩松 李章明 +1 位作者 何辉 耿艾莉 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期42-47,共6页
建立了非平稳的四轮相关滤波白噪声路面时域模型 ,并用计算机模拟得出四轮的路面不平度时间序列 ,理论验证的结果表明该模型与路面的实际情况非常接近 ,进而采用谱分析、小波分析等数据处理技术对路面信号的时频特征进行了深入的探讨 ,... 建立了非平稳的四轮相关滤波白噪声路面时域模型 ,并用计算机模拟得出四轮的路面不平度时间序列 ,理论验证的结果表明该模型与路面的实际情况非常接近 ,进而采用谱分析、小波分析等数据处理技术对路面信号的时频特征进行了深入的探讨 ,得出了一些有价值的结论。 展开更多
关键词 四轮车辆 非平稳路面不平度 时域模拟 小波分析 汽车试验 数据处理技术
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基于幂函数的路面不平度白噪声激励模拟方法 被引量:14
17
作者 张国胜 方宗德 +1 位作者 陈善志 宋云强 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期44-47,共4页
对基于有理函数的路面不平度白噪声激励模拟方法进行了分析,指出了该方法存在的不足。提出了一种基于幂函数的路面不平度白噪声激励模拟方法,并对其两轮路面不平度输入的白噪声激励模拟方法进行了推导。通过对不同等级路面的仿真,验证... 对基于有理函数的路面不平度白噪声激励模拟方法进行了分析,指出了该方法存在的不足。提出了一种基于幂函数的路面不平度白噪声激励模拟方法,并对其两轮路面不平度输入的白噪声激励模拟方法进行了推导。通过对不同等级路面的仿真,验证了所提出方法的可行性。 展开更多
关键词 路面不平度 白噪声激励 模拟
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考虑路面不平度的车桥耦合系统快速建模与动力分析方法 被引量:6
18
作者 冯东明 黎剑安 +1 位作者 吴刚 张建 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1088-1094,共7页
为了克服车桥耦合系统在处理路面不平度时的繁琐性,提出了一种车桥耦合系统的快速建模方法.该方法将桥梁位移和路面不平度作为边界条件施加给车辆系统,将车辆荷载作为输入施加给桥梁系统,简单有效地实现了车辆与桥梁之间的耦合.为了验... 为了克服车桥耦合系统在处理路面不平度时的繁琐性,提出了一种车桥耦合系统的快速建模方法.该方法将桥梁位移和路面不平度作为边界条件施加给车辆系统,将车辆荷载作为输入施加给桥梁系统,简单有效地实现了车辆与桥梁之间的耦合.为了验证所提方法的准确性,建立了二维车桥耦合系统仿真模型,考虑了车速和路面不平度等影响因素,并将仿真结果与理论解进行对比.结果表明,桥梁位移模拟误差不超过2%,桥梁加速度模拟误差仅为4%左右,说明所提方法能快速有效地完成车桥耦合系统的建模,有效模拟路面不平度,为车桥耦合系统建模提供新的指导. 展开更多
关键词 车桥耦合系统 位移协调法 路面不平度 有限元建模
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基于增广卡尔曼滤波并考虑车辆加速度的路面不平度识别 被引量:17
19
作者 刘浪 张志飞 +1 位作者 鲁红伟 徐中明 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期247-255,297,共10页
为实现车辆在实际加减速行驶工况下路面不平度的准确识别,提出了一种考虑车辆加速度、基于增广卡尔曼滤波算法的路面识别方法。以车辆纵向加速度作为已知输入,车身垂向振动和俯仰振动响应作为观测向量,设计增广卡尔曼滤波观测器估计路... 为实现车辆在实际加减速行驶工况下路面不平度的准确识别,提出了一种考虑车辆加速度、基于增广卡尔曼滤波算法的路面识别方法。以车辆纵向加速度作为已知输入,车身垂向振动和俯仰振动响应作为观测向量,设计增广卡尔曼滤波观测器估计路面不平度信息;求取固定位移窗长度内的国际平整度指数,实现了对路面的等级分类。仿真结果表明在典型非匀速工况、城市运行工况和制动工况下,所提出的方法对路面不平度的识别精度和对路面等级分类的准确性,明显高于一般的增广卡尔曼滤波算法,能有效识别未知输入路面。 展开更多
关键词 路面不平度 增广卡尔曼滤波器 车辆加速度 路面等级分类
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基于优化模糊C均值聚类算法的路面不平度识别 被引量:8
20
作者 刘庆华 周帏 +1 位作者 何仁 张利敏 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第22期195-200,共6页
模糊C均值(fuzzy C-mean,FCM)聚类算法具有良好的抗噪声性能,但FCM是一种局部搜索算法,易陷入局部最优,而遗传算法则具有全局优化搜索的优点。基于此该文提出了一种改进的FCM算法与遗传算法结合的聚类方法,先运用遗传算法得到聚类中心,... 模糊C均值(fuzzy C-mean,FCM)聚类算法具有良好的抗噪声性能,但FCM是一种局部搜索算法,易陷入局部最优,而遗传算法则具有全局优化搜索的优点。基于此该文提出了一种改进的FCM算法与遗传算法结合的聚类方法,先运用遗传算法得到聚类中心,然后用改进的FCM聚类算法得到最优解。并基于真实采集的道路谱数据,利用该算法对路面不平度进行识别。试验结果表明,改进的FCM算法与遗传算法结合的聚类算法路面识别率为94.54%,比FCM聚类算法高出4.98个百分点,比改进FCM算法高出4.67个百分点,具有更好的处理噪声数据的能力,提高了聚类的准确率和路面的识别率。 展开更多
关键词 聚类算法 遗传算法 模糊控制 道路工程 路面不平度识别 模糊C均值
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