[發明專利]一種UniTire輪胎模型參數的辨識方法

有效

• 申請號: 201710415749.6
• 申請日: 2017-06-06
• 公開（公告）號: CN107145683B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 許男;陽超;王健;葛坤;韓忠良
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/15;G06F30/17;G06F119/14
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉程程

本發明提供了一種UniTire輪胎模型參數的辨識方法，該方法遵循先純工況后復合工況、先力后力矩的辨識順序，在辨識純工況的力時，采用分段式的辨識方法；在辨識復合工況的力之前，消除側向力初始偏差并重新辨識縱向摩擦系數；在辨識復合工況的回正力矩之前，消除回正力矩初始偏差。本發明所述的辨識方法保證了辨識的模型參數的物理意義，使模型的外延能力和預測能力能夠發揮，并且提高了模型的辨識精度。

技術領域

本發明屬于輪胎力學技術領域，具體涉及一種UniTire輪胎模型參數的辨識方法。

背景技術

輪胎模型參數的辨識是指利用最小二乘法對輪胎試驗數據進行擬合并獲取輪胎模型中待定參數的過程。UniTire輪胎模型是高精度的半經驗模型，具有對縱滑、側偏和復合工況的表達能力，具有對運行參數速度、載荷、胎壓和側傾角等變化的表達能力。通過對輪胎試驗數據進行辨識獲取模型參數，可以有效地表達輪胎的力學特性。摩擦采用外插式的表達，使模型對不同的道路和行駛速度具有切換能力，但同時也會帶來模型的冗余，當缺少不同速度下的輪胎試驗數據時，在采用整體辨識時，由于辨識尋優的隨機性，可能使模型參數不能滿足物理意義，導致模型的外延能力和預測能力不能夠發揮。

復合工況的試驗方法通常為固定側偏角，進行縱向滑移率三角波輸入。當縱向滑移率為零時的側向力，理應等于側偏工況該側偏角的側向力，但是對比試驗數據發現二者往往存在偏差，根據側偏工況和復合工況試驗過程中記錄到的負載半徑差異，以及新、舊輪胎的對比試驗，證實了輪胎磨損是其中很重要的原因，輪胎磨損帶來摩擦系數的變化，也會影響縱滑剛度。由于試驗過程中始終伴隨著輪胎磨損，尤其是考慮多運行參數時，試驗量很大，在進行復合工況試驗時，輪胎磨損與純工況相比差異大，導致復合工況辨識效果不理想。

發明內容

本發明針對上述現有技術中存在的不足，提出一種UniTire輪胎模型參數的辨識方法，在辨識純工況試驗數據時，將輪胎力曲線分為剛度區、摩擦區和過渡區，分別進行辨識得到剛度參數、摩擦參數和曲率參數，避免整體辨識導致的參數不滿足物理意義的現象，并在辨識復合工況試驗數據前，進行一些前處理消除磨損的影響，提高模型對復合工況的辨識精度。結合說明書附圖，本發明的技術方案如下：

一種UniTire輪胎模型參數的辨識方法，所述辨識方法遵循先純工況后復合工況、先力后力矩的辨識順序，在辨識純工況的力時，采用分段式的辨識方法；在辨識復合工況的力之前，消除側向力初始偏差并重新辨識縱向摩擦系數；在辨識復合工況的回正力矩之前，消除回正力矩初始偏差。

所述分段式的辨識方法為：利用小側偏角或小縱向滑移率下的試驗數據辨識表達剛度的參數；利用大側偏角或大縱向滑移率下的試驗數據辨識表達摩擦系數的參數；然后利用已辨識的表達剛度和摩擦系數的參數對完整輪胎力試驗數據進行整體辨識，以辨識表達過渡區曲率和偏移量的模型參數。

所述側向力初始偏差是指復合工況的某側偏角下，縱向滑移率為零時的側向力與側偏工況下該側偏角時的側向力的差值；

所述消除側向力初始偏差的方法為：小側偏角下，利用側向力初始偏差對復合工況側偏剛度值進行修正；大側偏角下，直接采用側向力初始偏差修正側向力。

所述重新辨識縱向摩擦系數的方法為：利用復合工況大縱向滑移率下的試驗數據對表達縱向摩擦系數的參數進行重新辨識，獲取新的表達縱向摩擦系數的參數。

所述回正力矩初始偏差是指復合工況的某側偏角下，縱向滑移率為零時的回正力矩和側偏工況下該側偏角時的回正力矩的差值；

所述消除回正力矩初始偏差的方法為：將回正力矩初始偏差除以復合工況下該側偏角時的側向力，以得到回正力臂初始偏差，在小側偏角下，利用回正力臂初始偏差修正初始回正力臂，在大側偏角下，直接采用回正力臂初始偏差修正回正力臂。

一種UniTire輪胎模型參數的辨識方法，其具體步驟如下：

步驟一：縱滑工況縱向力辨識；