基于matlabsimulink的随机路面建模及不平度仿真研究

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1、年月农业机械学报第卷第期文章修改说明编辑同志：您好！根据专家审稿反馈的意见，对文章进行了认真修改，主要包括以下几个方面：1）按照专家的要求，对一些概念进行了解释和补充2）第一稿中有图3和图4，定稿时删除了，编号忘记重新编排，已作更正；3）认真对照专家反馈的原稿，逐条进行了修改；4）参考一些出版的文献，对关键词进行了适当调整（找不到Ei的主体词表）；5）恢复了作者信息等；6）在补充参考文献英文题目的同时，对参考文献进行了梳理，更换了几篇较新文献。7）修改稿和论文出版承诺书将于近日寄出。8年月农业机械学

2、报第卷第期基于Matlab/Simulink的随机路面建模及不平度仿真*陈杰平1，2陈无畏1祝辉1朱茂飞1（1.合肥工业大学机械汽车学院，合肥230009；2.安徽科技学院工学院，凤阳233100）[摘要]本文在认真分析路面空间频率功率谱密度、时间频率功率谱密度与方差之间关系的基础上，建立了路面随机信号生成模型，在不同车速情况下进行了进行仿真，生成了B和C级随机路面时间激励信号。利用功率谱密度和方差分析，对所建立模型的仿真结果与路面分级标准认真比较分析，证明建立的模型产生的随机信号的功率谱和方差值与

3、国家规定的路面等级标准一直，结果准确可靠，可以为车辆控制研究提供可靠的激励信号。关键词：路面不平度随机激励功率谱密度时域模型仿真中图分类号：U461.4;U467文献标识码：AAModeling&SimulationResearchonStochasticRoadsurfaceIrregularityBasedonMatlab/SimulinkChenJieping1,2ChenWuwei1ZhuHui1ZhuMaofei1（1.TheFacultyofMech.&VehicleofHefeiUni

4、versityofTechnology,Hefei,230009,China2.TheFacultyofEng.ofAnhuiScienceandTechnologyUniversity,Fengyang,233100,China）AbstractInthetimedomainanalysisofvehicleridecomfort,theveracityoftheinputexcitationsignalsisrelatedtothesimulationresultdirectly.Therand

5、omroadmodelwereconstructedbyMATLAB/Simulink,basedonthestudyoftherelationaboutstochasticroadspace&timefrequencypowerspectraldensity(PSD)andPSD&root-mean-square(RMS).Thestochasticexcitationsignalswereproduced,andtheverticaldisplacementoftheB&Cleveluneven

6、roadwerebuildbysimulationindifferentvehiclevelocity.ByPSD&RMSanalysisofverticaldisplacementofsimulationresultandnationalstandards,thecorrectnessofmodelcanbecertificated,itcanofferreliableexcitationsignalsforcontrolresearchofvehicle.Itcanbeprovedthatthe

7、idea&methodsofmodelingisdistinctandpractical,andthemethodhascatholicityandcanbeusedinotherunevenroad.Keywords：Roughnessofroadsurface;Powerspectraldensity(PSD);RandomExcitation;Timedomainmodel;Simulation8年月农业机械学报第卷第期引言以往对汽车平顺性的研究较多的是基于线性系统的假设[1]，采用路面谱输入

8、，利用频域方法直观而方便地建立系统响应的频域模型以获得平顺性分析计算结果，用频域研究路面谱的方法在车辆平顺性研究中发挥了很大作用[2~5]。而在研究汽车主动、半主动悬架设计及其系统控制等非线性问题时，用时域分析方法有利于导出良好的控制律[6]。通过建立路面输入(激励)的时域模型，可方便地在时域和频域内进行汽车平顺性动力学分析与研究，因而进行路面时域不平度建模研究也成为一项重要基础工作，国内外许多学者进行了大量研究[7~9]。显然，建立的时域模型在确定的相同等级路面上产