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道路空间功率谱密度与时间功率谱密度（笔记）

news 2025/7/16 9:55:24

0.随机路面

仿真时间200秒
车速15m/s
采样间隔0.25秒（4Hz）
A级路面平均振幅：0.0044米
B级路面平均振幅：0.0087米
C级路面平均振幅：0.0173米
D级路面平均振幅：0.0346米

1.先上代码其中之一

clc
clear
close all
%%
SimTime=200;
dt=0.01;%仿真步长
time=0:dt:SimTime;
sim_step = length(time);
Nt=length(time);     %  采样点（可能要修改）
u=10;    %  m/s
df=1/(Nt*dt);     %  采样频率间隔
f=0:df:1/(2*dt);  %  采用频率一半(可修改）
nf=length(f);     %  采样点的个数
n=f/u;             %  采样空间频率,F是浮动的，随车速的改变而改变
%获得标准空间路面谱，A级
Pa=LMP(16,nf,n);
pa=Pa/u;            %  转化为频谱
%获得标准空间路面谱，B级
Pb=LMP(64,nf,n);
pb=Pb/u;            %  转化为频谱
%获得标准空间路面谱，C级
Pc=LMP(256,nf,n);
pc=Pc/u;            %  转化为频谱
%获得标准空间路面谱，D级
Pd=LMP(1024,nf,n);
pd=Pd/u;            %  转化为频谱
%%
%1输出标准路面空间频率谱G(n)，结果与车速、SimTime、dt无关
figure(1)
loglog(n,Pa);      %1输出标准路面空间频率谱G(n)
hold on
loglog(n,Pb); 
hold on
loglog(n,Pc); 
hold on
loglog(n,Pd); 
xlabel('空间频率n[1/m]')
ylabel('路面不平度位移功率谱密度Gq(n)[m^3]')
legend('A','B','C','D')%2输出时间频率谱G(f)，结果与车速有关
% figure(2)
% loglog(f,pa)
% hold on
% loglog(f,pb)
% hold on
% loglog(f,pc)
% hold on
% loglog(f,pd)
% xlabel('时间频率[Hz]')
% ylabel('G(f)[m^2/Hz]') %  2输出时间频率谱G(f)
% legend('A','B','C','D')

2.参考链接

链接1
链接2
链接3

3.笔记

Sine_RoadRoughnessGradeClassCal_230713.m中：

3.1. 降SimTime可以降等级，升omiga会使改线条等级范围变大，降车速可降等级

但是在时间-输入关系不变的情况下，低车速对应高空间频率路面，高车速对应低空间频率路面

代码一：SimTime=20/4;dt=0.01;omiga=2pi1.5;A=0.05;V=18;

%%
%1.正弦路面
SimTime=20/4;
dt=0.01;%仿真步长
time=0:dt:SimTime;
sim_step = length(time);
omiga=2*pi*1.5;
A=0.05;%振幅
Z1=A*sin(time*omiga);%路面高程值
Z_p1 =A*cos(time*omiga)*omiga;%路面高程值导数
x=Z1;Nt=length(x);     %  采样点（可能要修改）
V=18;             %  km/h

结果C级路面
在这里插入图片描述
注意此图中的标准等级路面PSD-(1/n)函数线条与汽车理论208页图6-5一致

代码一点五：SimTime=20;dt=0.01;omiga=2*pi;A=0.05;V=18;

%%
%1.正弦路面
SimTime=20;
dt=0.01;%仿真步长
time=0:dt:SimTime;
sim_step = length(time);
omiga=2*pi;
A=0.05;%振幅
Z1=A*sin(time*omiga);%路面高程值
Z_p1 =A*cos(time*omiga)*omiga;%路面高程值导数
x=Z1;Nt=length(x);     %  采样点（可能要修改）
V=18;             %  km/h

结果B级路面
在这里插入图片描述

代码二：SimTime=20/2;dt=0.01;omiga=2pi2;A=0.019;V=18;

SimTime=20/2;
dt=0.01;%仿真步长
time=0:dt:SimTime;
sim_step = length(time);
omiga=2*pi*2;
A=0.019;
Z1=A*sin(time*omiga);%路面高程值
Z_p1 =A*cos(time*omiga)*omiga;%路面高程值导数
x=Z1;
dt=0.01;
Nt=length(x);     %  采样点（可能要修改）
V=18;             %  km/h

结果A级路面
在这里插入图片描述

代码二点五：SimTime=20/4;dt=0.01;omiga=2*pi;A=0.019;V=9;

SimTime=20/4;
dt=0.01;%仿真步长
time=0:dt:SimTime;
sim_step = length(time);
omiga=2*pi;
A=0.019;
Z1=A*sin(time*omiga);%路面高程值
Z_p1 =A*cos(time*omiga)*omiga;%路面高程值导数
x=Z1;
dt=0.01;
Nt=length(x);     %  采样点（可能要修改）
V=9;             %  km/h