CN115790507A - 一种商用车车架扭转角计算方法、装置、设备、存储介质 - Google Patents

一种商用车车架扭转角计算方法、装置、设备、存储介质 Download PDF

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CN115790507A
CN115790507A CN202211594731.4A CN202211594731A CN115790507A CN 115790507 A CN115790507 A CN 115790507A CN 202211594731 A CN202211594731 A CN 202211594731A CN 115790507 A CN115790507 A CN 115790507A
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张宗阳
王立泰
王凯
孙士涛
邴涛
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China National Heavy Duty Truck Group Jinan Power Co Ltd
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Abstract

本发明属于车辆测试技术领域，具体提供一种商用车车架扭转角计算方法、装置、设备、存储介质，所述方法包括如下步骤：设置位移传感器和加速度传感器搭建载荷测试系统获取载荷数据；载荷数据包括车辆悬架位移和加速度；获取物理模型参数；对测试得到的载荷数据进行数据检验和预处理；在低频激励时，采用车辆悬架位移变化进行转角度计算；在高频激励时，采用加速度对进行转角度计算；将低频激励和高频激励的转角进行代数叠加得到车架扭转角。克服了实车载荷采集时，车架扭转角传感器工装布置繁琐、安装困难的问题，能够得到可靠准确的车架扭转角载荷数据，具有很好的经济性和实用性。

Description

一种商用车车架扭转角计算方法、装置、设备、存储介质
技术领域
本发明涉及车辆测试技术领域，具体涉及一种商用车车架扭转角计算方法、装置、设备、存储介质。
背景技术
车架扭转疲劳是车架可靠耐久性能的重要指标之一，车架扭转角是车架扭转疲劳最直接的载荷输入，准确获取车行驶过程中的车架扭转角信号对于车架的设计开发、仿真分析、试验验证等工作具有重要的指导意义。
目前获取车架扭转角最直接的方法是利用角度传感器获取车架的扭转角信息，该方法在台架上进行车架试验时比较容易实现，但在实施实车载荷采集时，车辆结构复杂，车架附近空间不足，且角度传感器的安装需要定制工装，安装工作繁琐，在载荷测试时，难以实现对车架扭转角的采集。
发明内容
目前获取车架扭转角最直接的方法是利用角度传感器获取车架的扭转角信息，该方法在台架上进行车架试验时比较容易实现，但在实施实车载荷采集时，车辆结构复杂，车架附近空间不足，且角度传感器的安装需要定制工装，安装工作繁琐，在载荷测试时，难以实现对车架扭转角的采集，本发明提供了一种商用车车架扭转角计算方法，根据车辆易获取的悬架位移和车架加速度信号计算得到车架扭转角信号，具有传感器安装简单，信号采集方便，计算精度高的优点。
第一方面，本发明技术方案提供一种商用车车架扭转角计算方法，包括如下步骤：
设置位移传感器和加速度传感器搭建载荷测试系统获取载荷数据；载荷数据包括车辆悬架位移和加速度；
获取物理模型参数；
对测试得到的载荷数据进行数据检验和预处理；
在低频激励时，采用车辆悬架位移变化进行转角度计算；
在高频激励时，采用加速度对进行转角度计算；
将低频激励和高频激励的转角进行代数叠加得到车架扭转角。
进一步的，设置位移传感器和加速度传感器搭建载荷测试系统获取载荷数据的步骤包括：
设置位移传感器用于测量车辆四个减振器位移；
设置加速度传感器分别用于测量轴头附件车架的Z向加速度；
将位移传感器和加速度传感器分别通过连接线和数据采集器连接；位移传感器和加速度传感器采集得到的信号存储在数据采集器中；
在数据采集器中获取载荷数据。
搭建由悬架位移测量模块、车架加速度测量模块以及数据采集器构成的数据采集测试系统，用于获取车辆行驶过程中的悬架位移数据、车架加速度数据；载荷数据包括前桥附近车架左右两侧Z向加速度、前桥和车架左右两侧的相对位移、后桥附近车架左右两侧Z向加速度、后桥和车架左右两侧的相对位移。
进一步的，获取物理模型参数的步骤包括：
获取前桥左右两个位移传感器间的距离；
获取前桥车架附近左右两个加速度传感器间的距离；
获取后桥左右两个位移传感器间的距离；
获取后桥车架附近左右两个加速度传感器间的距离。
获取车架宽度、位移传感器在车辆坐标系内的X/Y向距离、加速度传感器在车辆坐标系内的X/Y向距离；
进一步的，对测试得到的载荷数据进行数据检验和预处理的步骤包括：
对载荷数据进行数据有效性、重复性、一致性检；
对检验通过的载荷数据进行信号漂移和奇异点的修正。
进一步的，对载荷数据进行数据有效性、重复性、一致性检的步骤包括：
分别对载荷数据的特征值进行统计，其中，特征值包括极大值、极小值、均值、RMS；
筛选特征值均在对应范围内的载荷数据；
筛选加速度信号和位移信号的幅值、功率谱密度的分布规律、幅值分布、频率分布一致的载荷数据。
对测试得到的载荷数据进行检验和预处理，数据检验包括数据有效性、重复性、一致性检验等；预处理包括消除信号漂移、消除奇异点等，得到干净的载荷数据；
进一步的，对悬架位移数据进行低通滤波，分别对前后桥位置的左右悬架位移的差值和传感器Y向距离的比值进行三角函数换算，求得前后桥的车架侧倾角度，前后桥侧倾角度的差值即为车架低频范围内的车架扭转角；在低频激励时，采用车辆悬架位移变化进行转角度计算的公式如式（1）：
Figure 715389DEST_PATH_IMAGE001
（1）
式中：
Figure 377314DEST_PATH_IMAGE002
—低频阶段车架扭转角度；
Figure 922696DEST_PATH_IMAGE003
—前桥和车架的左侧相对位移；
Figure 37283DEST_PATH_IMAGE004
—前桥和车架的右侧相对位移；
Figure 21419DEST_PATH_IMAGE005
—前桥左右位移传感器的距离；
Figure 413217DEST_PATH_IMAGE006
—后桥和车架的左侧相对位移；
Figure 254134DEST_PATH_IMAGE007
—后桥和车架的右侧相对位移；
Figure 996962DEST_PATH_IMAGE008
—后桥左右位移传感器的距离。
进一步的，对车架加速度数据进行高通滤波并进行二次积分，对加速度二次积分数据进行相位修正，分别对前后桥位置的左右加速度二次积分数据的差值和传感器Y向距离的比值进行三角函数换算，求得前后桥的车架侧倾角度，前后桥侧倾角度的差值即为车架高频范围内的车架扭转角；在高频激励时，采用加速度对进行转角度计算的公式如式（2）：
Figure 581527DEST_PATH_IMAGE009
（2）
式中：式中：
Figure 827832DEST_PATH_IMAGE010
—高频阶段车架扭转角度；
Figure 42913DEST_PATH_IMAGE011
—前桥中心位置左侧车架的加速 度；
Figure 866512DEST_PATH_IMAGE012
—前桥中心位置右侧车架的加速度；
Figure 130135DEST_PATH_IMAGE013
—前桥左右加速度传感器的距离；
Figure 621159DEST_PATH_IMAGE014
— 后桥中心位置左侧车架的加速度；
Figure 679245DEST_PATH_IMAGE015
—后桥中心位置右侧车架的加速度；
Figure 255719DEST_PATH_IMAGE016
—后桥左右 加速度传感器的距离；
Figure 385350DEST_PATH_IMAGE017
—需要调整的向位角度。
第二方面，本发明技术方案还提供一种商用车车架扭转角计算装置，包括载荷数据获取模块、物理模型参数获取模块、数据预处理模块、第一计算模块、第二计算模块、扭转角计算模块；
载荷数据获取模块，用于设置位移传感器和加速度传感器搭建载荷测试系统获取载荷数据；载荷数据包括车辆悬架位移和加速度；
物理模型参数获取模块，用于获取物理模型参数；
数据预处理模块，用于对测试得到的载荷数据进行数据检验和预处理；
第一计算模块，用于在低频激励时，采用车辆悬架位移变化进行转角度计算；对悬架位移数据进行低通滤波，分别对前后桥位置的左右悬架位移的差值和传感器Y向距离的比值进行三角函数换算，求得前后桥的车架侧倾角度，前后桥侧倾角度的差值即为车架低频范围内的车架扭转角；
第二计算模块，用于在高频激励时，采用加速度对进行转角度计算；对车架加速度数据进行高通滤波并进行二次积分，对加速度二次积分数据进行相位修正，分别对前后桥位置的左右加速度二次积分数据的差值和传感器Y向距离的比值进行三角函数换算，求得前后桥的车架侧倾角度，前后桥侧倾角度的差值即为车架高频范围内的车架扭转角；
扭转角计算模块，用于将低频激励和高频激励的转角进行代数叠加得到车架扭转角。
进一步的，载荷数据获取模块包括位移传感器设置单元、加速度传感器设置单元、数据采集连通单元、载荷数据获取单元；
位移传感器设置单元，用于设置位移传感器用于测量车辆四个减振器位移；
加速度传感器设置单元，用于设置加速度传感器分别用于测量轴头附件车架的Z向加速度；
数据采集连通单元，用于将位移传感器和加速度传感器分别通过连接线和数据采集器连接；位移传感器和加速度传感器采集得到的信号存储在数据采集器中；
载荷数据获取单元，用于在数据采集器中获取载荷数据。
载荷数据包括前桥附近车架左右两侧Z向加速度、前桥和车架左右两侧的相对位移、后桥附近车架左右两侧Z向加速度、后桥和车架左右两侧的相对位移。
进一步的，物理模型参数获取模块包括位移传感器距离获取单元和加速度传感器距离获取单元；
位移传感器距离获取单元，用于获取前桥左右两个位移传感器间的距离；获取后桥左右两个位移传感器间的距离；
加速度传感器距离获取单元，用于获取前桥车架附近左右两个加速度传感器间的距离；获取后桥车架附近左右两个加速度传感器间的距离。
进一步的，数据预处理模块包括数据验证单元和数据处理单元；
数据验证单元，用于对载荷数据进行数据有效性、重复性、一致性检；
数据处理单元，用于对检验通过的载荷数据进行信号漂移和奇异点的修正。
具体的数据验证单元，具体用于分别对载荷数据的特征值进行统计，其中，特征值包括极大值、极小值、均值、RMS；筛选特征值均在对应范围内的载荷数据；筛选加速度信号和位移信号的幅值、功率谱密度的分布规律、幅值分布、频率分布一致的载荷数据。
进一步的，第一计算模块，在低频激励时，采用车辆悬架位移变化进行转角度计算的公式如式（1）：
Figure 606246DEST_PATH_IMAGE001
（1）
式中：式中：
Figure 959867DEST_PATH_IMAGE002
—低频阶段车架扭转角度；
Figure 899005DEST_PATH_IMAGE003
—前桥和车架的左侧相对位移；
Figure 363484DEST_PATH_IMAGE004
—前桥和车架的右侧相对位移；
Figure 438887DEST_PATH_IMAGE005
—前桥左右位移传感器的距离；
Figure 432251DEST_PATH_IMAGE006
—后桥和车架的左侧相对位移；
Figure 717739DEST_PATH_IMAGE007
—后桥和车架的右侧相对位移；
Figure 861275DEST_PATH_IMAGE008
—后桥 左右位移传感器的距离。
第二计算模块，在高频激励时，采用加速度对进行转角度计算的公式如式（2）：
Figure 181398DEST_PATH_IMAGE009
（2）
式中：式中：
Figure 752188DEST_PATH_IMAGE010
—高频阶段车架扭转角度；
Figure 524972DEST_PATH_IMAGE011
—前桥中心位置左侧车架的加速 度；
Figure 800096DEST_PATH_IMAGE012
—前桥中心位置右侧车架的加速度；
Figure 584512DEST_PATH_IMAGE013
—前桥左右加速度传感器的距离；
Figure 716416DEST_PATH_IMAGE014
— 后桥中心位置左侧车架的加速度；
Figure 851862DEST_PATH_IMAGE015
—后桥中心位置右侧车架的加速度；
Figure 727414DEST_PATH_IMAGE016
—后桥左右 加速度传感器的距离；
Figure 631916DEST_PATH_IMAGE017
—需要调整的向位角度。
第三方面，本发明技术方案还提供一种电子设备，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如第一方面所述的商用车车架扭转角计算方法。
第四方面，本发明技术方案还提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如第一方面所述的商用车车架扭转角计算方法。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：建立了车辆易获得的车架加速度和悬架位移载荷数据与商用车车架扭转角定量关系的理论模型，克服了实车载荷采集时，车架扭转角传感器工装布置繁琐、安装困难的问题，能够得到可靠准确的车架扭转角载荷数据，具有很好的经济性和实用性。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。
图2是本发明一个实施例的载荷系统中车架上传感器位置示意图。
图3是本发明一个实施例的装置的示意性框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，都应当属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明技术方案提供一种商用车车架扭转角计算方法，包括如下步骤：
步骤1：设置位移传感器和加速度传感器搭建载荷测试系统获取载荷数据；载荷数据包括车辆悬架位移和加速度；搭建由悬架位移、车架加速度测量模块以及数据采集器构成的数据采集测试系统，用于获取车辆行驶过程中的悬架位移数据、车架加速度数据；载荷测试系统包括，前桥附近车架Z向加速度传感器、前桥和车架左右两侧的位移传感器、后桥附近车架Z向加速度传感器、后桥和车架左右两侧的位移传感器，数据采集器以及附件；
步骤2：获取物理模型参数；获取车架宽度、位移传感器在车辆坐标系内的X/Y向距离、加速度传感器在车辆坐标系内的X/Y向距离；
步骤3：对测试得到的载荷数据进行数据检验和预处理；对采集得到的数据信号进行检查和预处理，得到干净的载荷数据；
步骤4：在低频激励时，采用车辆悬架位移变化进行转角度计算；对信号进行0.5Hz低频滤波，然后利用位移信号进行低频阶段车架扭转角计算；
在高频激励时，采用加速度对进行转角度计算；对信号进行0.5Hz高通滤波，对加速度进行二次积分和相位修正，利用加速度信号进行高频阶段车架扭转角计算；
步骤5：将低频激励和高频激励的转角进行代数叠加得到车架扭转角。
本发明商用车车架扭转角计算方法，包括搭建载荷测试系统、获取物理模型参数、载荷数据检验和预处理、车架扭转角计算。具体包括以下步骤：
1.搭建载荷测试系统：
所述的载荷测试系统由悬架位移测量模块、车架加速度测量模块以及数据采集器 以及附件构成。悬架位移测量模块由4个位移传感器构成，分别用于测车辆4个减振器位移； 车架加速度测量模块由4个单向加速度构成，分别用于测量轴头附件车架的Z向加速度；位 移传感器和加速度传感器分别通过连接线和数据采集器连接；传感器采集得到的信号存储 在数据采集器中。加速度的设置如图2所示，该系统能够获取前桥附近车架左右两侧Z向加 速度，车架上101的位置是前车左侧加速度传感器用于获取
Figure 872405DEST_PATH_IMAGE011
，车架上102的位置是前车 右侧加速度传感器用于获取
Figure 619781DEST_PATH_IMAGE012
、前桥和车架左侧的相对位移D1即
Figure 908811DEST_PATH_IMAGE003
；前桥和车架左侧 的相对位移D2，即
Figure 58033DEST_PATH_IMAGE004
；车架上103的位置是后桥左侧加速度传感器，用于获取后桥附近车架 左侧Z向加速度
Figure 141526DEST_PATH_IMAGE014
，车架上104的位置是后桥有侧加速度传感器，用于获取后桥附近车架 有侧Z向加速度
Figure 110619DEST_PATH_IMAGE015
、后桥和车架左侧的相对位移D3也就是
Figure 531236DEST_PATH_IMAGE006
，后桥和车架有侧的相对位 移D4，也就是
Figure 144751DEST_PATH_IMAGE007
，共8个载荷信号。前后桥的传感器要分别在前后桥中心所在的YZ截面内， 其中同一方位的车桥和车架上的加速度要尽可能在一条车辆XY平面的法线上。
2.获取物理模型参数：
获取前桥左右两个位移传感器间的距离
Figure 789359DEST_PATH_IMAGE005
，前桥车架附近左右两个加速度传感 器间的距离
Figure 374975DEST_PATH_IMAGE013
，后桥左右两个位移传感器间的距离
Figure 130442DEST_PATH_IMAGE008
，后桥车架附件左右两个加速度传感 器间的距离
Figure 864042DEST_PATH_IMAGE016
，轴距等信息，作为后续计算的参数；
3.数据检验和预处理：
3.1对测试得到的载荷数据进行检验，包括数据有效性、重复性、一致性检验。
分别对测试信号的极大值、极小值、均值、RMS等特征值进行统计，以上特征值均应在合理范围内；
分别对比观察加速度信号和位移信号的幅值、功率谱密度的分布规律，幅值分布、频率分布应基本一致；
3.2 采集得到的数据信号难免会有信号漂移、奇异点等；需要对信号进行预处理后进行应用。
对信号进行0.1Hz的高通滤波，去除信号中的趋势项，对信号漂移进行修正；
利用莱茵准则对信号进行检验检查，对信号中可能存在的奇异点进行修正；
4.车架扭转角计算：
车架扭转角分两部分进行计算：低频范围和高频范围。
4.1在低频激励时，采用车辆悬架位移变化进行扭转角度计算，对位移信号进行0.5Hz的低通滤波，可以用如下公式（1）表示：
Figure 882814DEST_PATH_IMAGE001
（1）
式中：
Figure 560920DEST_PATH_IMAGE002
—低频阶段车架扭转角度；
Figure 995444DEST_PATH_IMAGE003
—前桥和车架的左侧相对位移；
Figure 973764DEST_PATH_IMAGE004
—前桥和车架的右侧相对位移；
Figure 835541DEST_PATH_IMAGE005
—前桥左右位移传感器的距离；
Figure 266522DEST_PATH_IMAGE006
—后桥和车架的左侧相对位移；
Figure 567053DEST_PATH_IMAGE007
—后桥和车架的右侧相对位移；
Figure 9667DEST_PATH_IMAGE008
—后桥左右位移传感器的距离。
在高频激励时，使用加速度对车架扭转角的变化进行表征，对加速度信号进行0.5Hz的高通滤波，对数据进行二次积分，并进行相位修正，可以用如下公式（2）表示：
Figure 166979DEST_PATH_IMAGE018
（2）
式中：式中：
Figure 960623DEST_PATH_IMAGE010
—高频阶段车架扭转角度；
Figure 861583DEST_PATH_IMAGE011
—前桥中心位置左侧车架的加速 度；
Figure 424282DEST_PATH_IMAGE012
—前桥中心位置右侧车架的加速度；
Figure 955757DEST_PATH_IMAGE013
—前桥左右加速度传感器的距离；
Figure 95752DEST_PATH_IMAGE014
— 后桥中心位置左侧车架的加速度；
Figure 410190DEST_PATH_IMAGE015
—后桥中心位置右侧车架的加速度；
Figure 217609DEST_PATH_IMAGE016
—后桥左右 加速度传感器的距离；
Figure 592089DEST_PATH_IMAGE017
—需要调整的向位角度。
将低频和高频段的数据进行代数叠加得到车架扭转角，可以用如下公式（3）表示：
Figure 219380DEST_PATH_IMAGE019
（3）
式中：
Figure 665405DEST_PATH_IMAGE020
—车架扭转角。
如图3所示，本发明技术方案还提供一种商用车车架扭转角计算装置，包括载荷数据获取模块、物理模型参数获取模块、数据预处理模块、第一计算模块、第二计算模块、扭转角计算模块；
载荷数据获取模块，用于设置位移传感器和加速度传感器搭建载荷测试系统获取载荷数据；载荷数据包括车辆悬架位移和加速度；
物理模型参数获取模块，用于获取物理模型参数；
数据预处理模块，用于对测试得到的载荷数据进行数据检验和预处理；
第一计算模块，用于在低频激励时，采用车辆悬架位移变化进行转角度计算；
第二计算模块，用于在高频激励时，采用加速度对进行转角度计算；
扭转角计算模块，用于将低频激励和高频激励的转角进行代数叠加得到车架扭转角。
在有些实施例中，载荷数据获取模块包括位移传感器设置单元、加速度传感器设置单元、数据采集连通单元、载荷数据获取单元；
位移传感器设置单元，用于设置位移传感器用于测量车辆四个减振器位移；
加速度传感器设置单元，用于设置加速度传感器分别用于测量轴头附件车架的Z向加速度；
数据采集连通单元，用于将位移传感器和加速度传感器分别通过连接线和数据采集器连接；位移传感器和加速度传感器采集得到的信号存储在数据采集器中；
载荷数据获取单元，用于在数据采集器中获取载荷数据。
载荷数据包括前桥附近车架左右两侧Z向加速度、前桥和车架左右两侧的相对位移、后桥附近车架左右两侧Z向加速度、后桥和车架左右两侧的相对位移。
在有些实施例中，物理模型参数获取模块包括位移传感器距离获取单元和加速度传感器距离获取单元；
位移传感器距离获取单元，用于获取前桥左右两个位移传感器间的距离；获取后桥左右两个位移传感器间的距离；
加速度传感器距离获取单元，用于获取前桥车架附近左右两个加速度传感器间的距离；获取后桥车架附近左右两个加速度传感器间的距离。
在有些实施例中，数据预处理模块包括数据验证单元和数据处理单元；
数据验证单元，用于对载荷数据进行数据有效性、重复性、一致性检；
数据处理单元，用于对检验通过的载荷数据进行信号漂移和奇异点的修正。
具体的数据验证单元，具体用于分别对载荷数据的特征值进行统计，其中，特征值包括极大值、极小值、均值、RMS；筛选特征值均在对应范围内的载荷数据；筛选加速度信号和位移信号的幅值、功率谱密度的分布规律、幅值分布、频率分布一致的载荷数据。
第一计算模块，在低频激励时，采用车辆悬架位移变化进行转角度计算的公式如式（1）：
Figure 202696DEST_PATH_IMAGE001
（1）
式中：
Figure 872712DEST_PATH_IMAGE002
—低频阶段车架扭转角度；
Figure 862665DEST_PATH_IMAGE003
—前桥左侧减振器的位移；
Figure 909118DEST_PATH_IMAGE004
—前桥右侧减振器的位移；
Figure 628812DEST_PATH_IMAGE005
—前桥左右位移传感器的距离；
Figure 345096DEST_PATH_IMAGE006
—后桥和车架的左侧相对位移；
Figure 681399DEST_PATH_IMAGE007
—后桥和车架的右侧相对位移；
Figure 141330DEST_PATH_IMAGE008
—后桥左右位移传感器的距离。
第二计算模块，在高频激励时，采用加速度对进行转角度计算的公式如式（2）：
Figure 777848DEST_PATH_IMAGE018
（2）
式中：
Figure 665033DEST_PATH_IMAGE010
—高频阶段车架扭转角度；
Figure 754211DEST_PATH_IMAGE011
—后桥中心位置左侧车架的加速度；
Figure 80151DEST_PATH_IMAGE012
—后桥中心位置右侧车架的加速度；
Figure 446541DEST_PATH_IMAGE013
—前桥加速度测量点的距离；
Figure 629261DEST_PATH_IMAGE014
—后桥中心位置左侧车架的加速度；
Figure 81102DEST_PATH_IMAGE015
—后桥中心位置右侧车架的加速 度；
Figure 7469DEST_PATH_IMAGE016
—前后桥减振器位移测量点的距离；
Figure 228366DEST_PATH_IMAGE017
—需要调整的向位角度。
本发明实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括：处理器、通信接口、存储器和总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过总线完成相互间的通信。总线可以用于电子设备与传感器之间的信息传输。处理器可以调用存储器中的逻辑指令，以执行如下方法：步骤1：设置位移传感器和加速度传感器搭建载荷测试系统获取载荷数据；载荷数据包括车辆悬架位移和加速度；步骤2：获取物理模型参数；获取车架宽度、位移传感器在车辆坐标系内的X/Y向距离、加速度传感器在车辆坐标系内的X/Y向距离；步骤3：对测试得到的载荷数据进行数据检验和预处理；对采集得到的数据信号进行检查和预处理，得到干净的载荷数据；步骤4：在低频激励时，采用车辆悬架位移变化进行转角度计算；在高频激励时，采用加速度对进行转角度计算；对加速度进行二次积分和相位修正，利用加速度信号进行高频阶段车架扭转角计算；步骤5：将低频激励和高频激励的转角进行代数叠加得到车架扭转角。
此外，上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令使计算机执行上述方法实施例所提供的方法，例如包括：步骤1：设置位移传感器和加速度传感器搭建载荷测试系统获取载荷数据；载荷数据包括车辆悬架位移和加速度；步骤2：获取物理模型参数；获取车架宽度、位移传感器在车辆坐标系内的X/Y向距离、加速度传感器在车辆坐标系内的X/Y向距离；步骤3：对测试得到的载荷数据进行数据检验和预处理；对采集得到的数据信号进行检查和预处理，得到干净的载荷数据；步骤4：在低频激励时，采用车辆悬架位移变化进行转角度计算；在高频激励时，采用加速度对进行转角度计算；对加速度进行二次积分和相位修正，利用加速度信号进行高频阶段车架扭转角计算；步骤5：将低频激励和高频激励的转角进行代数叠加得到车架扭转角。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种商用车车架扭转角计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
设置位移传感器和加速度传感器搭建载荷测试系统获取载荷数据；载荷数据包括车辆悬架位移和加速度；
获取物理模型参数；
对测试得到的载荷数据进行数据检验和预处理；
在低频激励时，采用车辆悬架位移变化进行转角度计算；
在高频激励时，采用加速度对进行转角度计算；
将低频激励和高频激励的转角进行代数叠加得到车架扭转角。
2.根据权利要求1所述的商用车车架扭转角计算方法，其特征在于，设置位移传感器和加速度传感器搭建载荷测试系统获取载荷数据的步骤包括：
设置位移传感器用于测量车辆四个减振器位移；
设置加速度传感器分别用于测量轴头附件车架的Z向加速度；
将位移传感器和加速度传感器分别通过连接线和数据采集器连接；位移传感器和加速度传感器采集得到的信号存储在数据采集器中；
在数据采集器中获取载荷数据。
3.根据权利要求2所述的商用车车架扭转角计算方法，其特征在于，载荷数据包括前桥附近车架左右两侧Z向加速度、前桥和车架左右两侧的相对位移、后桥附近车架左右两侧Z向加速度、后桥和车架左右两侧的相对位移。
4.根据权利要求3所述的商用车车架扭转角计算方法，其特征在于，获取物理模型参数的步骤包括：
获取前桥左右两个位移传感器间的距离；
获取前桥车架附近左右两个加速度传感器间的距离；
获取后桥左右两个位移传感器间的距离；
获取后桥车架附近左右两个加速度传感器间的距离。
5.根据权利要求4所述的商用车车架扭转角计算方法，其特征在于，对测试得到的载荷数据进行数据检验和预处理的步骤包括：
对载荷数据进行数据有效性、重复性、一致性检；
对检验通过的载荷数据进行信号漂移和奇异点的修正；
其中,对载荷数据进行数据有效性、重复性、一致性检的步骤具体包括：
分别对载荷数据的特征值进行统计，其中，特征值包括极大值、极小值、均值、RMS；
筛选特征值均在对应范围内的载荷数据；
筛选加速度信号和位移信号的幅值、功率谱密度的分布规律、幅值分布、频率分布一致的载荷数据。
6.根据权利要求5所述的商用车车架扭转角计算方法，其特征在于，在低频激励时，采用车辆悬架位移变化进行转角度计算的公式如式（1）：
Figure 263797DEST_PATH_IMAGE001
（1）
式中：
Figure 229479DEST_PATH_IMAGE002
—低频阶段车架扭转角度；
Figure 145482DEST_PATH_IMAGE003
—前桥和车架的左侧相对位移；
Figure 131893DEST_PATH_IMAGE004
—前桥和车架的右侧相对位移；
Figure 438241DEST_PATH_IMAGE005
—前桥左右位移传感器的距离；
Figure 535510DEST_PATH_IMAGE006
—后桥和车架的左侧相对位移；
Figure 243703DEST_PATH_IMAGE007
—后桥和车架的右侧相对位移；
Figure 401014DEST_PATH_IMAGE008
—后桥左右位移传感器的距离。
7.根据权利要求6所述的商用车车架扭转角计算方法，其特征在于，在高频激励时，采用加速度对进行转角度计算的公式如式（2）：
Figure 194658DEST_PATH_IMAGE009
（2）
式中：
Figure 33301DEST_PATH_IMAGE010
—高频阶段车架扭转角度；
Figure 720634DEST_PATH_IMAGE011
—前桥中心位置左侧车架的加速度；
Figure 924214DEST_PATH_IMAGE012
—前桥中心位置右侧车架的加速度；
Figure 329787DEST_PATH_IMAGE013
—前桥左右加速度传感器的距离；
Figure 909804DEST_PATH_IMAGE014
—后桥中心位置左侧车架的加速度；
Figure 451644DEST_PATH_IMAGE015
—后桥中心位置右侧车架的加速度；
Figure 154021DEST_PATH_IMAGE016
—后桥左右加速度传感器的距离；
Figure 656678DEST_PATH_IMAGE017
—需要调整的向位角度。
8.一种商用车车架扭转角计算装置，其特征在于，包括载荷数据获取模块、物理模型参数获取模块、数据预处理模块、第一计算模块、第二计算模块、扭转角计算模块；
载荷数据获取模块，用于设置位移传感器和加速度传感器搭建载荷测试系统获取载荷数据；载荷数据包括车辆悬架位移和加速度；
物理模型参数获取模块，用于获取物理模型参数；
数据预处理模块，用于对测试得到的载荷数据进行数据检验和预处理；
第一计算模块，用于在低频激励时，采用车辆悬架位移变化进行转角度计算；
第二计算模块，用于在高频激励时，采用加速度对进行转角度计算；
扭转角计算模块，用于将低频激励和高频激励的转角进行代数叠加得到车架扭转角。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至7中任一项权利要求所述的商用车车架扭转角计算方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1至7任一项权利要求所述的商用车车架扭转角计算方法。
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