基于FIR带通滤波汽车平顺性分析.pdf

机械设计与制造
第2期
Machinery Design Manufacture
2014年2月
基于FIR带通滤波汽车平顺性分析
李全,孙永厚,刘夫云
(桂林电子科技大学机电工程学院,广西桂林541004
摘要:目前国标规定的汽车平顺性评价中心频率较低,而常用处理软件对低频数据处理不够理想,平顺性测试专用设
备又十分昂贵。针对这种现状,基于有限长单位冲激响应( Finite Impulse Response)滤波器理论,建立了 MATLAB的FIR
数字带通滤波器,从理论上消除了滤波时相位失真对频谱分析结果的影响。在此基础上,利用降采样方法对信号进行处
理,避免了滤波器响应曲线不理想的情况,并将FIR数字带通滤波器应用于汽车平顺性加速度均方根值的计算。结果表
明:设计的软件系统仿真结果与 PROSIG的实测结果基本吻合,能够实现対汽车平顺性的有效评价。
关键词: MATLAB;FIR;滤波;平顺性
中图分类号:TH16;1TD421.5+4;TP391.9文献标识码:A文章编号:1001-3997(2014)02-0184-0
Analysis of Vehicle Ride Comfort Based on FR Band-pass Filter
LI Quan, SUN Yong-hou, LIU Fu-yun
School of Mechanical &Electrical Engineering, Guilin University of Eleetronic and Technology, Guangxi Guilin 541004
China)
Abstract: A t present, the center frequency of evaluting wehicle ride comor stipulated by national standards is lo. The
process of low frequeney data conducted by common softuare is not ideal, while the special equipment of testing ride comfort
is wery expensive. To solve these problems, based on the FIR(Finite Impulse Response)filter theory, the digit filter of band
pass is established in the form of MATLAB, which theoretically eliminate the effect of spectrum analysis caused by phase
dis tortion. On this basis, it uses doun-sampling method to process the siga, oi ng the situation that the filter response
curue is not ideal. And the digital filter of band-pass can be applied to calculating the acceleration root of vehicle ride comfor
As indicated, the simulation result of designing softuare system is consistent with the measured value of PROSIG, which can
achieve the goal of evaluating vehicle ride comfort effectively.
Key Words: MATLAB; FIR; Filter; Ride Comfort
此,在进行分析时需要在不同方向及频率上以加权系数来区别其
汽车平顺性是指汽车在規定的行驶速度内行驶时,保证汽权重,具体的各轴向频率加权系数曲线图形吧,如图1所示。
车的振动频率在一定范围内,不会引起乘员的不适和货物损伤的
性能。目前,国内企业的汽车平顺性评价主要是根据《汽车平顺性
试验方法汁算加权加速度均方根值来评价。
在进行汽车平顺性分析时,需要计算13倍频程的加速度均
方根值。目前,可进行倍频程处理的软件比较多,但其可处理的中
0.6
心频率范围都比较高,而汽车平顺性评价指标要求的中心频率范
0
围为(0.5-80)Hz,因此这些软件分析结果不能跟实际情况完全吻
0.2
合,而专用平顺性测试设备价格比较昂贵。为了解决上述工程实
际需求,根据GB/T4970-2009标准,通过 MIATLAB编程的方法,
020304050607080
实现了对采集的汽车振动加速度的数据后处理。
图1各轴向频率加权系数曲线
2汽车平顺性评价及计算
根据CB/T4970-2009规定,当振动波形峰值系数小于9时,
2.1汽车平顺性评价指标
采用基本评价方法一加权加速度均方根值来评价振动对人体舒
人体在不同频率和方向上对振动的敏感程度是不同的,因适性和健康的影响;当振动波形峰值系数大于9时,基本评价方
来稿日期:2013-07-20
基金项目:国家自然基金资助项目(51265006);广西制造系统及先进制造技术重点实验室(11-031-12_008;11-031-12_003
作者简介:李全,(1987-),男,湖南岳阳人,硕土研究生,主要研究方向:汽车振动
孙永厚,(1967-),男,山东沂水人,教授,硕土生导师,主要研究方向:机械设计、故障诊断专家系统