基于盲源分离的悬架零部件模态参数识别研究

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模态分析是对汽车NVH性能进行研究的重要手段,悬架零件作为重要的支撑部件,保障了车辆的安全性和舒适性,对悬架零部件进行模态分析的关键点在于如何求解模态参数,传统的模态参数识别技术往往是基于系统的输入和输出已知的情况下来求出模态参数。在一些特定的场景下,比如汽车运行工况,此时的输入参数难以测得,传统的模态识别手段不易于求解此类问题。针对于如何仅根据输出来识别模态参数这一问题,本文围绕基于盲源分离算法的模态参数识别开展了理论和实验研究。本文在深入分析了盲源分离基本理论的基础上,研究了盲源分离算法中适用于振动信号分离的三个经典的算法,包括Fast ICA算法、JADE算法、SOBI算法。使用这三个经典算法对三个振动相关的混合信号进行分离研究,除了排列顺序和幅值与源信号不同,得到的分离信号与源信号的波形一样。分析了盲源分离算法模型和振动响应模型,对于模态展开式和盲分离算法进行对比,经过理论分析得到盲分离算法可以应用于模态参数识别。建立三自由度振动系统离散模型,考虑阻尼、噪声、激励形式等因素的影响,分别利用上述三个经典盲源分离算法对三自由度系统的位移输出信号进行分离并识别其模态参数。考虑不同情形(系统阻尼大小不同、输出添加不同信噪比的白噪声信号、激励形式为随机振动形式)下三个盲源分离算法求解模态参数的鲁棒性和准确性。搭建基于盲源分离算法模态参数识别平台,并基于该平台进行悬架上连杆在自由振动和随机振动条件下的模态参数识别研究。以传统模态试验求解的模态参数值作为盲源分离算法识别参数的参考标准,对基于盲源分离算法的上连杆模态参数识别结果的准确性和可靠性进行验证。
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