[发明专利]一种车辆悬架性能退化参数辨识方法

说明书

本发明公开了一种车辆悬架性能退化参数辨识方法，包括以下步骤：1)建立车辆多体动力学模型；2)建立减速带路面模型，开展车辆动力学仿真，并获取车辆状态数据；3)基于车辆状态及对应的悬架参数数据集建立深度学习DNN模型；4)基于DNN模型和实际的车辆状态，辨识车辆悬架参数，并评估车辆悬架性能的退化；5)基于不同的样本数量集和不同的隐藏层数，分析DNN模型的预测精度；6)讨论不同的车辆状态作为输入时，对所建立的DNN模型的精度影响。本发明可为自动驾驶汽车悬架参数辨识或悬架参数优化等提供模型支持与设计参考；针对性能退化的悬架参数辨识的研究具有非常重要的工程实用价值。

技术领域

本发明涉及一种车辆悬架性能退化参数辨识方法。

背景技术

随着我国汽车工业的迅速发展，汽车和交通流量大幅增长，悬架系统作为汽车上关键核心部件，在乘坐舒适性方面起着至关重要的作用。由于行驶道路环境恶劣，悬架的磨损、老化，悬架性能会随着时间的推移而退化，伴随悬架刚度系数和阻尼系数的变化，这将影响乘客的乘坐舒适性。另外，若不对已退化的悬架进行维护，将会影响汽车其他部件的性能，对整车的疲劳寿命及乘坐舒适性产生非常大的影响。

悬架是汽车中带有弹性的、连接车架与车轴的部件，一般由弹性元件、导向机构、减振器等部件构成，主要任务是缓和由不平路面传给车身的冲击，以提高乘车的舒适性。悬架的性能主要由刚度和阻尼等关键参数决定。悬架的刚度和阻尼在行驶中难以评估，这需要拆卸车辆，以便在单独的部件上执行繁琐的测试。若对性能退化的悬架采用拆解测试的方法来辨识其参数，成本过于高昂。

发明内容

本发明的目的是提供一种车辆悬架性能退化参数辨识方法，以解决现有技术中存在的问题。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种车辆悬架性能退化参数辨识方法，包括以下步骤：

1)建立车辆多体动力学模型；

2)建立减速带路面模型，开展车辆动力学仿真，并获取车辆状态数据；

3)基于车辆状态及对应的悬架参数数据集建立深度学习DNN模型；

4)基于DNN模型和实际的车辆状态，辨识车辆悬架参数，并评估车辆悬架性能的退化；

5)基于不同的样本数量集和不同的隐藏层数，分析DNN模型的预测精度；

6)讨论不同的车辆状态作为输入时，对所建立的DNN模型的精度影响。

进一步，步骤1)包括以下分步骤：

1-1)建立开环多体系统的动力学方程；

1-2)建立闭环多体系统的半递推动力学方程；

1-3)结合开环动力学方程和闭环半递推动力学方程，建立车辆半递推多体动力学模型。

进一步，所述多体系统为车辆。

进一步，步骤1-1)中所述开环多体系统的动力学方程表达式为：

式中，矩阵M^∑、矩阵Q^∑、矩阵P^∑分别表示多体系统的积累总惯性矩、外力和依赖于速度的惯性力；R_d表示第一次速度变换矩阵；为用于建立开环动力学方程相对坐标的二阶导。

进一步，步骤1-2)中所述闭环多体系统的半递推动力学方程表达式为：

式中，为多体系统的平均惯性矩；R_z为第二次速度变换矩阵；T为路径矩阵，R_z把闭环系统的相对坐标用一组相互独立的相对坐标来描述；为相互独立的相对加速度。