基于垂直動(dòng)載的路面不平度識(shí)別研究.pdf

1、基于垂直動(dòng)載的路面不平度的研究在交通領(lǐng)域中具有重大的意義?？梢詰?yīng)用到汽車室內(nèi)模擬試驗(yàn)進(jìn)行響應(yīng)力的模擬，實(shí)現(xiàn)道路模擬試驗(yàn)本質(zhì)的飛躍。還可以應(yīng)用于路況監(jiān)測(cè)，準(zhǔn)確決定道路維修時(shí)機(jī)，節(jié)省龐大的維修經(jīng)費(fèi)。準(zhǔn)確地進(jìn)行數(shù)據(jù)處理是響應(yīng)力模擬的關(guān)鍵。基于垂直動(dòng)載的路面不平度識(shí)別在汽車研發(fā)的重要地位使得該技術(shù)處于保密狀態(tài)，國(guó)內(nèi)外沒(méi)有數(shù)據(jù)處理方面的文獻(xiàn)見(jiàn)諸報(bào)導(dǎo)?；诖怪眲?dòng)載的路面不平度識(shí)別有幾個(gè)難題需要解決。首先汽車在路面行駛時(shí)，測(cè)得的垂直動(dòng)載包含眾多干擾信

2、號(hào)，要使得垂直動(dòng)載準(zhǔn)確反映路面不平度信息，必須首先去除干擾信號(hào)。其次根據(jù)垂直動(dòng)載準(zhǔn)確識(shí)別路面不平度需要提取合適數(shù)量、合適類型的特征參數(shù)，這是整個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵。最后分類器的類型和性能也是影響結(jié)果準(zhǔn)確率的重要因素。根據(jù)上述問(wèn)題，確定了本文研究的主要內(nèi)容： (1)由于訓(xùn)練分類器需要大量的樣本，而路面類型有限，提出了可行的樣本構(gòu)造方案。 (2)分析垂直動(dòng)載的構(gòu)成以及特點(diǎn)，為采用垂直動(dòng)載識(shí)別路面不平度提供了證據(jù)。然后將其與語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)

3、行了比較，在生成以及處理任務(wù)兩者具有很大的相似之處。為后續(xù)的譜減去噪和特征參數(shù)提取提供了指導(dǎo)。 (3)分析了垂直動(dòng)載信號(hào)中噪聲的來(lái)源及類別，并根據(jù)不同的噪聲類型分別采用不同的濾波處理——先用靜態(tài)小波變換去除隨機(jī)噪聲，然后再參考語(yǔ)音信號(hào)處理中的譜減方法對(duì)周期性噪聲進(jìn)行了濾波。 (4)根據(jù)信號(hào)的特點(diǎn)，對(duì)小波分解系數(shù)參數(shù)、小波包分解系數(shù)參數(shù)、功率譜系數(shù)、倒譜系數(shù)參數(shù)、共振峰幅值參數(shù)、FFT分段系數(shù)參數(shù)和離散余弦變換系數(shù)等等參數(shù)

4、進(jìn)行了提取，并采用Fisher判據(jù)和自組織映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了特征參數(shù)的分類能力的鑒定，然后采用基于粗糙集的方法對(duì)特征進(jìn)行了進(jìn)一步的篩選。數(shù)據(jù)處理表明小波包系數(shù)參數(shù)和小波系數(shù)參數(shù)具有較好的識(shí)別路面不平度的能力。 (5)根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論，按照兩種減少期望風(fēng)險(xiǎn)的方法進(jìn)了分類器的設(shè)計(jì)和比較。首先設(shè)計(jì)了RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器，并對(duì)提高其泛化能力的方法進(jìn)行了歸納，確定了較優(yōu)的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器。然后基于核方法的設(shè)計(jì)了適用于基于垂直動(dòng)載的路面