检查车辆多体动力学模型精度的方法及存储介质技术

本发明专利技术涉及一种检查车辆多体动力学模型精度的方法及存储介质，方法包括以下步骤：确定检验工况，构造特制路面模型和检验路面模型；根据检验工况要求进行实车试验；截取试验数据片段；进行特制路面车辆多体动力学仿真，获取车辆多体动力学模型的特制路面仿真行驶轨迹曲线；确定车辆多体动力学模型的初始方位，进行检验路面车辆多体动力学仿真，获取检验路面仿真响应信号和检验路面仿真行驶轨迹曲线；检查车辆多体动力学模型的车速和行驶轨迹与试验车辆的车速和行驶轨迹是否吻合；计算检验路面仿真响应信号和实车响应信号的伪损伤比值。本发明专利技术可获取车辆多体动力学模型精度的量化指标，为车辆多体动力学分析领域工程师提供一种模型精度检验方法。提供一种模型精度检验方法。提供一种模型精度检验方法。

【技术实现步骤摘要】
检查车辆多体动力学模型精度的方法及存储介质


[0001]本专利技术涉及车辆多体动力学仿真分析
，具体涉及一种检查车辆多体动力学模型精度的方法及存储介质。

技术介绍

[0002]随着路面模型、轮胎力学模型功能的不断完善和精度的不断提升，以多体系统动力学理论为基础发展起来的虚拟试验场CAE分析技术，已逐渐成为车辆产品早期开发阶段性能分析的利器。在行驶性能领域，分析工程师可以通过车辆模型在减速带、破损路等特定工况下的运动学响应评估车辆的行驶性能；在疲劳耐久领域，分析工程师通过驾驶员控制程序驱动车辆模型在强化耐久路面上按照规范要求的挡位、车速和轨迹行驶，可以获得各系统零部件以及车身结构的道路载荷谱，为后续的疲劳分析、强度分析提供输入。
[0003]采用虚拟试验场技术进行车辆性能正向开发时，分析结果的准确性对“路面
‑
轮胎
‑
整车”集成模型的建模精度依赖较高，较低的建模精度将导致不可信的分析结果。一般而言，路面模型可以通过几何测量直接检验，轮胎模型可以通过专门的台架试验进行检验，而对于集成两者之后的车辆模型来说，尽管可以通过完整的道路谱采集试验来进行详细检验，但是由于六分力仪使用成本较高，轮辋改制周期较长等因素，在CAE早期介入产品开发流程时，通常不具备足够的条件进行该试验，只能等到产品开发后期再来验证。
[0004]另一方面，在物理试验场中，尽管驾驶车辆的操作规范是固定的，但是驾驶员在实际驾驶路谱采集车时，并不能保证每次的驾驶行为都与规范的要求保持一致，来源于同一驾驶员的多个数据样本仍可能具有较大的离散性。如果驱动仿真车辆简单地按照规范要求行驶，则计算出的精度水平有可能产生较大的误差，无法使分析工程师达到把控模型精度的目的。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提出一种检查车辆多体动力学模型精度的方法及存储介质，以为车辆多体动力学分析领域工程师提供一种模型精度检验方法。
[0006]本专利技术所述的一种检查车辆多体动力学模型精度的方法，包括以下步骤：
[0007]步骤一、确定检验工况，根据检验工况中涉及的路面构造特制路面模型和检验路面模型，特制路面模型是指道路中心线与实际路面吻合且不包含障碍物的路面模型，检验路面模型是指道路中心线与障碍物均与实际路面吻合的路面模型；
[0008]步骤二、根据检验工况要求，采用试验车辆进行实车试验，获取实车试验数据，实车试验数据包括实车控制信号和实车响应信号；
[0009]步骤三、根据实车响应信号曲线特征，确定试验数据特征点；
[0010]步骤四、根据试验数据特征点截取试验数据片段；
[0011]步骤五、基于车辆多体动力学模型、特制路面模型和截取的试验数据片段中的实车控制信号进行特制路面车辆多体动力学仿真，获取车辆多体动力学模型的特制路面仿真
行驶轨迹曲线；
[0012]步骤六、基于特制路面仿真行驶轨迹曲线，确定车辆多体动力学模型的初始方位，基于车辆多体动力学模型、检验路面模型、初始方位和截取的试验数据片段中的实车控制信号进行检验路面车辆多体动力学仿真，获取检验路面仿真响应信号和检验路面仿真行驶轨迹曲线；
[0013]步骤七、检查步骤六中车辆多体动力学模型的车速和行驶轨迹与试验车辆的车速和行驶轨迹是否吻合；若吻合，则执行下个步骤；若不吻合，则返回上个步骤，调整车辆多体动力学模型的初始方位；
[0014]步骤八、计算检验路面仿真响应信号和实车响应信号的伪损伤比值，获得模型精度量化指标。
[0015]可选的，在所述步骤一中，采用CRG格式文件构造特制路面模型和检验路面模型。
[0016]可选的，在所述步骤二中，实车控制信号包括驱动轴力矩控制信号和方向盘转角控制信号，实车响应信号包括弹簧位移响应信号、车速响应信号、轮心加速度响应信号、转向拉杆力响应信号、前束调节杆力响应信号和稳定杆连接杆力响应信号。
[0017]可选的，在所述步骤二中，采取开环方式控制试验车辆的车速，保留动力总成系统的质量及惯量，关闭驱动力矩的输出，采集驱动轴力矩信号；
[0018]在所述步骤二中，采取开环方式控制试验车辆的方向盘转角，采集方向盘转角信号；
[0019]所述步骤五中的特制路面车辆多体动力学仿真包括以下步骤：
[0020]仿真初始车速与试验数据片段的初始车速一致；
[0021]将步骤二中采集的驱动轴力矩信号作用在车辆多体动力学模型的驱动轴上；
[0022]将步骤二中采集的方向盘转角信号作用在车辆多体动力学模型的方向盘上；
[0023]输出各时刻车辆多体动力学模型的车身的位置坐标，构成车辆多体动力学模型的特制路面仿真行驶轨迹曲线。
[0024]可选的，在所述步骤三中，试验数据特征点包括试验起始特征点和试验终止特征点。
[0025]可选的，在所述步骤四中，试验数据片段的截取范围为试验起始特征点前2秒以内的第一时刻至试验终止特征点后2秒以内的第二时刻。
[0026]可选的，调整车辆多体动力学模型的初始方位的方法包括以下步骤：
[0027]调整车辆多体动力学模型的方位参数，使检验路面仿真行驶轨迹曲线与检验路面模型的道路中心线保持一致；
[0028]调整车辆多体动力学模型的位置参数，以试验数据片段的起始点为基准，记试验起始特征点的时刻为T1，记检验路面仿真起始特征点的时刻为T2，根据检验路面仿真行驶轨迹曲线确定T1时刻车辆多体动力学模型的车身的位置坐标为(X
T1
，Y
T1
)，根据检验路面仿真行驶轨迹曲线确定T2时刻车辆多体动力学模型的车身的坐标为(X
T2
，Y
T2
)，计算REFPOINT_X＝X
T2
‑
X
T1
和REFPOINT_Y＝Y
T2
‑
Y
T1
，根据计算得到的REFPOINT_X和REFPOINT_Y调整车辆多体动力学模型的位置参数；
[0029]其中，检验路面仿真起始特征点为根据检验路面仿真响应信号曲线特征确定的且与试验起始特征点相对应的起始特征点。
[0030]可选的，在所述步骤七中，车速的吻合标准为RMS误差不超过2km/h；行驶轨迹的吻合标准为转向角RMS误差不超过5度，且测试终止特征点与检验路面仿真终止特征点的时间误差不超过1秒；其中，检验路面仿真终止特征点为根据检验路面仿真响应信号曲线特征确定的且与试验终止特征点相对应的终止特征点。
[0031]本专利技术还提出了一种存储介质，其存储有一个或多个计算机可读程序，一个或多个所述计算机可读程序被一个或多个控制器调用执行时，能实现上述任一所述的检查车辆多体动力学模型精度的方法的步骤。
[0032]本专利技术至少具有以下优点：
[0033](1)本专利技术提出的检查车辆多体动力学模型精度的方法能够获取车辆多体动力学模型精度的量化指标，为车辆多体动力学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检查车辆多体动力学模型精度的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、确定检验工况，根据检验工况中涉及的路面构造特制路面模型和检验路面模型，特制路面模型是指道路中心线与实际路面吻合且不包含障碍物的路面模型，检验路面模型是指道路中心线与障碍物均与实际路面吻合的路面模型；步骤二、根据检验工况要求，采用试验车辆进行实车试验，获取实车试验数据，实车试验数据包括实车控制信号和实车响应信号；步骤三、根据实车响应信号曲线特征，确定试验数据特征点；步骤四、根据试验数据特征点截取试验数据片段；步骤五、基于车辆多体动力学模型、特制路面模型和截取的试验数据片段中的实车控制信号进行特制路面车辆多体动力学仿真，获取车辆多体动力学模型的特制路面仿真行驶轨迹曲线；步骤六、基于特制路面仿真行驶轨迹曲线，确定车辆多体动力学模型的初始方位，基于车辆多体动力学模型、检验路面模型、初始方位和截取的试验数据片段中的实车控制信号进行检验路面车辆多体动力学仿真，获取检验路面仿真响应信号和检验路面仿真行驶轨迹曲线；步骤七、检查步骤六中车辆多体动力学模型的车速和行驶轨迹与试验车辆的车速和行驶轨迹是否吻合；若吻合，则执行下个步骤；若不吻合，则返回上个步骤，调整车辆多体动力学模型的初始方位；步骤八、计算检验路面仿真响应信号和实车响应信号的伪损伤比值，获得模型精度量化指标。2.根据权利要求1所述的检查车辆多体动力学模型精度的方法，其特征在于，在所述步骤一中，采用CRG格式文件构造特制路面模型和检验路面模型。3.根据权利要求1所述的检查车辆多体动力学模型精度的方法，其特征在于，在所述步骤二中，实车控制信号包括驱动轴力矩控制信号和方向盘转角控制信号，实车响应信号包括弹簧位移响应信号、车速响应信号、轮心加速度响应信号、转向拉杆力响应信号、前束调节杆力响应信号和稳定杆连接杆力响应信号。4.根据权利要求1所述的检查车辆多体动力学模型精度的方法，其特征在于，在所述步骤二中，采取开环方式控制试验车辆的车速，保留动力总成系统的质量及惯量，关闭驱动力矩的输出，采集驱动轴力矩信号；在所述步骤二中，采取开环方式控制试验车辆的方向盘转角，采集方向盘转角信号；所述步骤五中的特制路面车辆多体动力学仿真包括以下步骤：仿真初始车速与试验数据片段的初始车速一致；将步骤二中采集的驱动轴力矩信号作用在车辆多体动力学模型的驱动轴上；将步骤二中采集的方向盘转角信号作用在车辆多体动力学模型的方向盘上；输...

【专利技术属性】
技术研发人员：周帅，禹慧丽，黄永旺，周云平，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：