基于小波包-譜相關(guān)方法的拖拉機(jī)駕駛室振源識別研究.pdf

1、拖拉機(jī)駕駛室振動(dòng)作為拖拉機(jī)NVH(Noise，Vibration and Harshness)性能的主要成分，對操作人員乘坐舒適性、駕駛室內(nèi)結(jié)構(gòu)噪聲水平和操作人員身心健康具有直接的影響。本文以實(shí)現(xiàn)拖拉機(jī)駕駛室減振為主要目標(biāo)，以小波包-譜相關(guān)分析算法為主要分析手段，以分頻率段的識別拖拉機(jī)駕駛室底板振源為主要內(nèi)容，對定置狀態(tài)下拖拉機(jī)駕駛室底板振源進(jìn)行了識別，并依據(jù)識別結(jié)果提出了振動(dòng)控制改進(jìn)意見。
　　拖拉機(jī)工作時(shí)，駕駛室會(huì)受到多個(gè)振源

2、的激勵(lì)，每個(gè)振源均有各自的頻率特性，這將使得不同的振源在不同頻率段上對拖拉機(jī)駕駛室振動(dòng)具有不同的影響。當(dāng)多個(gè)振動(dòng)源共同存在時(shí)，為有效地控制拖拉機(jī)駕駛室的振動(dòng)，必須抑制拖拉機(jī)駕駛室最主要的振動(dòng)源。因此，控制駕駛室振動(dòng)需要對駕駛室不同頻率段上的主導(dǎo)振源進(jìn)行有針對性地控制，而識別不同頻率段上的主導(dǎo)振源是駕駛室振動(dòng)控制的前提。但是，現(xiàn)有的振源識別方法多數(shù)以振動(dòng)信號的全頻段為研究對象，且在被分析的全頻段內(nèi)只識別單一的主導(dǎo)振源，忽略了振源在局部頻段

3、上的影響。本文以發(fā)動(dòng)機(jī)的四點(diǎn)支承為振源研究對象，對某型號拖拉機(jī)駕駛室底板振動(dòng)在不同頻率段上的主導(dǎo)振源和主導(dǎo)頻率進(jìn)行了識別，為駕駛室振動(dòng)控制提供了依據(jù)。
　　本文首先利用仿真信號對小波包-譜相關(guān)算法進(jìn)行了可行性分析。小波包-譜相關(guān)算法先在頻域內(nèi)將信號分解為多個(gè)具有相同頻率段的子信號（文中簡稱為頻率子帶信號），再利用譜相關(guān)算法對各頻率子帶信號的主導(dǎo)振源進(jìn)行識別，從而達(dá)到識別不同頻率段上的主導(dǎo)振源的目的。仿真分析結(jié)果顯示，基于小波包-譜

4、相關(guān)算法的分頻率段的振源識別方法更能突出信號頻域內(nèi)的局部相關(guān)特性，可以識別出不同頻率段上的主導(dǎo)振源。
　　然后，利用小波包-譜相關(guān)算法識別了某型號拖拉機(jī)駕駛室底板在不同頻率段上的主導(dǎo)振源和主導(dǎo)頻率。通過實(shí)測得到了拖拉機(jī)駕駛室底板和發(fā)動(dòng)機(jī)四點(diǎn)支承的振動(dòng)加速度信號，首先利用小波包分解與重構(gòu)算法對各個(gè)信號進(jìn)行四層小波包分解與重構(gòu)處理，得到具有相同頻率段的頻率子帶信號，并且依據(jù)小波包節(jié)點(diǎn)能量對所測得的各個(gè)振動(dòng)信號進(jìn)行初步討論分析。然后計(jì)算

5、駕駛室底板與各個(gè)振源的具有相同頻率段的頻率子帶信號間的譜相關(guān)系數(shù)，識別出各頻率子帶信號的主導(dǎo)振源。結(jié)果顯示，駕駛室底板振動(dòng)信號的每一個(gè)頻率子帶信號均有其主導(dǎo)振源，不同頻率子帶信號的主導(dǎo)振源不同。最后依據(jù)頻譜分析方法對駕駛室底板各主導(dǎo)振源的主導(dǎo)振動(dòng)頻率進(jìn)行了識別。
　　最后，依據(jù)小波包-譜相關(guān)算法的振源識別結(jié)果，結(jié)合橡膠減震器和有限元結(jié)構(gòu)優(yōu)化兩種方法對拖拉機(jī)駕駛室進(jìn)行了振動(dòng)控制，計(jì)算了拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)減震器的剛度，優(yōu)化了拖拉機(jī)駕駛室的結(jié)