1.一种重型车用液电式惯容器非线性惯性力辨识方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:建立液电式惯容器的非线性模型T,其数学表达式为:
其中,F为惯性力,be为等效惯质系数,ke为等效刚度,ce为等效阻尼,x1为液电式惯容器下端点位移,为液电式惯容器下端点位移的微分,为液电式惯容器下端点位移的二阶微分,sgn表示符号函数,f为非线性摩擦力幅值;
步骤2:进行液电式惯容器非线性参数辨识,其包括步骤2.1:对液电式惯容器进行性能实验,采集N组不同振动频率下实验得到的位移信号A′和惯性力信号B′,其中N=23,同一振动频率下的信号记为矩阵Zx,Zx=(A′x,B′x),A′x=(A′1,A′2,…,A′i),B′x=(B′1,B′2,…,B′i),i=1,2,3,……,n,x=1,2,……,23;步骤2.2:获取非线性摩擦力的幅值f;步骤2.3:将
23组不同振动频率下的信号矩阵Zx=(A′,B′)分别输入非线性模型T中,求解得到23组非线性辨识参数,记为Wx=(cex,kex,bex),其中Wx表示为第x组振动频率下所求解得到的非线性辨识参数的矩阵,cex表示为第x组振动频率下所求解得到的等效阻尼,表示为第x组振动频率下所求解得到的等效刚度,bex表示为第x组振动频率下所求解得到的等效惯质系数;
步骤3:根据模糊层次分析法对所得的23组非线性辨识参数进行归类优化,选取一组最优非线性辨识参数矩阵 其中 表示为最优非线性辨识参数矩阵,表示为最
优等效阻尼,表示为最优等效刚度,表示为最优等效惯质系数,其中归类优化进一步包括步骤3.1:将23组非线性辨识参数中的等效阻尼ce、等效刚度ke和等效惯质系数be分别按振动频率从小到大依次排列,ce=(ce1,…ceq,…,cep,…ce23),ke=(ke1,…keq,…,kep,…ke23),be=(be1,…beq,…,bep,…be23);
分别将ce=(ce1,…ceq,…,cep,…ce23),ke=(ke1,…keq,…,kep,…ke23),be=(be1,…beq,…,bep,…be23)的元素两两之间相互比较,用rqp表示参数ceq与cep或参数keq与kep或参数beq与bep之间的重要程度差异,rqp越大,参数ceq比cep或参数keq比kep或参数beq比bep越重要,q=(1,2,……,23),p=(1,2,……,23);步骤3.2:用0.1~0.9作为重要程度差异rqp的标度,将参数ceq与cep或参数keq与kep或参数beq与bep之间的重要程度差异进行标度;步骤3.3:根据重要程度差异rqp分别建立用等效阻尼ce、等效刚度ke和等效惯质系数be的模糊判断矩阵,分别用Rc、Rk和Rb表示,得 步骤
3.4:将x=23带入权重判断公式 中,得到
分别求得等效阻尼ce、等效刚度ke和等效惯质系数be分别在23组不同振动频率下的权重Qq,并对模糊判断矩阵Rc、Rk和Rb进行一致性检验,若不通过返回重新进行标度,直到通过一致性;步骤3.5:分别根据式子 求得等效阻尼ce、等效刚度ke和等效惯质系数be的最优解,记为
步骤4:将最优非线性辨识参数矩阵 非线性模型T中,仿真得到惯性力信号
B″,B″=(B1,B2,…,Bi),i=1,2,3,……,n,在同一振动频率下求B″与B′的方差χ,当χ≤δ时,δ为任意小数,承认最优非线性辨识参数矩阵 否则返回步骤3.2重新进行标度。
2.根据权利要求1所述的一种重型车用液电式惯容器非线性惯性力辨识方法,其特征在于,其中步骤2.2具体包括:将三角波作为液电式惯容器实验中的输入信号,采集得到液电式惯容器在0.1Hz振动时的惯性力信号,采用极大似然法对实验数据进行处理,得到非线性摩擦力的幅值f=0.5KN。