路面模型建立方法及装置制造方法及图纸

本公开提供了一种路面模型建立方法及装置，属于路面建模领域。该方法包括：获取沿路面的长度方向的路面不平度高程曲线；通过传递函数和所述路面不平度高程曲线确定二维不平随机路面高程数值矩阵；对所述二维不平随机路面高程数值矩阵进行插值运算，得到三维空间不平度路面模型。通过获取沿路面的长度方向的路面不平度高程曲线，通过传递函数和所述路面不平度高程曲线确定出可以得到反映路面各区域的高程的二维不平随机路面高程数值矩阵，再对二维不平随机路面高程数值矩阵进行插值运算，从而可以得到三维空间不平度路面模型。该方法建模过程简单，仿真效率高，速度快，生成的路面功率谱与标准谱较为吻合。

【技术实现步骤摘要】
路面模型建立方法及装置
本公开涉及路面建模领域，特别涉及一种路面模型建立方法及装置。
技术介绍
路面模型是研究汽车操纵稳定性和平顺性的基础，准确的路面模型可以真实地再现实际车辆的路面激励输入。对于路面模型的建立，大多采用谐波叠加法、二维AR模型法、扩展一维傅里叶变换法等方法。但谐波叠加法和二维AR模型法建立路面模型速度较慢，比较耗时，而扩展一维傅里叶变换法建立的路面模型的路面功率谱与给定的标准谱相差较大。
技术实现思路
本公开实施例提供了一种路面模型建立方法及装置。能够快速建立准确的路面模型。所述技术方案如下：一方面，本公开实施例提供了一种路面模型建立方法，所述方法包括：获取沿路面的长度方向的路面不平度高程曲线；通过传递函数和所述路面不平度高程曲线确定二维不平随机路面高程数值矩阵；对所述二维不平随机路面高程数值矩阵进行插值运算，得到三维空间不平度路面模型。可选地，所述获取沿路面的长度方向的路面不平度高程曲线，包括：根据功率谱密度函数建立路面不平度空间域模型；根据所述路面不平度空间域模型确定所述路面不平度高程曲线。可选地，所述根据功率谱密度函数建立路面不平度空间域模型，包括：根据功率谱密度函数建立如下路面不平度空间域模型：其中，为路面不平度速度，x为水平位移，q(x)为路面不平度高程，Gq(n0)为路面功率谱密度，ω0(x)为白噪声，μ和λ为无量纲常量。可选地，所述通过传递函数和所述路面不平度高程曲线确定二维不平随机路面高程数值矩阵，包括：根据如下传递函数对所述路面不平度高程曲线上的多个点的高程分别进行迭代，得到所述二维不平随机路面高程数值矩阵：其中，Gco为传递函数，Δy为距离，s为复域，所述二维不平随机路面高程数值矩阵为m×n矩阵，所述二维不平随机路面高程数值矩阵中的第1列元素分别为所述路面不平度高程曲线上的所述多个点的高程，所述二维不平随机路面高程数值矩阵中的第i列元素分别由所述路面不平度高程曲线上的所述多个点的高程经过i-1次迭代得到，m，n、i均为正整数，1＜i≤n。可选地，所述二维不平随机路面高程数值矩阵为方阵，所述对所述二维不平随机路面高程数值矩阵进行插值运算，包括：确定所述二维不平随机路面高程数值矩阵的转置矩阵AT与所述二维不平随机路面高程数值矩阵A的和，得到矩阵C；对所述矩阵C进行插值运算，得到三维空间不平度路面模型。另一方面，本公开实施例还提供了一种路面模型建立装置，所述装置包括：获取模块，用于获取沿路面的长度方向的路面不平度高程曲线；拉伸模块，用于通过传递函数和所述路面不平度高程曲线确定二维不平随机路面高程数值矩阵；处理模块，用于对所述二维不平随机路面高程数值矩阵进行插值运算，得到三维空间不平度路面模型。可选地，所述获取模块用于采用如下方式获取沿路面的长度方向的路面不平度高程曲线：根据功率谱密度函数建立路面不平度空间域模型；根据所述路面不平度空间域模型确定所述路面不平度高程曲线。可选地，所述获取模块用于根据功率谱密度函数建立如下路面不平度空间域模型：其中，为路面不平度速度，x为水平位移，q(x)为路面不平度高程，Gq(n0)为路面功率谱密度，ω0(x)为白噪声，μ和λ为无量纲常量。可选地，所述拉伸模块用于根据如下传递函数对所述路面不平度高程曲线上的多个点的高程分别进行迭代，得到所述二维不平随机路面高程数值矩阵：其中，Gco为传递函数，Δy为距离，s为复域，所述二维不平随机路面高程数值矩阵为m×n矩阵，所述二维不平随机路面高程数值矩阵中的第1列元素分别为所述路面不平度高程曲线上的所述多个点的高程，所述二维不平随机路面高程数值矩阵中的第i列元素分别由所述路面不平度高程曲线上的所述多个点的高程经过i-1次迭代得到，m，n、i均为正整数，1＜i≤n。可选地，所述二维不平随机路面高程数值矩阵为方阵，所述处理模块用于确定所述二维不平随机路面高程数值矩阵的转置矩阵AT与所述二维不平随机路面高程数值矩阵A的和，得到矩阵C；对所述矩阵C进行插值运算，得到三维空间不平度路面模型。本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：通过获取沿路面的长度方向的路面不平度高程曲线，通过传递函数和所述路面不平度高程曲线确定出可以得到反映路面各区域的高程的二维不平随机路面高程数值矩阵，再对二维不平随机路面高程数值矩阵进行插值运算，从而可以得到三维空间不平度路面模型。该方法建模过程简单，仿真效率高，速度快，生成的路面功率谱与标准谱较为吻合。附图说明为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本公开实施例提供的一种路面模型建立方法的流程图；图2是本公开实施例提供的另一种路面模型建立方法的流程图；图3是本公开实施例提供的一种路面示意图；图4是本公开实施例提供的一种路面不平度高程曲线图；图5是本公开实施例提供的另一种路面模型建立方法的流程图；图6是本公开实施例提供的一种路面模型建立装置的结构框图；图7是路面功率谱密度与标准功率谱密度的比较示意图；图8是本公开实施例提供的一种三维空间不平度路面模型；图9是从三维空间不平度路面模型中提取的路面不平度高程曲线；图10是路面功率谱密度与标准功率谱密度的比较示意图；图11是从三维空间不平度路面模型中提取的路面不平度高程曲线；图12是路面功率谱密度与标准功率谱密度的比较示意图；图13是本公开实施例提供的一种三维空间不平度路面模型；图14是从三维空间不平度路面模型中提取的路面不平度高程曲线；图15是路面功率谱密度与标准功率谱密度的比较示意图；图16是从三维空间不平度路面模型中提取的路面不平度高程曲线；图17是路面功率谱密度与标准功率谱密度的比较示意图；图18是从三维空间不平度路面模型中提取的路面不平度高程曲线；图19是路面功率谱密度与标准功率谱密度的比较示意图。具体实施方式为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。图1是本公开实施例提供的一种路面模型建立方法的流程图。如图1所示，该方法包括：在步骤S11中，获取沿路面的长度方向的路面不平度高程曲线。在步骤S12中，通过传递函数和路面不平度高程曲线确定二维不平随机路面高程数值矩阵。在步骤S13中，对二维不平随机路面高程数值矩阵进行插值运算，得到三维空间不平度路面模型。通过获取沿路面的长度方向的路面不平度高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种路面模型建立方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取沿路面的长度方向的路面不平度高程曲线；/n通过传递函数和所述路面不平度高程曲线确定二维不平随机路面高程数值矩阵；/n对所述二维不平随机路面高程数值矩阵进行插值运算，得到三维空间不平度路面模型。/n

【技术特征摘要】
1.一种路面模型建立方法，其特征在于，所述方法包括：
获取沿路面的长度方向的路面不平度高程曲线；
通过传递函数和所述路面不平度高程曲线确定二维不平随机路面高程数值矩阵；
对所述二维不平随机路面高程数值矩阵进行插值运算，得到三维空间不平度路面模型。


2.根据权利要求1所述的路面模型建立方法，其特征在于，所述获取沿路面的长度方向的路面不平度高程曲线，包括：
根据功率谱密度函数建立路面不平度空间域模型；
根据所述路面不平度空间域模型确定所述路面不平度高程曲线。


3.根据权利要求2所述的路面模型建立方法，其特征在于，所述根据功率谱密度函数建立路面不平度空间域模型，包括：
根据功率谱密度函数建立如下路面不平度空间域模型：



其中，为路面不平度速度，x为水平位移，q(x)为路面不平度高程，Gq(n0)为路面功率谱密度，ω0(x)为白噪声，μ和λ为无量纲常量。


4.根据权利要求1所述的路面模型建立方法，其特征在于，所述通过传递函数和所述路面不平度高程曲线确定二维不平随机路面高程数值矩阵，包括：
根据如下传递函数对所述路面不平度高程曲线上的多个点的高程分别进行迭代，得到所述二维不平随机路面高程数值矩阵：



其中，Gco为传递函数，Δy为距离，s为复域，所述二维不平随机路面高程数值矩阵为m×n矩阵，所述二维不平随机路面高程数值矩阵中的第1列元素分别为所述路面不平度高程曲线上的所述多个点的高程，所述二维不平随机路面高程数值矩阵中的第i列元素分别由所述路面不平度高程曲线上的所述多个点的高程经过i-1次迭代得到，m，n、i均为正整数，1＜i≤n。


5.根据权利要求1所述的路面模型建立方法，其特征在于，所述二维不平随机路面高程数值矩阵为方阵，所述对所述二维不平随机路面高程数值矩阵进行插值运算，包括：
确定所述二维不平随机路面高程数值矩阵的转置矩阵AT与所述二维不平随机路面高程数值矩阵A的和，得到矩阵C；
对所述矩阵C...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴振泳，李涛，宋廷伦，刘扬，石先让，
申请(专利权)人：奇瑞汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34