【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及随机震荡试验，尤其涉及一种基于传函非线性修正的随机载荷谱迭代方法。
技术介绍
1、随机振动试验在振动试验中应用比例越来越高，随机振动试验相对传统正弦振动试验有更大优势，它可以模拟各种实际遇到的振动工况，如模拟道路行驶受力、飞行器飞行受力、轨道车辆行驶受力，以及模拟各种零部件的受力，其可利用振动试验台复现试验样件在实际工作中的载荷状态，使试验中样件受力状态与实际工作状态一致，从而对样件耐久性考核更加精准。
2、由于试验系统非线性的存在，随机振动试验对随机载荷谱的复现需要经过迭代过程，传统迭代方法是将非线性试验系统假设为线性时不变系统，应用小幅值白噪声激励系统运行，求解传递函数，应用该假设线性系统传函进行随机载荷谱迭代，由于线性系统假设的存在，求解的线性系统传函并非实际非线性系统传函，导致载荷谱迭代步数较多，迭代收敛较慢，大大增加了迭代时间，以及整个试验周期较长，使得振动试验考核样件周期短的优势被削弱。同时，由于迭代次数的增加，导致对试验件过考核情况存在。
3、另外，传统随机载荷谱迭代中对迭代效果评价只依靠均方根误差这一单一指标进行判断，忽略了频域、计数等指标项，导致对迭代结果评价不全面，评价结果不准确。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于传函非线性修正的随机载荷谱迭代方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、本专利技术涉及一种随机载荷谱迭代算法，尤其适用于电磁或液压振动试验台控制的零部件振动试验、道路模拟试验和飞行器
3、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于传函非线性修正的随机载荷谱迭代方法，包括：
4、目标载荷谱处理及统计量分析；
5、初始传递函数辨识；
6、传函非线性修正迭代；
7、多维度误差计算及整合。
8、进一步地，目标载荷谱处理及统计量分析，还包括：
9、对目标载荷谱信号进行处理，包括重采样、滤波、去均值及去除趋势项；
10、对处理后的目标信号进行统计量分析，分析目标信号的最大值和最小值；
11、按工况截取载荷谱。
12、进一步地，初始传递函数辨识，还包括：
13、按照线性系统假设理论辨识试验系统传递函数；
14、依据试验频率范围，应用适当量级白噪声信号驱动试验运行，要使响应信号幅值在目标信号最大值和最小值之间；
15、由白噪声驱动信号和响应信号通过计算对线性系统假设的传递函数进行辨识。
16、进一步地，传函非线性修正迭代，还包括：
17、计算初始驱动信号指令，根据初始传函，预估响应信号；
18、由初始驱动信号驱动试验运行，获取实际响应信号，同时采集实际驱动信号；
19、对线性传函进行非线性修正，其中，非线性修正包括三种修正方式，分别是驱动通道修正、响应通道修正和混合修正；
20、应用修正后的传函进行下一次载荷谱迭代，并依此类推，对传函不断进行修正、迭代，保证传递函数随着迭代次数的增加，不断地对自身进行修正，以趋于真实特性。
21、进一步地，对线性传函进行非线性修正，还包括：
22、对于驱动通道引起的系统非线性，应用驱动修正对传函进行修正；
23、对于响应通道引起的系统非线性，应用响应修正对传函进行修正；
24、对于驱动通道和响应通道引起的系统非线性，应用混合修正进行同时进行修正。
25、进一步地，对于驱动通道引起的系统非线性，应用驱动修正对传函进行修正，还包括：
26、计算驱动通道非线性比例，公式如下：
27、
28、式中，ki+1表示第i+1次迭代传函驱动通道非线性修正比例；di(ω)表示第i次迭代时采集到的实际驱动信号；xi(ω)表示第i次迭代时的驱动信号指令；
29、对第i+1次迭代所用传函进行驱动通道非线性比例修正，计算公式如下：
30、
31、式中，表示经过修正后的第i+1次迭代所用传递函数的逆函数；表示第i次迭代所用传递函数的逆函数。
32、进一步地，对于响应通道引起的系统非线性，应用响应修正对传函进行修正，还包括：
33、计算响应通道非线性比例，公式如下：
34、
35、式中，mi+1表示第i+1次迭代传函响应通道非线性修正比例；ri(ω)表示第i次迭代时采集到的实际响应信号；yi(ω)表示第i次迭代时预估的响应信号；
36、对第i+1次迭代所用传函进行响应通道非线性比例修正，计算公式如下：
37、
38、进一步地，对于驱动通道和响应通道引起的系统非线性，应用混合修正进行同时进行修正，还包括：
39、应用混合修正进行计算，对第i+1次迭代所用传函进行驱动通道和响应通道非线性比例混合修正，计算公式如下：
40、
41、进一步地，多维度误差计算及整合，还包括：
42、对迭代后的响应信号进行多维度误差计算，其中，多维度误差包括时域均方根误差、频域功率谱均方根误差、穿级计数均方根误差；
43、对计算得到的误差应用比例系数进行整合，生成总误差，应用总误差对迭代效果进行评价。
44、进一步地，包括：
45、时域维度误差：对迭代后的响应信号和期望响应信号进行时域分析，计算时域均方根值误差，公式如下：
46、
47、式中，errtime为时域均方根值误差；rms(yi)为响应信号均方根值；rms(yd)为期望响应信号均方根值；
48、频域维度误差：对迭代后的响应信号和期望响应信号进行频域分析，获得功率谱，计算频域功率谱均方根值误差，公式如下：
49、
50、式中，errpsd为功率谱均方根值误差；rms(pi)为响应信号功率谱均方根值；rms(pd)为期望响应信号功率谱均方根值；
51、计数维度误差：对迭代后的响应信号和期望响应信号进行计数分析，获得穿级计数，计算计数功率谱均方根值误差，公式如下：
52、
53、式中，errpsd为功率谱均方根值误差；rms(ci)为响应信号穿级计数均方根值；rms(cd)为期望响应信号穿级计数均方根值；
54、总误差：根据上述各维度误差，计算总误差，公式如下：
55、err＝k1·errtime+k2·errpsd+k3·errcount——公式(9)；
56、式中，err为总误差，k1为时域误差占比系数；k2为频域功率谱误差占比系数；k3为穿级计数误差占比系数。要求k1+k2+k3＝1，可根据侧重分析的误差维度，自定义各误差占比；
57、每一次迭代后对各个维度误差进行计算，求取总误差，对比总误差收敛情况，判断迭代结果本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于传函非线性修正的随机载荷谱迭代方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于传函非线性修正的随机载荷谱迭代方法，其特征在于，目标载荷谱处理及统计量分析，还包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于传函非线性修正的随机载荷谱迭代方法，其特征在于，初始传递函数辨识，还包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于传函非线性修正的随机载荷谱迭代方法，其特征在于，传函非线性修正迭代，还包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于传函非线性修正的随机载荷谱迭代方法，其特征在于，对线性传函进行非线性修正，还包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于传函非线性修正的随机载荷谱迭代方法，其特征在于，对于驱动通道引起的系统非线性，应用驱动修正对传函进行修正，还包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于传函非线性修正的随机载荷谱迭代方法，其特征在于，对于响应通道引起的系统非线性，应用响应修正对传函进行修正，还包括：
8.根据权利要求7所述的一种基于传函非线性修正的随机载荷谱迭代方法，其特征在于，对于驱动通道和
9.根据权利要求1所述的一种基于传函非线性修正的随机载荷谱迭代方法，其特征在于，多维度误差计算及整合，还包括：
10.根据权利要求9所述的一种基于传函非线性修正的随机载荷谱迭代方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于传函非线性修正的随机载荷谱迭代方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于传函非线性修正的随机载荷谱迭代方法，其特征在于，目标载荷谱处理及统计量分析，还包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于传函非线性修正的随机载荷谱迭代方法，其特征在于，初始传递函数辨识，还包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于传函非线性修正的随机载荷谱迭代方法，其特征在于，传函非线性修正迭代，还包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于传函非线性修正的随机载荷谱迭代方法，其特征在于，对线性传函进行非线性修正，还包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于传函非线性修正的随机载荷谱迭代...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙野，于长清，王震伟，杜书，谢强，南飞，吕彦朋，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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