路面不平度构造以及功率谱密度生成检测.docx

路面不平度构造以及功率谱密度生成检测一构造C级路面不平度构造，采用谐波叠加法（又称为三角级数法），常见空间频率范围为：0.011n2.83,车速为30km/h, 采用Parseval公式和相关定理，谐波叠加，生成C级路面不平度时域信号。程序如下：n1=0.011; nh=2.83; n0=0.1; G0=256*10^(-6); N=2000;v=30/3.6;L=1000; %区间数车速距离fl=n1*v;fh=nh*v; %时间频域fk=fl+(fh-fl)/(2*N):(fh-fl)/N:fh-(fh-fl)/(2*N); %中心频率faik=2*pi*rand(1,N); %相位角ak=zeros(1,N); %系数fori=1:N ak(i)=sqrt(2*G0*n0^2*v*(fh-fl)/N/(fl+(i-1)*(fh-fl)/N)/(fl+i*(fh-fl)/N));endt=0:1/fh/2:L/v; %时间采样频率为最高时间频率的两倍Lt=length(t);qk=zeros(N,Lt);fori=1:Nqk(i,:)=ak(i)*sin(2*pi*fk(i)*t+faik(i));endqt=zeros(Lt,1);qt(:,1)=sum(qk);plot(t,qt(:,1)),grid ontitle(c级路面时域不平度q（t）)xlabel(时间t/s)ylabel(位移q/m)GC=sqrt(sum(qt.^2)/length(qt)) %路面不平度均方值L=0:0.05/2.83:1000; Ll=length(L);qll=zeros(N,Ll);nk=0.011+(2.83-0.011)/(2*N):(2.83-0.011)/N:2.83-(2.83-0.011)/(2*N);fori=1:Nqll(i,:)=ak(i)*sin(2*pi*nk(i)*L+faik(i));endql=zeros(Ll,1);ql(:,1)=sum(qll);figure(2);plot(L,ql(:,1)),grid onGC = 0.0143路面功率谱密度：figure(3)ns=10*nh;%空间采样频率[pxx,m]=psd(qt,512,ns);% 512为快速傅里叶变换点数loglog(m,pxx) grid on ;hold on ;n=0.011:0.001:2.83;y1=128e-6./n.^2 ;y2=512e-6./n.^2 ;loglog(n,y1) ;grid on ;loglog(n,y2) ;grid on;xlabel(空间频率/(1/m))ylabel(路面公路车谱密度G(n)/[m^2/(1/m)])二构造F级路面不平度，常见空间频率范围为：0.011n2.83,车速为100km/h。程序如下：n1=0.011; nh=2.83; n0=0.1; G0=16384*10^(-6); N=4000;v=100/3.6;L=1000; %区间数改为4000 车速100 距离fl=n1*v;fh=nh*v; %时间频域fk=fl+(fh-fl)/(2*N):(fh-fl)/N:fh-(fh-fl)/(2*N); %中心频率faik=2*pi*rand(1,N); %相位角ak=zeros(1,N); %系数fori=1:N ak(i)=sqrt(2*G0*n0^2*v*(fh-fl)/N/(fl+(i-1)*(fh-fl)/N)/(fl+i*(fh-fl)/N));endt=0:1/fh/2:L/v; %时间采样频率为最高时间频率的两倍Lt=length(t);qk=zeros(N,Lt);fori=1:Nqk(i,:)=ak(i)*sin(2*pi*fk(i)*t+faik(i));endqt=zeros(Lt,1);qt(:,1)=sum(qk);plot(t,qt(:,1)),grid ontitle(f级路面时域不平度q（t）)xlabel(时间t/s)ylabel(位移q/m)GC=sqrt(sum(qt.^2)/length(qt)) %路面不平度均方值L=0:0.05/2.83:1000; Ll=length(L);qll=zeros(N,Ll);nk=0.011+(2.83-0.011)/(2*N):(2.83-0.011)/N:2.83-(2.83-0.011)/(2*N);fori=1:Nqll(i,:)=ak(i)*sin(2*pi*nk(i)*L+faik(i));endql=zeros(Ll,1);ql(:,1)=sum(ql