CN112964357B

CN112964357B - 装甲车辆行驶中振动测量系统、方法、设备和存储介质

Info

Publication number: CN112964357B
Application number: CN202110364343.6A
Authority: CN
Inventors: 侯军芳; 王伟; 张晶; 李娟�; 梁嫒媛; 王和平; 胡伟峰; 刘海梅; 平富文
Original assignee: Unit 63966 Of Pla
Current assignee: Unit 63966 Of Pla
Priority date: 2021-04-05
Filing date: 2021-04-05
Publication date: 2022-09-27
Anticipated expiration: 2041-04-05
Also published as: CN112964357A

Abstract

本发明公开了一种装甲车辆行驶中振动测量系统、方法、设备和存储介质，涉及车辆振动测量技术领域，该系统包括振动测量装置，用于测量获得在行驶中的车辆的测点区域内的消偏振位置处的振动数据，和测点区域的几何中心处的振动数据；以及数据采集与处理装置，用于根据消偏振位置处的振动数据对几何中心处的振动数据进行修正后，计算获得表征所述测点区域振动的结果。本发明具有测量效率高、精度高的优点。

Description

装甲车辆行驶中振动测量系统、方法、设备和存储介质

技术领域

本发明涉及车辆振动测量技术领域，具体涉及一种装甲车辆行驶中振动测量系统、方法、设备和存储介质。

背景技术

随着技术水平的不断进步，车辆应用环境的需求也越来越复杂，例如常温地区、湿热地区、严寒地区、高原地区和水上等，随之而来的是车辆的复杂程度越来越高，特别是车载电子设备的数量有大幅度提升。电子设备类产品对振动环境较为敏感，在强烈的振动环境下，电子设备的故障率明显上升，容易出现引线断裂、结构松散、脱焊、材料裂损、芯片裂纹等故障。因此，在实际行驶环境中车辆的振动性能需要进行测量，以查验是否符合电子设备安装使用要求。

目前，为了能测量车辆在实际环境中行驶时的振动情况，一般是通过在车辆内需要安装电子设备的每个位置设置测点，对每个测点的振动进行测量，但是由于车辆上所要安装的电子设备越来越多，布置的位置也越来越多，在选择测点时，若每个车载电子设备安装位置均布置振动测点，将导致测点过多，测试任务过于繁重，测量及数据处理效率降低。

发明内容

因此，为了克服上述缺陷，本发明实施例提供一种装甲车辆行驶中振动测量系统、方法、设备和存储介质。

为此，本发明实施例的一种车辆行驶中振动测量系统，包括：

振动测量装置，用于测量获得在行驶中的车辆的测点区域内的消偏振位置处的振动数据，和测点区域的几何中心处的振动数据，所述消偏振位置包括至少一组以几何中心处为中心等距离向外辐射的两个位置，所述两个位置分别与几何中心位置的连线相互垂直；以及

数据采集与处理装置，用于根据消偏振位置处的振动数据对几何中心处的振动数据进行修正后，计算获得表征所述测点区域振动的结果。

优选地，所述振动测量装置包括振动传感器，安装在每一消偏振位置处和几何中心处，用于测量获得所安装位置处的振动数据并输出。

优选地，所述数据采集与处理装置分别与各个振动传感器连接，用于获取各个振动传感器输出的振动数据；根据几何中心处的振动数据分析获得预设时段内的时域波形图和表达所述第一时域波形图的第一振动函数；根据每两个位置中的一个位置处的振动数据分析获得预设时段内的第二时域波形图和表达所述第二时域波形图的第二振动函数；根据每两个位置中的另一个位置处的振动数据分析获得预设时段内的第三时域波形图和表达所述第三时域波形图的第三振动函数；分别计算获得每个第二振动函数与第一振动函数之间的第一互谱密度函数，以及每个第三振动函数与第一振动函数之间的第二互谱密度函数；根据第一互谱密度函数分析获得第一相频特性和第一幅频特性，以及根据第二互谱密度函数分析获得第二相频特性和第二幅频特性；对所述预设时段内的时域波形图进行频谱分析计算获取其频谱中基波和谐波的频率、幅值和相位；根据所有组第一相频特性、第一幅频特性、第二相频特性和第二幅频特性分别对所述基波和谐波在预设频率点进行幅值和相位的修正；根据修正后的基波和谐波的幅值和相位生成预设时段内的基波和谐波的正弦波；将所述基波和谐波的正弦波在相位上波形叠加计算，获得表征所述测点区域振动的预设时段内的时域波形图。

本发明实施例的一种车辆行驶中振动测量方法，包括以下步骤：

S1、测量获得在行驶中的车辆的测点区域内的消偏振位置处的振动数据，和测点区域的几何中心处的振动数据，所述消偏振位置包括至少一组以几何中心处为中心等距离向外辐射的两个位置，所述两个位置分别与几何中心位置的连线相互垂直；

S2、根据消偏振位置处的振动数据对几何中心处的振动数据进行修正后，计算获得表征所述测点区域振动的结果。

优选地，所述S2中的根据消偏振位置处的振动数据对几何中心处的振动数据进行修正后，计算获得表征所述测点区域振动的结果的步骤包括：

S21、根据几何中心处的振动数据分析获得预设时段内的时域波形图和表达所述第一时域波形图的第一振动函数；

S22、根据每两个位置中的一个位置处的振动数据分析获得预设时段内的第二时域波形图和表达所述第二时域波形图的第二振动函数；

S23、根据每两个位置中的另一个位置处的振动数据分析获得预设时段内的第三时域波形图和表达所述第三时域波形图的第三振动函数；

S24、分别计算获得每个第二振动函数与第一振动函数之间的第一互谱密度函数，以及每个第三振动函数与第一振动函数之间的第二互谱密度函数；

S25、根据第一互谱密度函数分析获得一组第一相频特性和第一幅频特性，以及根据第二互谱密度函数分析获得一组第二相频特性和第二幅频特性；

S26、对所述预设时段内的时域波形图进行频谱分析计算获取其频谱中基波和谐波的频率、幅值和相位；

S27、根据所有组第一相频特性、第一幅频特性、第二相频特性和第二幅频特性分别对所述基波和谐波在预设频率点进行幅值和相位的修正；根据修正后的基波和谐波的幅值和相位生成预设时段内的基波和谐波的正弦波；将所述基波和谐波的正弦波在相位上波形叠加计算，获得表征所述测点区域振动的预设时段内的时域波形图。

本发明实施例的一种车辆行驶中振动测量设备，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现上述的车辆行驶中振动测量方法。

本发明实施例的一种存储介质，所述存储介质上存储有指令，其特征在于，所述指令被处理器执行时实现上述的车辆行驶中振动测量方法。

本发明实施例的技术方案，具有如下优点：

本发明实施例提供的车辆行驶中振动测量系统、方法、设备和存储介质，通过划分测点区域，例如在需要安装电子设备较为密集的区域进行测点区域的设置，可实现针对测点区域进行振动测量，降低了因过多的测点数量导致的测试任务的繁重度，从而提高了测量和数据处理的效率。通过消偏振位置的设置，强化了与几何中心位置处的振动方向相同的振动，使得对测点区域中心位置处振动数据的修正更加准确，提高了振动数据的测量精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例1中车辆行驶中振动测量系统的一个具体示例的原理框图；

图2为本发明实施例2中车辆行驶中振动测量方法的一个具体示例的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

可以理解的是，术语“车辆”或其他类似的术语包括一般而言的机动车辆，比如包含运动型多用途汽车(SUV)、公共汽车、货车，各种商用客车、包含各种轮船和舰船的船只、飞行器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如，从除了石油以外的资源中取得的燃料)。混合动力车辆是具有两种或多种动力来源的车辆，例如汽油动力车辆和电动动力车辆二者。

在本发明的描述中，需要说明的是，本文所用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并非旨在限制本发明。除非上下文明确指出，否则如本文中所使用的单数形式“一”、“一个”和“该”等意图也包括复数形式。使用“包括”和/或“包含”等术语时，是意图说明存在该特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件，而不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件、和/或其他组合的存在或增加。术语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有组合。术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通；可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，本说明书中的某些图式是用于例示方法的流程图。应了解，这些流程图中的每一个方块、及这些流程图中方块的组合可通过计算机程序指令来实施。这些计算机程序指令可加载至一计算机或其他可编程的设备上来形成一机器，以使在所述计算机或其他可编程设备上执行的指令形成用于实施在所述流程图方块中所规定功能的结构。这些计算机程序指令也可储存于一计算机可读存储器中，所述计算机可读存储器可指令一计算机或其他可编程设备以一特定方式工作，以使储存于所述计算机可读存储器中的指令形成一包含用于实施在所述流程图方块中所规定功能的指令结构的制品。所述计算机程序指令也可加载至一计算机或其他可编程设备上，以便在所述计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤来形成一由计算机实施的过程，从而使在所述计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实施在所述流程图方块中所规定功能的步骤。

相应地，各流程图中的方块支持用于执行所规定功能的结构的组合及用于执行所规定功能的步骤的组合。还应了解，所述流程图中的每一个方块、及所述流程图中方块的组合可由执行所规定功能或步骤的基于专用硬件的计算机系统、或者专用硬件与计算机指令的组合来实施。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种车辆行驶中振动测量系统，如图1所示，包括：振动测量装置和数据采集与处理装置；

振动测量装置用于测量获得在行驶中的车辆的测点区域内的消偏振位置处的振动数据，和测点区域的几何中心A处的振动数据，所述消偏振位置包括至少一组以几何中心A处为中心等距离向外辐射的两个位置，所述两个位置分别与几何中心位置的连线相互垂直；例如，图1中所示的消偏振位置为X1、X2、……、Xn，位置A与位置X1之间的距离等于位置A与位置X2之间的距离，且连线AX1和连线AX2相互垂直。消偏振位置可以均布在测点区域内，也可排布能体现测点区域整体振动的最少的个数。测点区域为车辆上待安装表面的平面，例如可选取需要安装较多电子设备的区域表面上。优选地，振动传感器安装在每一消偏振位置处和几何中心A处，例如图1中所示的一组消偏振位置为X1和X2处安装有振动传感器，也可以在多组消偏振位置处安装多个振动传感器，从而提高测量精度，振动传感器用于测量获得所安装位置处的振动数据并输出。

优选地，数据采集与处理装置分别与各个振动传感器连接，用于获取各个振动传感器输出的振动数据；根据几何中心处的振动数据分析获得预设时段内的时域波形图和表达所述第一时域波形图的第一振动函数；根据每两个位置中的一个位置处的振动数据分析获得预设时段内的第二时域波形图和表达所述第二时域波形图的第二振动函数；根据每两个位置中的另一个位置处的振动数据分析获得预设时段内的第三时域波形图和表达所述第三时域波形图的第三振动函数；分别计算获得每个第二振动函数与第一振动函数之间的第一互谱密度函数，以及每个第三振动函数与第一振动函数之间的第二互谱密度函数；根据第一互谱密度函数分析获得第一相频特性和第一幅频特性，以及根据第二互谱密度函数分析获得第二相频特性和第二幅频特性；对所述预设时段内的时域波形图进行频谱分析计算获取其频谱中基波和谐波的频率、幅值和相位；根据所有组第一相频特性、第一幅频特性、第二相频特性和第二幅频特性分别对所述基波和谐波在预设频率点进行幅值和相位的修正；根据修正后的基波和谐波的幅值和相位生成预设时段内的基波和谐波的正弦波；将所述基波和谐波的正弦波在相位上波形叠加计算，获得表征所述测点区域振动的预设时段内的时域波形图。

通过计算第二、第三振动函数分别与第一振动函数之间的第一、第二互谱密度函数，将各个消偏振位置处的振动所具有的不同振动方向统一转换，形成强化了与几何中心位置处的振动方向相同的振动，并据此对中心位置处所测振动数据进行修正，从而获得针对测点区域的振动测量结果，提高了测量精度。

上述车辆行驶中振动测量系统，通过划分测点区域，例如在需要安装电子设备较为密集的区域进行测点区域的设置，可实现针对测点区域进行振动测量，降低了因过多的测点数量导致的测试任务的繁重度，从而提高了测量和数据处理的效率。通过消偏振位置的设置，强化了与几何中心位置处的振动方向相同的振动，使得对测点区域中心位置处振动数据的修正更加准确，提高了振动数据的测量精度。

实施例2

本实施例提供一种车辆行驶中振动测量方法，如图2所示，包括以下步骤：

优选地，S2中的根据消偏振位置处的振动数据对几何中心处的振动数据进行修正后，计算获得表征所述测点区域振动的结果的步骤包括：

优选地，S27中修正的计算公式为：

其中，A′_i为基波或谐波在第i个预设频率点的幅值的修正值，A_i为基波或谐波在预设频率点的幅值，

为第j组第一幅频特性中在第i个预设频率点处的幅值，

为第j组第二幅频特性中在第i个预设频率点处的幅值，Φ′_i为基波或谐波在第i个预设频率点的相位的修正值，Φ_i为基波或谐波在预设频率点的相位，

为第j组第一相频特性中在第i个预设频率点处的相位，

为第j组第二相频特性中在第i个预设频率点处的相位，m为总组数，k₁、k₂、k₃为修正系数，可根据实际需求进行设置。

上述车辆行驶中振动测量方法，通过划分测点区域，例如在需要安装电子设备较为密集的区域进行测点区域的设置，可实现针对测点区域进行振动测量，降低了因过多的测点数量导致的测试任务的繁重度，从而提高了测量和数据处理的效率。通过消偏振位置的设置，强化了与几何中心位置处的振动方向相同的振动，使得对测点区域中心位置处振动数据的修正更加准确，提高了振动数据的测量精度。

实施例3

本实施例提供一种车辆行驶中振动测量设备，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现车辆行驶中振动测量方法。

实施例4

本实施例提供一种存储介质，所述存储介质上存储有指令，所述指令被处理器执行时实现车辆行驶中振动测量方法。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims

1.一种车辆行驶中振动测量系统，其特征在于，包括：

数据采集与处理装置，用于根据消偏振位置处的振动数据对几何中心处的振动数据进行修正后，计算获得表征所述测点区域振动的结果；

所述振动测量装置包括振动传感器，安装在每一消偏振位置处和几何中心处，用于测量获得所安装位置处的振动数据并输出；

所述数据采集与处理装置分别与各个振动传感器连接，用于获取各个振动传感器输出的振动数据；根据几何中心处的振动数据分析获得预设时段内的第一时域波形图和表达所述第一时域波形图的第一振动函数；根据每两个位置中的一个位置处的振动数据分析获得预设时段内的第二时域波形图和表达所述第二时域波形图的第二振动函数；根据每两个位置中的另一个位置处的振动数据分析获得预设时段内的第三时域波形图和表达所述第三时域波形图的第三振动函数；分别计算获得每个第二振动函数与第一振动函数之间的第一互谱密度函数，以及每个第三振动函数与第一振动函数之间的第二互谱密度函数；根据第一互谱密度函数分析获得第一相频特性和第一幅频特性，以及根据第二互谱密度函数分析获得第二相频特性和第二幅频特性；对所述预设时段内的时域波形图进行频谱分析计算获取其频谱中基波和谐波的频率、幅值和相位；根据所有组第一相频特性、第一幅频特性、第二相频特性和第二幅频特性分别对所述基波和谐波在预设频率点进行幅值和相位的修正；根据修正后的基波和谐波的幅值和相位生成预设时段内的基波和谐波的正弦波；将所述基波和谐波的正弦波在相位上波形叠加计算，获得表征所述测点区域振动的预设时段内的时域波形图。

2.一种车辆行驶中振动测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S2、根据消偏振位置处的振动数据对几何中心处的振动数据进行修正后，计算获得表征所述测点区域振动的结果；

所述S2中的根据消偏振位置处的振动数据对几何中心处的振动数据进行修正后，计算获得表征所述测点区域振动的结果的步骤包括：

S21、根据几何中心处的振动数据分析获得预设时段内的第一时域波形图和表达所述第一时域波形图的第一振动函数；

3.一种车辆行驶中振动测量设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求2中所述的车辆行驶中振动测量方法。

4.一种存储介质，所述存储介质上存储有指令，其特征在于，所述指令被处理器执行时实现如权利要求2中所述的车辆行驶中振动测量方法。