车载新型储能池若干流导作业摹拟实验的研讨

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控制软件是用户和试验控制系统之间的用户界面，提供用于定义和控制试验的应用软件和试验控制器之间全部的通信功能，可以实现对系统的全部控制功能。该软件可以使实物试验和虚拟原型试验相结合，提供了一个完整的数字试验环境。包括如下功能：目标数据的准备和可视化；试验台架硬件的配置；激振信号文件的产生；耐久性试验及其监视；结果和损伤分析等。

时域波形再现软件是此次道路模拟研究中使用的主要软件，其主要功能也就是在试验室环境利用电-液伺服试验台，通过软件迭代，再现整车在实测道路上的载荷时间历程。时域波形再现的基本流程是进行时域波形再现的基本流程，其整个过程主要由三个步骤组成，分别是目标信号的获取、系统识别、目标模拟，这三个步骤在汽车道路模拟里是非常重要的。

道路模拟理论基础目标信号获得实际运行条件下的目标信号是进行时域波形再现的基本前提，也就是获得期望再现的目标时域历程。系统识别系统模型识别是实现室内道路模拟试验的基础，需要注意的是，这个系统是指包括被测试件与试验台架在内的整个试验系统，用系统的频率响应函数矩阵a来描述其数学模型。在此控制算法中最为重要的是如何判断得到模型的好与坏，以及对于在不同识别过程中得到的相近模型如何处理才能得到更为精确的结果。

对于识别获取的模型可以采用相干函数法与预测法相结合的原则对其进行评价。由于相干函数反映的是系统输入信号与输出信号之间的线性依存关系，一般情况下，如果输入信号与输出信号之间的相干函数在所要求频带内的函数值大于0.8，则认为系统有良好的引进了预测法。所谓预测法，就是根据系统的输入与得到的模型计算出系统的输出，拿此结果与实际的输出结果进行比较，以此判断模型的好坏。试验证明，以此种方法对所得模型进行评价可以达到较为理想的效果。对于在连续的两次识别过程中得到的相近模型，采用加权平均的方法以求得到更为精确的识别结果。根据加权系数来源的不同，可以分为两种不同的加权平均法：自定义加权系数法为aup=αanew（1-α）apre（1）式中：aup为更新后模型的频响函数矩阵；α为加权系数；anew为最近一次得到的模型的频响函数矩阵；apre为上一次更新之后得到的模型的频响函数矩阵。

通过相干函数求加权系数法为aup=αanew（1-α）apre（2）式中：加权系数α=γnewγnewγpre，γnew为最近一次得到的相干函数值，γpre为上一次更新之后得到的相干函数值。在试验中可根据实际情况来决定具体采用哪一种模型平均法，或者是两者的结合使用。

目标模拟在目标模拟阶段，使用频响函数模型和期望目标信号，计算再现该目标信号所需的驱动信号。同样由于是非线性因素的影响，这是一个不断迭代的过程。在迭代过程的每一步中，对存在的误差，也就是测量信号和目标信号之间的偏差，进行修正。

在迭代计算中，把整个系统简化成为线性不变系统，如示。由于试验系统的多输入多输出特性，频响函数矩阵为a=y（f）x-1（f）（3）多输入多输出系统简化模型由于白粉红噪声可以把所需要的频段信号都激发出来，并且可以让能量在频域范围内均布，所以在研究过程中以白粉红噪声为输入，传感器采集实际响应信号为输出，从而得出系统的频响函数矩阵a.

由于非线性因素的影响，一个复杂结构的频响函数在很大程度上依赖于激励的水平和形式，因此按整个系统的具体情况，调整白粉红噪声的参数，使得频响函数收敛于一个具有代表性的模型，这个模型在所获得的目标信号的运行范围内有效，能很好地适用于下一步的目标模拟过程。

目标信号模拟的主要目的是，利用上一步所得模型的频率响应函数矩阵a，通过迭代获得其响应信号收敛于目标信号的驱动信号。用编辑好的目标信号y（f）和求得的系统逆函数矩阵a-1计算首次驱动信号x1（f），用x1（f）激励系统，通过传感器回收信号y1（f），将y1（f）与y（f）进行比较获得误差信号。

将误差信号与系统逆函数矩阵a-1进行迭代获得校正信号。校正信号与驱动信号x1（f）相加得到第二次驱动信号x2（f），以再重复上面的步骤，如此反复，直到响应信号yn（f）与期望信号y（f）的误差小到可以接受为止，将最终迭代的所使用的驱动信号作为试验的驱动信号，完成目标信号的迭代模拟.

自由度室内道路模拟试验试件安装试验件的安装，尽可能与装车时的状态保持一致；此外，传感器的安装也要与采集数据时的状态对应起来。本次试验，根据分析后，决定按照的方式将试件放置在振动台面上。

测点的确定传感器的放置位置和方向尽量与要求一致。在此次试验中，根据要求，布置六个单向传感器在蓄电池的指定位置。迭代目标信号模拟的主要目的是利用上一步所得模型的频率响应函数矩阵，通过迭代获得其响应信号收敛于目标信号的驱动信号。首次驱动信号计算以及对驱动信号的修正为c=b-1{a-1bd}（4）ci1=cib-1{a-1gb}（5）式中：c为初始驱动信号函数矩阵；b为快速傅立叶变换矩阵；d为目标信号函数矩阵；ci为第i次驱动信号函数矩阵；di为第i次目标信号函数矩阵；g为加权因子，位于0和1之间。

结果分析本试验迭代成功，收敛性较好，迭代精度达到5%以内，因此可以结束迭代过程，并以此激励谱作为之后的耐久性试验的加载谱。

根据目标信号迭代得到的激励谱，作为液压伺服装置的激励信号对该蓄电池进行激振，采集测点的响应信号，将这些测量信号与目标信号进行比较，限于篇幅本文仅选取蓄电池z向信号的一段，其对比结果如示。

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