[發明專利]基于連續正弦掃頻試驗的車輛頻響特性獲取方法

有效

• 申請號: 201710283881.6
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN108801643B
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發明（設計）人: 袁建華;王朝斌;朱鑫;熊恭祥;趙淑華;程金華;熊吉;湛文琪;歐志強
• 申請（專利權）人: 襄陽達安汽車檢測中心
• 主分類號: G01M17/007
• 分類號: G01M17/007;G01M17/06
• 代理公司: 42218 襄陽中天信誠知識產權事務所
• 代理人: 杜德成

本發明是一種用于機動車輛檢測的基于連續正弦掃頻試驗的車輛頻響特性獲取方法。它包括設定試驗條件和試驗指標、掃頻試驗、信號獲取與數據處理，設定的試驗條件和試驗指標涉及數據采樣、儀器設備要求、檢測場地平整度、環境條件、車輛檢測技術規格、功率譜密度、轉向靈敏度、橫擺角速度對轉角響應、側傾角對側向加速度增益響應、側偏角對側向加速度增益響應等。掃頻試驗涉及轉向盤轉角、側向加速度、橫擺角速度、側偏角、側傾角。信號獲取與數據處理涉及數據濾波、自功率譜與互功率譜及其傳遞函數、系統幅值和相位特性及輸入與輸出的相干系數。本發明具有方法簡單、數據可靠、試驗重復性好和應用廣泛的優點。

技術領域

本發明是一種用于機動車輛檢測的基于連續正弦掃頻試驗的車輛頻響特性獲取方法。

背景技術

操縱穩定性試驗是整車性能試驗中重要組成部分，國家標準GT6323詳細規定了多種試驗方法，其中轉向瞬態響應試驗，即轉向盤轉角脈沖輸入信號是一種獲取車輛頻響特性的主要方法。其方法是：設定汽車以試驗車速直線行駛，讓其橫擺角速度為0±5o/s，此時，作出標記，記下轉向盤中間位置為直線行駛位置，然后給轉向盤一個三角脈沖轉角輸入信號。試驗時，向左或向右轉動受檢測汽車的轉向盤，并迅速轉回原處保持不動，其間允許及時修正轉向，全程記錄轉向過程，直至受檢汽車恢復到直線行駛狀態。轉向盤轉角輸入脈寬為0.3-0.5 s，該方法的缺陷是分析精度不高。

中國公路學報1998年4月第11卷第2期公開了一種《測量車輛橫向瞬態響應特征的新測量方法研究》，該文獻分析了車輛頻響特性與試驗結果誤差的影響因素，指出了影響頻響特性的三種因素：脈沖寬度影響、零線誤差影響、不回零輸入波形影響。但是，從試驗結果上看，仍然存在兩個方面問題，一是試驗結果的獲得、圖形表達是否正確存在疑問；二是輸入與輸出的相關性無法知曉。

綜上所述，現有技術中的共同缺陷是：數據輸入不明確，結果分析精度不高，試驗正確性難判讀，輸入輸出的相關性無法知曉。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于連續正弦掃頻試驗的車輛頻響特性獲取方法，所述方法通過對轉向盤正弦掃頻輸入，記錄車輛橫擺角速度、側向加速度、側傾角、側偏角信號曲線，計算功率譜密度、頻響特性及相干系數，提供了獲取頻響特性的系統解決方案。所述方法有效地提高了試驗分析精度，可靠地掌握了輸入輸出的相關性。

本發明所采用的技術方案為：

設計一種基于連續正弦掃頻試驗的車輛頻響特性獲取方法，包括設定試驗條件和試驗指標、掃頻試驗、信號獲取與數據處理等三個步驟，在設定試驗條件和試驗指標階段，試驗條件包括：采樣頻率≥100Hz，測量系統的頻帶寬度≮4Hz，采樣信號的濾波應保證各個通道之間沒有相位差，試驗中首選轉向輔助裝置在轉向盤轉速≯1200deg/sec時、可提供轉向力矩40～60Nm，環境溫度為0～40℃、風速≯3m/s、干燥平整的檢測場地坡度≯2％，受檢測車輛及其輪胎符合規定技術條件，試驗載荷為設計質量狀態；試驗指標包括：功率譜密度、轉向靈敏度、橫擺角速度對轉角響應、側傾角對側向加速度增益響應、側偏角對側向加速度增益響應及其對應相干函數圖；在掃頻試驗階段，掃頻試驗項目包括：轉向盤轉角α的測量范圍為±180°，側向加速度ay的測量范圍為±9.8，橫擺角速度ω的測量范圍為±50deg/sec，側偏角β的測量范圍為±15°，側傾角θ的測量范圍為±15°；在信號獲取與數據處理階段，所述信號與數據包括：數據采集儀采集信號、離散數字序列巴特沃茲低通濾波，轉向盤和輸出信號及其自功率譜密度，自功率譜與互功率譜及其傳遞函數、系統幅值和相位特性，自功率譜、互功率譜或mscohere函數與輸入與輸出的相干系數。