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基于运行车辆响应的系统与源辨识:一种考虑轨道-车辆相互作用的新型模态模型

系统与控制 2017-02-28 v1

摘要

运行模态分析是一种强大的工具,广泛应用于结构识别与健康监测领域,并且无疑适用于识别车辆系统的真实运行行为。文献中已有若干尝试,其中基于经典运行模态分析公式的算法被勉强用于乘用车和工业卡车的识别。研究兴趣主要集中在悬架性能评估,进而集中在所谓的车辆刚体模态识别上。然而,当对车辆系统进行运行识别时,会出现一些问题,这些问题主要与滚动轮廓粗糙度引起的载荷性质有关。事实上,施加在车轮上的力,因其位置不同,会受到时间和/或空间相关性的影响,而且并不符合白噪声序列的形式。因此,激励的性质严重违背了经典运行模态分析模态模型公式所依赖的假设,导致显著的建模误差,进而使模态参数估计不佳。在本文中,我们开发了一种专门的模态模型,称之为轨道-车辆相互作用模态模型,该模型能够纳入运行期间作用于车辆的道路/轨道输入的特性。由于在这种新型模态模型中,车辆系统输出与模态参数之间的关系是显式给出的,因此现在可以开发新的、在时滞域或频域内的特定曲线拟合技术,从而为车辆运行识别提供简单且经济高效的工具。此外,所提模态模型的第二个但同样重要的成果是,利用所得技术对滚动表面粗糙度进行间接表征,这可用于改善舒适性和安全性。

关键词

引用

@article{arxiv.1702.08325,
  title  = {System and source identification from operational vehicle responses: A novel modal model accounting for the track-vehicle interaction},
  author = {Giovanni De Filippis and Davide Palmieri and Leonardo Soria and Luigi Mangialardi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1702.08325},
  year   = {2017}
}