[發明專利]一種汽車發動機慣性參數識別方法

有效

• 申請號: 201911393175.2
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111062143B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 羅淵;劉玉英;馮峰
• 申請（專利權）人: 重慶長安汽車股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/17;G06F17/11;G06F17/16;G06F111/10
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 何杰

1.一種汽車發動機慣性參數識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：建立發動機六自由度振動模型；

S2：確定原點加速度響應與響應點加速度響應的關系，確定原點激勵力與激勵點激勵力的關系；

S3：分離系統阻尼矩陣；

S4：分離系統剛度矩陣；

S5：利用最小二乘法識別發動機質量矩陣；

在步驟S1中，發動機處于懸置狀態，在激勵力作用下，發動機產生振動，發動機振動方程為：

(Mω²-K-jCω){a(ω)}＝ω²{F(ω)} (1)；

式(1)中M為發動機質量矩陣，K為懸置剛度矩陣，C為懸置阻尼矩陣，{a(ω)}為坐標原點加速度響應，{F(ω)}為坐標原點激勵力，ω為發動機振動的頻率；

發動機質量矩陣M表達式為：

式(2)中m為發動機質量，x、y、z為質心坐標，J_xx、J_yy、J_zz為轉動慣量，J_xy、J_yz、J_xz為慣性積；

步驟S2具體包括：

響應點數量≥2，響應點布置位置應反映發動機大致輪廓，坐標原點加速度響應與響應點加速度響應的關系為：

{a(ω)}＝(T_p^TT_p)^-1T_p^T{a_p(ω)} (3)；

式(3)中{a_p(ω)}為響應點加速度響應，T_p為響應點坐標變換矩陣；

激勵點數量≥3，激勵方向包含3個坐標方向，坐標原點激勵力與激勵點激勵力的關系為：

式(4)中為激勵點坐標變換矩陣，θ為激勵點方向余弦矩陣，f(ω)為激勵力；

步驟S3具體包括：在測量頻段內，分別取不同頻率ω_i,ω_j(i≠j)代入式(1)可得：

取式(5)的共軛復數形式可得：

分別將式(5)左乘ω_j{a(ω_j)}^T、式(6)左乘ω_i{a(ω_i)}^T并分離阻尼矩陣C可得：

{a(ω_i)}^T(ω_iω_jM+K){a(ω_j)}＝λ_ij (8)；

式(8)中：

步驟S4具體包括：分別用左乘式(6)、ω_j{a(ω_j)}^T左乘式(7)可得：

式(10)中：

分別將式(8)和式(10)在不同頻率下進行擴展可得：

A^TKB-R_AA^TMBR_B＝λ (12)

式(12)和式(13)中：

其中

將式(13)兩邊左乘可得：

結合式(12)和式(20)分離剛度矩陣：

在步驟S5中，式(21)可寫成：

ξMφ＝ψ (22)；

由最小二乘法可得：

M＝(ξ^Tξ)^-1ξ^Tψφ^T(φφ^T)^-1 (23)；

求得質量矩陣M后，根據式(2)可計算得到發動機的10個慣性參數。