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基于车辆频响函数的路面不平度估计( Road Roughness Estimation Based on the Vehicle Frequency Response Function )
Q Zhang J Hou Z Duan U Jankowski X Hu
路面不平度是影响路网养护和行车质量的重要因素。提出了一种基于车辆频响函数(FRF)的路面不平度估计方法。首先，根据车辆的运动方程和傅立叶变换的时移特性，推导并简化了车辆响应与路面不平度之间的关系，即车辆与路面接触点位移的FRF。路面不平度估计的关键是车辆FRF，基于最小二乘法可以直接利用实测响应和路面设计形状估计车辆FRF。为了消除估计FRF中的奇异数据，采用形函数法对FRF的局部曲线进行了改进。此外，通过对重叠时间段内的路面不平度估计值进行组合，可以在线估计路面不平度。最后，利用半车模型对所提出的路面不平度估计方法进行了数值验证。设计了一辆汽车通过已知大小驼峰的行驶试验来估计汽车的FRF，并在5%高斯白噪声的情况下，以模拟的汽车加速度作为实测响应。在直接估计车辆FRF和更新FRF的基础上，讨论并比较了在不同车速下，考虑传感器和测量数据量影响的路面不平度估计方法。结果表明，该方法能较好地估计路面不平度，具有较高的精度和较强的鲁棒性。
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