确定模块或部件的传递函数并生成该部件的计算机实现的方法技术

确定模块或部件的传递函数并生成这种部件的计算机实现的方法，本发明专利技术涉及一种确定模块

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】确定模块或部件的传递函数并生成该部件的计算机实现的方法


[0001]本专利技术涉及确定传递函数，尤其是部件的模块和部件本身的频率响应函数
。
此外，本专利技术涉及使用如前所提及的确定模块频率响应函数并生成该部件的方法通过基于频率的子结构来设计部件
。
[0002]基于频率的子结构
[FBS]也被称为动态子结构，是一种在工业中广泛使用的方法，用于组装模块传递函数，更具体的频率响应函数
[FRF]，以确定完整的系统各自完整部件的动态行为
。
其优点包括：
[0003]a)
当改变单个子系统
/
部件时，能够快速评估系统的完整动态行为，允许更快的设计周期，
[0004]b)
将分析
/
数值模型与用于混合分析的测量部件相结合，
[0005]c)
如果系统
/
部件难以测量，则提供方便的应变方法
。

技术介绍

[0006]为
FBS
设计的大多数方法需要测量的
FRF
矩阵的矩阵求逆，其涉及单个部件的耦合
。
由于通过测量引入的误差传播，这些误差成为获得准确结果的主要障碍
。
[0007]从
Venugopal Harikrishnan
，“基于部件的高频传输路径分析和混合子结构”，工业工程与管理学位项目，
2020
年
10
月5日
(20201005)
，第1至
110
页，
XP055854340
，瑞典斯德哥尔摩中已知一种确定模块的传递函数的计算机实现的方法
。
该教导与本专利技术的显著区别在于：
[0008]1.
假设输入
(
力
)
和输出
(
加速度
)
的完全已知的位置
、
方向，
[0009]2.
传感器位置
、
刚体特性
、
质量以及输入力的位置和方向的假设是已知的
。
[0010]在大多数实际测试情况下，这些假设是不可行的，这是本专利技术的一个动机
。
[0011]传统上，由后测量处理放大的测量产生的准确度问题包括以下方法：
[0012]‑
FRF
耦合矩阵的上三角和下三角的平均产生
FRF
矩阵中的互逆耦合项
。
这可抑制反演问题，但它并没有从根本上解决
FRF
矩阵中的上和下三角分量是非互逆的原因
。
由于平均结果完全取决于在上三角矩阵或下三角矩阵中产生的
'
误差
'
，因此结果仍然可能是易于出错的；
[0013]‑
消除耦合矩阵中的非互逆项可以如上稳定反演，但不会解决潜在的问题；
[0014]‑
通过测量的传递函数拟合模型并对该模型施加互逆行为以合成互逆耦合矩阵
。
如上所叙述，这可以稳定反演，但是完全保持耦合矩阵中存在的误差
。
耦合效果不可能得到改善；
[0015]‑
根据“基于
FRF
的子结构评估和应用于车辆
FE
数据的模态合成技术，
2000
年1月，
K.Cuppens
，
P.Sas
，
L.Hermans”，已知一种基础的基于
FRF
的子结构方法
。
[0016]‑“
使用基于部件
TPA
的轮胎道路噪声评估，
2018
年，
F.Bianciardi
，
J.Ortega Almiron
，
E.Risaliti
，
P.Corbeels”是关于在部件传输路径分析
[TPA]中使用
FBS
的最新参
考，旨在最大限度地提高耦合质量；
[0017]‑
此外，文献中对欧拉角进行了识别，例如涉及惯性测量单元
(DC
加速度计
、
陀螺仪
、
磁力计
)。
这一点可以从“使用加速度计和磁力计测量欧拉角的多样化冗余度，
2007
年，
Chirag Jagadish
；
BorChin Chang”中已知
。
[0018]本专利技术的一个目的是提高确定
FRF
的准确性和
FBS
的准确性，并最终提高基于这些过程产生的部件的质量
。

技术实现思路

[0019]为了避免以上提及的不准确的问题，本专利技术提出了一种根据初始类型的方法，该方法具有由独立权利要求1所限定的根据本专利技术的特性：
[0020]a.
使用应用于模块的第一组传感器测量第一组传感器输出并且使用应用于模块的第二组传感器测量第二组传感器输出，
[0021]b.
通过来自测量的刚体估计来识别与模块的质量和
/
或惯性和
/
或阻尼和
/
或刚度相关的参数，
[0022]c.
将第一模型拟合到所识别的惯性特性
/
参数，使得能够从第一组传感器组的第一组传感器输出确定第二组传感器的合成的第二组传感器输出，
[0023]d.
通过第一模型生成第二组传感器的合成的第二组传感器输出，
[0024]e.
将合成的第二组传感器输出与测量的第二组传感器输出进行比较，确定第一差异，
[0025]f.
通过最小化第一差异来估计第一组传感器的欧拉角校正
。
[0026]从属权利要求描述了本专利技术的有利改进和修改
。
[0027]在本专利技术的描述中，模块可以是可被假定为刚体的任何类型的部件
。
考虑到分析的相应环境，本领域技术人员将该模块假定为刚体
。
步骤
(b)
中的刚体估计可以根据上述例如
Huang、ShengJun
和
Lalement
来完成
。
本领域技术人员可以获得许多出版物，这些出版物提出了刚体估计的可能性以确定质量和
/
或惯性和
/
或阻尼和
/
或刚度
。
[0028]第一组传感器可以优选地包括陶瓷压电传感器
、
加速度计
、
光学振动计等中的至少一者或由它们组成
。
加速度计可以是将物理设备的动态加速度测量为电压的传感器
。
当具有轻的或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种确定模块
(MDL)
的传递函数
(TRF)
的计算机实现的方法，包括以下步骤：
a.
使用应用于所述模块
(MDL)
的第一组传感器
(SS1)
测量第一组传感器输出
(SO1)
并且使用应用于所述模块
(MDL)
的第二组传感器
(SS2)
测量第二组传感器输出
(SO2)
，
b.
根据所述测量通过刚体估计
(RBE)
来识别与所述模块
(MDL)
的质量和
/
或惯性和
/
或阻尼和
/
或刚度相关的参数
(ICH)
，
c.
将第一模型
(RB1)
拟合到所识别的惯性特性
/
参数
(ICH)
，使得能够根据所述第一组传感器
(SS1)
的所述第一组传感器输出
(SO1)
来确定所述第二组传感器
(SS2)
的合成的第二组传感器输出
(ST2)
，
d.
由所述第一模型
(RB1)
生成所述第二组传感器
(SS2)
的合成的第二组传感器输出
(ST2)
，
e.
将所述合成的第二组传感器输出
(SO2)
与所测量的第二组传感器输出
(SO2)
进行比较，确定第一差异
(DF1)
，
f.
通过最小化所述第一差异
(DF1)
来估计所述第二组传感器
(SS2)
的欧拉角校正
(EAC)。2.
根据权利要求1所述的方法，包括以下附加步骤：
g.
确定第二模型
(RB2)
，使得能够根据所述第二组传感器
(SS2)
的所述第二组传感器输出
(SO2)
确定所述第一组传感器输出
(SO1)
，
h.
通过所述第二模型
(RB2)
生成所述第一组传感器
(SS1)
的合成的第一组传感器输出
(SO1)
，
i.
将所述合成的第一组传感器输出
(SO1)
与所测量的第一组传感器输出
(SO1)
进行比较，确定第二差异
(DF2)
，
j.
通过最小化所述第二差异
(DF2)
来估计所述第一组传感器
(SS1)
的欧拉角校正
(EAC)。3.
根据权利要求1所述的方法，其中，以下步骤：
f.
估计所述第一组传感器
(SS1)
的欧拉角校正
(EAC)
包括：
f.l.
通过应用所述欧拉角校正
(EAC)
来校正所测量的第一组传感器输出
(SO1)
，并将所校正的第一组传感器输出
(SO1)
设置为用于后续步骤的第一组传感器输出
(SO1)。4.
根据权利要求2所述的方法，其中，以下步骤：<...

【专利技术属性】
技术研发人员：特奥，
申请(专利权)人：西门子工业软件公司，
类型：发明
国别省市：