CN112818288A - 道路模拟试验机用悬浮隔振基础的参数识别方法及识别系统 - Google Patents

道路模拟试验机用悬浮隔振基础的参数识别方法及识别系统 Download PDF

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CN112818288A CN201911126915.6A CN201911126915A CN112818288A CN 112818288 A CN112818288 A CN 112818288A CN 201911126915 A CN201911126915 A CN 201911126915A CN 112818288 A CN112818288 A CN 112818288A
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Abstract

本发明公开了一种道路模拟试验机用悬浮隔振基础的参数识别方法及系统，包括：S01、建立隔振基础坐标系O‑xyz，识别隔振基础的质心位置(xc，yc)；S02、在(xc，yc)施加z向扫频激励，识别隔振基础z向固有圆频率ωnz；在(xc，yc)施加稳态简弦激励，识别隔振基础总质量m或z向总刚度kz或z向阻尼系数cz；在(xc+e，yc)施加z向扫频激励，识别隔振基础绕y轴转动的固有圆频率
Figure DDA0002277137050000011
在(xc+e，yc)施加稳态简弦激励，识别隔振基础绕y轴的转动惯量Jy或扭转刚度
Figure DDA0002277137050000012
或阻尼系数
Figure DDA0002277137050000013
在(xc，yc+e)施加z向扫频激励，识别隔振基础绕x轴转动的固有圆频率
Figure DDA0002277137050000014
在(xc，yc+e)施加稳态简弦激励，识别隔振基础绕x轴的转动惯量Jx或扭转刚度
Figure DDA0002277137050000015
或阻尼系数
Figure DDA0002277137050000016
上述方法及系统均具有操作简便、识别精度高等优点。

Description

道路模拟试验机用悬浮隔振基础的参数识别方法及识别系统
技术领域
本发明主要涉及道路模拟试验技术领域，特指一种道路模拟试验机用悬浮隔振基础的参数识别方法及识别系统。
背景技术
随着汽车工业、精密机械、航空航天等技术的不断发展，空气弹簧隔振平台在试验设备的振动控制领域中得到了广泛的运用，特别是在道路模拟试验机中的应用尤为常见。它能够有效地将负载运动引起的振动进行实时衰减或隔离，从而降低负载对人身、厂房建筑物以及周边环境的影响。
物体的质量特性、刚度及阻尼等参数是进行动力学分析中的重要参数，往往通过采用材料试验机、转动惯量测试仪等专业设备进行测量。隔振系统一般由隔振基础、隔振元件空气弹簧以及支撑结构等部分构成。在工程实际中，隔振基础的质量往往达到几百吨甚至上千吨，导致整个系统的特性参数无法采用测试设备进行直接测量，只能凭经验来进行估计，使得动力学分析往往不够准确。并且在道路模拟试验过程中，隔振基础的质量特性及刚度等参数决定着隔振系统的响应情况，将直接影响车辆道路模拟试验的准确性、安全性。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种操作简便、识别精度高的道路模拟试验机用悬浮隔振基础的参数识别方法及系统。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种道路模拟试验机用悬浮隔振基础的参数识别方法，包括：
步骤S01、建立隔振基础平台坐标系O-xyz，识别隔振基础平台的质心位置(xc，yc)；
步骤S02、在(xc，yc)位置施加z向扫频激励，测量隔振基础z向加速度响应函数，识别隔振基础z向固有圆频率ωnz；在(xc，yc)位置施加稳态简弦激励，测量隔振基础时域响应曲线，识别隔振基础总质量m或z向总刚度kz或z向阻尼系数cz中的一种或多种；
在(xc+e，yc)位置施加z向扫频激励，测量隔振基础绕y轴转动的角度响应函数，识别隔振基础绕y轴转动的固有圆频率
Figure BDA0002277137030000013
在(xc+e，yc)位置施加稳态简弦激励，测量隔振基础时域响应曲线，识别隔振基础绕y轴的转动惯量Jy或扭转刚度
Figure BDA0002277137030000011
或阻尼系数
Figure BDA0002277137030000012
中的一种或多种；
在(xc，yc+e)位置施加z向扫频激励，测量隔振基础绕x轴转动的角度响应函数，识别隔振基础绕x轴转动的固有圆频率
Figure BDA0002277137030000021
在(xc，yc+e)位置施加稳态简弦激励，测量隔振基础时域响应曲线，识别隔振基础绕x轴的转动惯量Jx或扭转刚度
Figure BDA0002277137030000022
或阻尼系数
Figure BDA0002277137030000023
中的一种或多种。
作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤S01的具体步骤为：
步骤1.1：在隔振基础中心位置建立隔振基础笛卡尔直角坐标系O-xyz；其中，x方向为隔振基础长度方向，y方向为隔振基础宽度方向，z方向为隔振基础垂直方向；
步骤1.2：在隔振基础顶面平行于x轴的轴线上，施加距原点O对称的两个恒力F，测量隔振基础x轴线两端距离支撑结构表面的高度h1和h2；在同一轴线上调节施加恒力F的位置，使得h1＝h2；此时说明∑My＝0，连接两个施加恒力F的位置的轴线的中心位置为隔振基础质心xc的坐标；
在隔振基础顶面平行于y轴的轴线上，采用施加距原点对称的两个恒力F，测量隔振基础y轴线两端距离支撑结构表面的高度h3和h4；在同一轴线上调节施加恒力F的位置，使得h3＝h4；此时说明∑Mx＝0，连接两个施加恒力F的位置的轴线的中心位置为隔振基础质心yc的坐标。
作为上述技术方案的进一步改进，识别隔振基础z向固有圆频率ωnz的具体步骤为：
步骤2.1：在隔振基础顶面质心(xc，yc)位置，以慢频扫描的方式施加z向扫频激励；
步骤2.2：采用测量隔振基础加速度响应信号，对测试信号进行频谱分析，得到隔振基础z向固有圆频率ωnz。
作为上述技术方案的进一步改进，识别隔振基础总质量m或z向总刚度kz或z向阻尼系数cz中的一种或多种的具体步骤为：
步骤3.1：在隔振基础顶面质心(xc，yc)位置，施加稳态简弦激励F(t)＝Fcosωt；其中隔振基础模型简化为单自由度受迫振动模型，建立单自由度系统运动微分方程：
Figure BDA0002277137030000024
式中，m为隔振基础总质量，单位为kg；cz隔振基础z向的阻尼系数，单位为N.s/mm；kz为隔振基础z向的总刚度，单位为N/mm；F(t)为外部运动干扰，单位为N；z(t)为隔振基础z向振动位移，单位为mm；
步骤3.2：测量隔振基础z方向的位移响应uz(t)，根据单自由度系统振动理论得到uz(t)＝Acos(ωt-φ)；对位移测试数据滤波后进行数据处理，得到响应位移幅值A及相角φ的值；
求解上述单自由度系统运动微分方程，得到系统响应位移幅值A、相角φ及固有圆频率ωnz的表达式为：
Figure BDA0002277137030000031
步骤3.3：将测试响应与理论响应进行比较，则可按照(3)式计算得到隔振基础总质量m或z向总刚度kz或z向阻尼系数cz中的一种或多种；
Figure BDA0002277137030000032
作为上述技术方案的进一步改进，识别隔振基础绕y轴转动的固有圆频率
Figure BDA0002277137030000033
的具体步骤为：
步骤4.1：在隔振基础顶面(xc+e，yc)位置，以慢频扫描的方式施加z向扫频激励；
步骤4.2：测量隔振基础绕y轴转动的角度信号，对测试信号进行频谱分析，得到隔振基础绕y轴旋转的固有圆频率
Figure BDA0002277137030000034
作为上述技术方案的进一步改进，识别隔振基础绕y轴的转动惯量Jy或扭转刚度
Figure BDA0002277137030000035
或阻尼系数
Figure BDA0002277137030000036
中的一种或多种的具体步骤为：
步骤5.1：在隔振基础顶面(xc+e，yc)位置，施加稳态简弦激励F(t)＝Fcosωt；建立两自由度系统运动微分方程：
Figure BDA0002277137030000041
式中，Jy为隔振基础通过质心绕y轴的转动惯量，单位为kg·m2；
Figure BDA0002277137030000042
为隔振基础绕y轴的扭转刚度，单位为N/mm；
Figure BDA0002277137030000043
为隔振基础绕y轴转动的阻尼系数，单位为N.s/mm；
步骤5.2：测量隔振基础绕y轴转动的角度响应
Figure BDA0002277137030000044
根据扭转振动理论得到
Figure BDA0002277137030000045
对角度测试数据滤波后进行数据处理，得到响应角度幅值B及相角θ的值；
求解上述运动微分方程，得到响应角度幅值B、相角θ及固有圆频率
Figure BDA0002277137030000046
的表达式为：
Figure BDA0002277137030000047
步骤5.3：将测试响应与理论响应进行比较，按照(6)式计算得到隔振基础绕y轴的转动惯量Jy或扭转刚度
Figure BDA0002277137030000048
或阻尼系数
Figure BDA0002277137030000049
中的一种或多种；
Figure BDA00022771370300000410
作为上述技术方案的进一步改进，识别隔振基础绕x轴转动的固有圆频率
Figure BDA00022771370300000411
的具体步骤为：
步骤6.1：在隔振基础顶面(xc，yc+e)位置，以慢频扫描的方式施加z向扫频激励；
步骤6.2：测量隔振基础绕x轴转动的角度信号，对测试信号进行频谱分析，得到隔振基础绕x轴旋转的固有圆频率
Figure BDA00022771370300000412
作为上述技术方案的进一步改进，识别隔振基础绕x轴的转动惯量Jx或扭转刚度
Figure BDA00022771370300000413
或阻尼系数
Figure BDA00022771370300000414
中的一种或多种的具体步骤为：
步骤7.1：在隔振基础顶面(xc，yc+e)位置，施加稳态简弦激励F(t)＝Fcosωt；建立两自由度系统运动微分方程：
Figure BDA0002277137030000051
式中，Jx为隔振基础通过质心绕x轴的转动惯量，单位为kg·m2；
Figure BDA0002277137030000052
为隔振基础绕x轴的扭转刚度，单位为N/mm；
Figure BDA0002277137030000053
为隔振基础绕x轴转动的阻尼系数，单位为N.s/mm；
步骤7.2：测量隔振基础绕x轴转动的角度响应
Figure BDA0002277137030000054
根据扭转振动理论得到
Figure BDA0002277137030000055
对角度测试数据滤波后进行数据处理，得到响应角度幅值C及相角σ的值；
求解上述运动微分方程，得到响应角度幅值C、相角σ及固有圆频率
Figure BDA0002277137030000056
的表达式为：
Figure BDA0002277137030000057
步骤7.3：将测试响应与理论响应进行比较，按照(9)式计算得到隔振基础绕y轴的转动惯量Jx或扭转刚度
Figure BDA0002277137030000059
或阻尼系数
Figure BDA00022771370300000510
中的一种或多种；
Figure BDA0002277137030000058
作为上述技术方案的进一步改进，采用频谱分析的方法识别隔振基础固有圆频率。
本发明还公开了一种道路模拟试验机用悬浮隔振基础的参数识别系统，包括作动器、加速度传感器、角度传感器、信号处理系统和位移传感器；所述作动器用于对隔振系统的隔振基础顶面施加恒力和激励；所述加速度传感器用于隔振基础的加速度响应信号；所述角度传感器用于测量隔振基础转动的角度信号；所述位移传感器用于测量隔振基础的位移响应；所述信号处理系统分别与所述作动器、加速度传感器、角度传感器和位移传感器相连，用于根据作动器、加速度传感器、角度传感器和位移传感器的信号进行参数的识别。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的道路模拟试验机用悬浮隔振基础的参数识别方法及识别装置，通过在悬浮隔振基础上施加不同激励源，基于振动测试与频谱分析理论，方便快捷的对隔振基础总质量、质心坐标、刚度、阻尼系数、转动惯量等多个特性参数进行识别，并且识别精度高，为整车道路模拟动态试验分析奠定了基础；识别装置整体结构简单、操作简便。
附图说明
图1为本发明的方法在实施例的方法流程图。
图2为本发明道路模拟试验机隔振系统在实施例的立体示意图。
图3为本发明在扫频激励下悬浮隔振基础加速度响应时域曲线图。
图4为本发明在扫频激励下悬浮隔振基础加速度响应频谱分析曲线图。
图5为本发明在简弦激励下悬浮隔振基础响应时域曲线图。
图6为本发明道路模拟试验机隔振系统在实施例的主视图。
图7为本发明道路模拟试验机隔振系统在实施例的左视图。
图8为本发明的参数识别流程图。
图9为本发明单自由度隔振系统示意图。
图10为本发明双自由度隔振系统示意图。
图例说明：1、作动器；2、隔振基础；3、空气弹簧；4、支撑结构；5、加速度传感器；6、角度传感器；7、信号处理系统；8、位移传感器。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
如图1所示，本实施例的道路模拟试验机用悬浮隔振基础的参数识别方法，包括：
步骤S01、建立隔振基础2平台坐标系O-xyz，识别隔振基础2平台的质心位置(xc，yc)；
步骤S02、在(xc，yc)位置施加z向扫频激励，测量隔振基础z向加速度响应函数，识别隔振基础z向固有圆频率ωnz；在(xc，yc)位置施加稳态简弦激励，测量隔振基础时域响应曲线，识别隔振基础2总质量m或z向总刚度kz或z向阻尼系数cz中的一种或多种；
在(xc+e，yc)位置施加z向扫频激励，测量隔振基础2绕y轴转动的角度响应函数，识别隔振基础2绕y轴转动的固有圆频率
Figure BDA0002277137030000061
在(xc+e，yc)位置施加稳态简弦激励，测量隔振基础时域响应曲线，识别隔振基础2绕y轴的转动惯量Jy或扭转刚度
Figure BDA0002277137030000062
或阻尼系数
Figure BDA0002277137030000071
中的一种或多种；
在(xc，yc+e)位置施加z向扫频激励，测量隔振基础2绕x轴转动的角度响应函数，识别隔振基础2绕x轴转动的固有圆频率
Figure BDA0002277137030000072
在(xc，yc+e)位置施加稳态简弦激励，测量隔振基础时域响应曲线，识别隔振基础2绕x轴的转动惯量Jx或扭转刚度
Figure BDA0002277137030000073
或阻尼系数
Figure BDA0002277137030000074
中的一种或多种。
本发明的道路模拟试验机用悬浮隔振基础的参数识别方法，通过在悬浮隔振基础2上施加不同激励源，基于振动测试与频谱分析理论，方便快捷的对隔振基础2总质量、质心坐标、刚度、阻尼系数、转动惯量等多个特性参数进行识别，并且识别精度高，为整车道路模拟动态试验分析奠定了基础。
本实施例中，在步骤S01中，建立隔振平台坐标系，根据力矩平衡方程识别质心位置xc、yc，具体步骤为：
步骤1.1：如图2所示，在隔振系统隔振基础2中心位置建立隔振基础笛卡尔直角坐标系O-xyz。其中，x方向为隔振基础2长度方向，y方向为隔振基础2宽度方向，z方向为隔振基础2垂直方向；
步骤1.2：在隔振系统的隔振基础2顶面平行于x轴的轴线上，采用作动器1施加距原点O对称的两恒力F，采用位移传感器8测量隔振基础x轴线两端距离支撑结构4表面高度h1、h2，如图6和图7所示；
步骤1.3：在同一轴线上调节作动器1的位置，使得h1＝h2。此时说明∑My＝0，作动器1连线的中心位置为隔振基础质心xc的坐标；
步骤1.4：在隔振系统的隔振基础2顶面平行于y轴的轴线上，采用作动器1施加距原点对称的两恒力F，采用同样的方法当∑Mx＝0时，求得隔振基础2质心yc的坐标。
本实施例中，在步骤(1)确定的质心(xc，yc)位置施加z向扫频激励，测量隔振基础z向加速度响应函数，采用频谱分析的方法识别隔振基础z向固有圆频率ωnz，具体步骤如下：
步骤2.1：在隔振系统隔振基础2顶面质心(xc，yc)位置，在0.1～80Hz的频率范围内，通过作动器1以慢频扫描的方式施加z向扫频激励；
步骤2.2：采用零频加速度传感器5测量隔振基础2加速度响应信号，如图3所示；对测试信号进行频谱分析，得到隔振基础z向固有圆频率ωnz，如图4所示。
本实施例中，施加稳态简弦激励，测量隔振基础时域响应曲线，建立单自由度振动模型，识别隔振基础总质量m，z向总刚度kz及z向阻尼系数cz，具体步骤为：
步骤3.1：在隔振系统隔振基础2顶面质心(xc，yc)位置，采用作动器1施加稳态简弦激励F(t)＝Fcosωt，如图9所示，此时通过合理假设，隔振基础模型可简化为单自由度受迫振动模型，建立单自由度系统运动微分方程：
Figure BDA0002277137030000081
式中，m为隔振基础2总质量，单位为kg；cz为隔振基础z向的阻尼系数，单位为N.s/mm；kz为隔振基础z向的总刚度，单位为N/mm；F(t)为外部运动干扰，单位为N；z(t)为隔振基础z向振动位移，单位为mm。
步骤3.2：采用位移传感器8测量隔振基础z方向的位移响应uz(t)，根据单自由度系统振动理论可知uz(t)＝Acos(ωt-φ)，如图5所示。对位移测试数据滤波后进行数据处理，得到响应位移幅值A及相角φ的值；
求解上述单自由度系统运动微分方程，得到隔振基础响应位移幅值A、相角φ及固有圆频率ωnz的表达式为：
Figure BDA0002277137030000082
步骤3.3：将测试响应与理论响应进行比较，则可按照(3)式计算得到隔振基础2总质量m，z向总刚度kz及z向阻尼系数cz。
Figure BDA0002277137030000083
本实施例中，在(xc+e，yc)位置施加z向扫频激励，测量隔振基础2绕y轴转动的角度响应函数，采用频谱分析的方法识别隔振基础2绕y轴转动的固有圆频率
Figure BDA0002277137030000091
具体步骤如下：
步骤4.1：在隔振系统隔振基础2顶面(xc+e，yc)位置，在0.1～80Hz的范围内，通过作动器1以慢频扫描的方式施加z向扫频激励；
步骤4.2：采用角度传感器6测量隔振基础2绕y轴转动的角度信号，对测试信号进行频谱分析，得到隔振基础2绕y轴旋转的固有圆频率
Figure BDA0002277137030000092
本实施例中，施加稳态简弦激励，测量隔振基础时域响应曲线，建立两自由度振动模型，识别隔振基础2绕y轴的转动惯量Jy、绕y轴的扭转刚度
Figure BDA0002277137030000093
及绕y轴转动的阻尼系数
Figure BDA0002277137030000094
具体步骤如下：
步骤5.1：在隔振系统隔振基础2顶面(xc+e，yc)位置，采用作动器1施加稳态简弦激励F(t)＝Fcosωt，如图10所示。在持续振动过程中，由于水平分力很小且空气弹簧3横向刚度较大，忽略耦合振动的影响，建立两自由度系统运动微分方程：
Figure BDA0002277137030000095
式中，Jy为隔振基础2通过质心绕y轴的转动惯量，单位为kg·m2；
Figure BDA0002277137030000096
为隔振基础2绕y轴的扭转刚度，单位为N/mm；
Figure BDA00022771370300000912
为隔振基础2绕y轴转动的阻尼系数，单位为N.s/mm。
步骤5.2：采用角度传感器6测量隔振基础2绕y轴转动的角度响应
Figure BDA0002277137030000097
根据扭转振动理论可知，
Figure BDA0002277137030000098
对角度测试数据滤波后进行数据处理，得到响应角度幅值B及相角θ的值；
求解上述运动微分方程，得到隔振基础响应角度幅值B、相角θ及固有圆频率
Figure BDA00022771370300000913
的表达式为：
Figure BDA0002277137030000099
步骤5.3：如图8所示，将测试响应与理论响应进行比较，可按照(6)式计算得到隔振基础2绕y轴的转动惯量Jy、绕y轴的扭转刚度
Figure BDA00022771370300000910
及绕y轴转动的阻尼系数
Figure BDA00022771370300000911
Figure BDA0002277137030000101
本实施例中，在(xc，yc+e)位置施加z向扫频激励，测量隔振基础2绕x轴转动的角度响应函数，采用频谱分析的方法识别隔振基础2绕x轴转动的固有圆频率
Figure BDA0002277137030000102
具体步骤如下：
步骤6.1：在隔振系统隔振基础2顶面(xc，yc+e)位置，在0.1～80Hz的范围内，通过作动器1以慢频扫描的方式施加z向扫频激励；
步骤6.2：采用角度传感器6测量隔振基础2绕x轴转动的角度信号，对测试信号进行频谱分析，得到隔振基础2绕x轴旋转的固有圆频率
Figure BDA0002277137030000103
本实施例中，施加稳态简弦激励，测量隔振基础时域响应曲线，建立两自由度振动模型，识别隔振基础2绕x轴的转动惯量Jx、绕x轴的扭转刚度
Figure BDA0002277137030000104
及绕x轴转动的阻尼系数
Figure BDA0002277137030000105
具体步骤如下：
步骤7.1：在隔振系统隔振基础2顶面(xc，yc+e)位置，采用作动器1施加稳态简弦激励F(t)＝Fcosωt。在持续振动过程中，由于水平分力很小且空气弹簧3横向刚度较大，忽略耦合振动的影响，建立两自由度系统运动微分方程：
Figure BDA0002277137030000106
式中，Jx为隔振基础2通过质心绕x轴的转动惯量，单位为kg·m2；
Figure BDA0002277137030000107
为隔振基础2绕x轴的扭转刚度，单位为N/mm；
Figure BDA0002277137030000108
为隔振基础2绕x轴转动的阻尼系数，单位为N.s/mm。
步骤7.2：采用角度传感器6测量隔振基础2绕x轴转动的角度响应
Figure BDA0002277137030000109
根据扭转振动理论可知
Figure BDA00022771370300001010
对角度测试数据滤波后进行数据处理，得到响应角度幅值C及相角σ的值；
求解上述运动微分方程，得到隔振基础2响应角度幅值C、相角σ及固有圆频率
Figure BDA00022771370300001011
的表达式为：
Figure BDA0002277137030000111
步骤7.3：将测试响应与理论响应进行比较，可按照(9)式计算得到隔振基础2绕y轴的转动惯量Jx、绕x轴的扭转刚度
Figure BDA0002277137030000113
及绕x轴转动的阻尼系数
Figure BDA0002277137030000114
Figure BDA0002277137030000112
其中，在步骤(3)中，对空气弹簧3隔振基础模型进行合理假设，具体为：支撑隔振基础2的支撑结构4刚度为无限大；空气弹簧3只考虑刚度和阻尼，且为常量，不考虑非线性影响，不考虑空气弹簧3质量；隔振基础2为刚体，且只计质量，不计弹性；隔振基础2的总质心与空气弹簧3反力的合力中心在同一铅垂线上。
本发明还公开了一种道路模拟试验机用悬浮隔振基础的参数识别系统，包括作动器1、加速度传感器5、角度传感器6、信号处理系统7和位移传感器8；作动器1用于对隔振系统的隔振基础顶面施加恒力和激励；加速度传感器5用于隔振基础的加速度响应信号；角度传感器6用于测量隔振基础转动的角度信号；位移传感器8用于测量隔振基础的位移响应；信号处理系统7分别与作动器、加速度传感器5、角度传感器6和位移传感器8相连，用于根据作动器、加速度传感器5、角度传感器6和位移传感器8的信号按照上述识别方冰法进行参数的识别。本发明的识别系统整体结构简单、操作简便。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种道路模拟试验机用悬浮隔振基础的参数识别方法，其特征在于，包括：
步骤S01、建立隔振基础(2)坐标系O-xyz，识别隔振基础的质心位置(xc，yc)；
步骤S02、在(xc，yc)位置施加z向扫频激励，测量隔振基础z向加速度响应函数，识别隔振基础z向固有圆频率ωnz；在(xc，yc)位置施加稳态简弦激励，测量隔振基础时域响应曲线，识别隔振基础(2)总质量m或z向总刚度kz或z向阻尼系数cz中的一种或多种；
在(xc+e，yc)位置施加z向扫频激励，测量隔振基础(2)绕y轴转动的角度响应函数，识别隔振基础(2)绕y轴转动的固有圆频率
Figure FDA0002277137020000011
在(xc+e，yc)位置施加稳态简弦激励，测量隔振基础时域响应曲线，识别隔振基础(2)绕y轴的转动惯量Jy或扭转刚度
Figure FDA0002277137020000012
或阻尼系数
Figure FDA0002277137020000013
中的一种或多种；
在(xc，yc+e)位置施加z向扫频激励，测量隔振基础(2)绕x轴转动的角度响应函数，识别隔振基础(2)绕x轴转动的固有圆频率
Figure FDA0002277137020000014
在(xc，yc+e)位置施加稳态简弦激励，测量隔振基础时域响应曲线，识别隔振基础(2)绕x轴的转动惯量Jx或扭转刚度
Figure FDA0002277137020000015
或阻尼系数
Figure FDA0002277137020000016
中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的道路模拟试验机用悬浮隔振基础的参数识别方法，其特征在于，所述步骤S01的具体步骤为：
步骤1.1：在隔振基础(2)中心位置建立隔振基础笛卡尔直角坐标系O-xyz；其中，x方向为隔振基础(2)长度方向，y方向为隔振基础(2)宽度方向，z方向为隔振基础(2)垂直方向；
步骤1.2：在隔振基础(2)顶面平行于x轴的轴线上，施加距原点O对称的两个恒力F，测量隔振基础x轴线两端距离支撑结构(4)表面的高度h1和h2；在同一轴线上调节施加恒力F的位置，使得h1＝h2；此时说明∑My＝0，连接两个施加恒力F的位置的轴线的中心位置为隔振基础(2)质心xc的坐标；
在隔振基础(2)顶面平行于y轴的轴线上，采用施加距原点对称的两个恒力F，测量隔振基础(2)y轴线两端距离支撑结构(4)表面的高度h3和h4；在同一轴线上调节施加恒力F的位置，使得h3＝h4；此时说明∑Mx＝0，连接两个施加恒力F的位置的轴线的中心位置为隔振基础(2)质心yc的坐标。
3.根据权利要求1或2所述的道路模拟试验机用悬浮隔振基础的参数识别方法，其特征在于，识别隔振基础z向固有圆频率ωnz的具体步骤为：
步骤2.1：在隔振基础(2)顶面质心(xc，yc)位置，以慢频扫描的方式施加z向扫频激励；
步骤2.2：采用测量隔振基础加速度响应信号，对测试信号进行频谱分析，得到隔振基础z向固有圆频率ωnz。
4.根据权利要求1或2所述的道路模拟试验机用悬浮隔振基础的参数识别方法，其特征在于，识别隔振基础(2)总质量m或z向总刚度kz或z向阻尼系数cz中的一种或多种的具体步骤为：
步骤3.1：在隔振基础(2)顶面质心(xc，yc)位置，施加稳态简弦激励F(t)＝Fcosωt；其中隔振基础模型简化为单自由度受迫振动模型，建立单自由度系统运动微分方程：
Figure FDA0002277137020000021
式中，m为隔振基础(2)总质量，单位为kg；cz为隔振基础z向的阻尼系数，单位为N﹒s/mm；kz为隔振基础z向的总刚度，单位为N/mm；F(t)为外部运动干扰，单位为N；z(t)为隔振基础z向振动位移，单位为mm；
步骤3.2：测量隔振基础z方向的位移响应uz(t)，根据单自由度系统振动理论得到uz(t)＝Acos(ωt-φ)；对位移测试数据滤波后进行数据处理，得到响应位移幅值A及相角φ的值；
求解上述单自由度系统运动微分方程，得到系统响应位移幅值A、相角φ及固有圆频率ωnz的表达式为：
Figure FDA0002277137020000022
步骤3.3：将测试响应与理论响应进行比较，则可按照(3)式计算得到隔振基础(2)总质量m或z向总刚度kz或z向阻尼系数cz中的一种或多种；
Figure FDA0002277137020000031
5.根据权利要求1或2所述的道路模拟试验机用悬浮隔振基础的参数识别方法，其特征在于，识别隔振基础(2)绕y轴转动的固有圆频率
Figure FDA0002277137020000032
的具体步骤为：
步骤4.1：在隔振基础(2)顶面(xc+e，yc)位置，以慢频扫描的方式施加z向扫频激励；
步骤4.2：测量隔振基础(2)绕y轴转动的角度信号，对测试信号进行频谱分析，得到隔振基础(2)绕y轴旋转的固有圆频率
Figure FDA0002277137020000033
6.根据权利要求1或2所述的道路模拟试验机用悬浮隔振基础的参数识别方法，其特征在于，识别隔振基础(2)绕y轴的转动惯量Jy或扭转刚度
Figure FDA0002277137020000034
或阻尼系数
Figure FDA0002277137020000035
中的一种或多种的具体步骤为：
步骤5.1：在隔振基础(2)顶面(xc+e，yc)位置，施加稳态简弦激励F(t)＝Fcosωt；建立两自由度系统运动微分方程：
Figure FDA0002277137020000036
式中，Jy为隔振基础(2)通过质心绕y轴的转动惯量，单位为kg·m2；
Figure FDA0002277137020000037
为隔振基础(2)绕y轴的扭转刚度，单位为N/mm；
Figure FDA0002277137020000038
为隔振基础(2)绕y轴转动的阻尼系数，单位为N﹒s/mm；
步骤5.2：测量隔振基础(2)绕y轴转动的角度响应
Figure FDA0002277137020000039
根据扭转振动理论得到
Figure FDA00022771370200000310
对角度测试数据滤波后进行数据处理，得到响应角度幅值B及相角θ的值；
求解上述运动微分方程，得到响应角度幅值B、相角θ及固有圆频率
Figure FDA00022771370200000311
的表达式为：
Figure FDA0002277137020000041
步骤5.3：将测试响应与理论响应进行比较，按照(6)式计算得到隔振基础(2)绕y轴的转动惯量Jy或扭转刚度
Figure FDA0002277137020000042
或阻尼系数
Figure FDA0002277137020000043
中的一种或多种；
Figure FDA0002277137020000044
7.根据权利要求1或2所述的道路模拟试验机用悬浮隔振基础的参数识别方法，其特征在于，识别隔振基础(2)绕x轴转动的固有圆频率
Figure FDA0002277137020000045
的具体步骤为：
步骤6.1：在隔振基础(2)顶面(xc，yc+e)位置，以慢频扫描的方式施加z向扫频激励；
步骤6.2：测量隔振基础(2)绕x轴转动的角度信号，对测试信号进行频谱分析，得到隔振基础(2)绕x轴旋转的固有圆频率
Figure FDA0002277137020000046
8.根据权利要求1或2所述的道路模拟试验机用悬浮隔振基础的参数识别方法，其特征在于，识别隔振基础(2)绕x轴的转动惯量Jx或扭转刚度
Figure FDA0002277137020000047
或阻尼系数
Figure FDA0002277137020000048
中的一种或多种的具体步骤为：
步骤7.1：在隔振基础(2)顶面(xc，yc+e)位置，施加稳态简弦激励F(t)＝Fcosωt；建立两自由度系统运动微分方程：
Figure FDA0002277137020000049
式中，Jx为隔振基础(2)通过质心绕x轴的转动惯量，单位为kg·m2；
Figure FDA00022771370200000410
为隔振基础(2)绕x轴的扭转刚度，单位为N/mm；
Figure FDA00022771370200000411
为隔振基础(2)绕x轴转动的阻尼系数，单位为N﹒s/mm；
步骤7.2：测量隔振基础(2)绕x轴转动的角度响应
Figure FDA0002277137020000051
根据扭转振动理论得到
Figure FDA0002277137020000052
对角度测试数据滤波后进行数据处理，得到响应角度幅值C及相角σ的值；
求解上述运动微分方程，得到响应角度幅值C、相角σ及固有圆频率
Figure FDA0002277137020000053
的表达式为：
Figure FDA0002277137020000054
步骤7.3：将测试响应与理论响应进行比较，按照(9)式计算得到隔振基础(2)绕y轴的转动惯量Jx或扭转刚度
Figure FDA0002277137020000055
或阻尼系数
Figure FDA0002277137020000056
中的一种或多种；
Figure FDA0002277137020000057
9.根据权利要求1或2所述的道路模拟试验机用悬浮隔振基础的参数识别方法，其特征在于，采用频谱分析的方法识别隔振基础(2)固有圆频率。
10.一种道路模拟试验机用悬浮隔振基础的参数识别系统，其特征在于，包括作动器(1)、加速度传感器(5)、角度传感器(6)、信号处理系统(7)和位移传感器(8)；所述作动器(1)用于对隔振系统的隔振基础(2)顶面施加恒力和激励；所述加速度传感器(5)用于隔振基础(2)的加速度响应信号；所述角度传感器(6)用于测量隔振基础(2)转动的角度信号；所述位移传感器(8)用于测量隔振基础(2)的位移响应；所述信号处理系统(7)分别与所述作动器(1)、加速度传感器(5)、角度传感器(6)和位移传感器(8)相连，用于根据作动器(1)、加速度传感器(5)、角度传感器(6)和位移传感器(8)的信号进行参数的识别。
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