基于虚拟模型还原物理试验台架仿真过程的方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112214916A(43)申请公布日2021.01.12(21)申请号202011073375.2(22)申请日2020.10.09(71)申请人北京福田戴姆勒汽车有限公司地址101400北京市怀柔区红螺东路21号(72)发明人段凯欣刘瑜瑾张凯(74)专利代理机构北京景闻知识产权代理有限公司11742代理人朱鸿雁(51)Int.Cl.G06F30/23(2020.01)G06F119/14(2020.01)G06F119/02(2020.01)权利要求书2页说明书13页附图3页(54)发明名称基于虚拟模型还原物理试验台架仿真过程的方法及系统(57)摘要本发明公开了一种基于虚拟模型还原物理试验台架仿真过程的方法及系统，方法包括：采集载荷谱信息；将预设工装模型及被测样件的有限元模型安装在虚拟台架上，识别被测样件中需要控制运动信息的位置，将载荷谱信息设定为被测虚拟模型的目标信号；获取台面六个自由度的驱动信息；计算实际自由度；计算台面自由度的变化量；循环迭代上述过程，直至求得所有时刻虚拟台架中关注点的台面自由度的变化量，实现虚拟台架模拟实车的情况。本发明通过虚拟台架技术进行虚拟迭代，以还原物理试验台架的仿真迭代过程，在迭代结果不收敛时，通过对动力学模型进行修正，使台架的传递函数和整车传递函数更接近，从而使迭代结果收敛，提高仿真精度。CN112214916ACN112214916A权利要求书1/2页1.一种基于虚拟模型还原物理试验台架仿真过程的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：采集特征路段的目标控制点的载荷谱信息；S2：将预设工装模型及被测样件的有限元模型安装在虚拟台架上，识别所述被测样件中需要控制运动信息的位置，将所述载荷谱信息设定为被测虚拟模型的目标信号；S3：获取台面自由度和目标路谱之间的传递函数，根据目标函数以及所述传递函数求逆，得到台面六个自由度的驱动信息；S4：通过MATLAB软件集成ADAMS动力学模型、并联机构反解模型、PID电控模型、液压油传递特性函数模型和并联机构正解模型，使得六个自由度通过反解得到作动器的目标位移值，将所述目标位移值按照PID方式计算PID实际增益值，得到所述作动器的实际位移值，将所述实际位移值输入至ADAMS动力学模型，计算得到实际自由度；S5：根据所述实际自由度驱动后，通过所述有限元模型得到关注点的实际路谱响应信息，将所述目标信号按照步长系数新生成单位步的目标信号，将该目标信号通过逆传递函数求得台面自由度的变化量；S6：重复以上步骤S1至步骤S5进行循环迭代，直至求得所有时刻所述虚拟台架中关注点的台面自由度的变化量，实现所述虚拟台架模拟实车的情况，以复现实际车辆运动姿态和形式。2.根据权利要求1所述的基于虚拟模型还原物理试验台架仿真过程的方法，其特征在于，还包括：按照迭代出的位移的驱动信号播放，提取产品硬点三个力值和三个扭矩值，以作为仿真的边界进行疲劳耐久分析。3.根据权利要求1或2所述的基于虚拟模型还原物理试验台架仿真过程的方法，其特征在于，还包括：对比迭代后的实际路谱响应信息和目标路谱响应信息的均方根误差值，得到收敛程度；若收敛程度低于预设收敛阈值，则修正所述预设工装模型直至所述收敛程度大于或等于所述预设收敛阈值。4.根据权利要求1所述的基于虚拟模型还原物理试验台架仿真过程的方法，其特征在于，所述S4进一步包括：对比MATLAB反解位移、虚拟台架作动器位移、MAST353.20试验平台台架作动器位移，验证MATLAB反解求解，以为虚拟台架搭建提供结构参数输入。5.根据权利要求4所述的基于虚拟模型还原物理试验台架仿真过程的方法，其特征在于，所述S4进一步包括：采用试验台架的实际数据进行训练，获取训练模型，并用验证数据进行验证，根据输入数据直接获取反解结果。6.根据权利要求5所述的基于虚拟模型还原物理试验台架仿真过程的方法，其特征在于，所述S4进一步包括：基于多轴模拟振动台MAST进行虚拟迭代仿真，以六个作动缸位移为驱动通道，以加速度作为迭代目标通道进行迭代。7.根据权利要求2所述的基于虚拟模型还原物理试验台架仿真过程的方法，其特征在2CN112214916A权利要求书2/2页于，所述进行疲劳耐久分析，包括：基于建立的零部件、系统的有限元模型及载荷分解获取的载荷谱信息，进行疲劳仿真分析；若疲劳损伤目标值大于预设疲劳损伤阈值，则进行疲劳仿真优化。8.根据权利要求1所述的基于虚拟模型还原物理试验台架仿真过程的方法，其特征在于，还包括：对驱动器输入的位移、速度和加速度与上平台相应输出量之间的关系进行分析，实现虚拟试验台运动学分析。9.根据权利要求1所述的基于虚拟模型还原物理试验台架仿真过程的方法，其特征在于，所述对驱动