混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)二維載荷譜matlab程序的編制
李雯1，鐘靜宏2，張承寧1，黃曉鵬3
（1北京理工大學(xué)電動(dòng)車(chē)輛國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，北京100081；2北京航天動(dòng)力研究所，北京100076；3陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，西安710018）
摘要：在matlab環(huán)境中編制了以雨流計(jì)數(shù)法為理論基礎(chǔ)的：維載荷譜程序，用以對(duì)混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)載荷時(shí)間歷程進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，得到載荷幅均值雨流矩陣，進(jìn)行幅均值各自分布假設(shè)檢驗(yàn)，以及獨(dú)立性和相關(guān)性檢驗(yàn)，獲得二維聯(lián)合分布概率密度函數(shù)，建立混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)臺(tái)架試驗(yàn)用二維載荷譜。
關(guān)鍵詞：混合動(dòng)力；電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；載荷譜；matlab
中圖分類(lèi)號(hào)：tm301.4; tm306 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：a 文章編號(hào)：1001-6848( 2010) 06-0016-04
1基于雨流計(jì)數(shù)法的matlab二維載荷
譜編制程序
1.1載荷時(shí)間歷程壓縮處理
載荷時(shí)間歷程壓縮處理包括偽讀數(shù)的排除，無(wú)效幅值省略和峰谷值的檢測(cè)。三個(gè)處理過(guò)程原理如下：
(1)偽讀數(shù)的排除：去除不能真實(shí)反映機(jī)構(gòu)零部件受載后的幅值大小。但在具體處理時(shí)，****選取沒(méi)有偽讀數(shù)的載荷時(shí)間歷程進(jìn)行處理。
(2)無(wú)效幅值省略：將載荷循環(huán)劃分為三類(lèi)波形。造成疲勞損傷的主要載荷循環(huán)，即能構(gòu)成較大遲滯回線的載荷循環(huán)為主波。工作過(guò)程中，次要的或回彈震動(dòng)的載荷稱(chēng)為級(jí)波：三級(jí)波是一些不造成疲勞損傷的高階小量循環(huán)。將不能構(gòu)成疲勞損傷的二三級(jí)波看做無(wú)效幅值。一般把隨機(jī)載荷波形中****值的百分之十作為無(wú)效幅值省略基準(zhǔn)。
(3)峰谷值的檢測(cè)：在每個(gè)數(shù)據(jù)循環(huán)中，出現(xiàn)拐點(diǎn)的，提取上升趨勢(shì)的****點(diǎn)以及下降趨勢(shì)的****點(diǎn)。
1.2雨流矩陣
一個(gè)連續(xù)的隨機(jī)過(guò)程由全部過(guò)程的峰谷值依其真實(shí)次序排列來(lái)描述，而與載荷歷程的時(shí)間無(wú)關(guān)。建立二位載荷譜需要得到均值與幅值的全部信息，只有采用雙參數(shù)計(jì)數(shù)法。雙參數(shù)計(jì)數(shù)法有雨流法、程對(duì)法、程一均一對(duì)法等。根據(jù)雨流計(jì)數(shù)法的結(jié)果編制二維載荷譜，并遵循雨流計(jì)數(shù)的二條原則，把載荷一時(shí)間歷程處理成為包含變程和均值全部信息的雨流矩陣。
1.3幅均值邊緣分布假設(shè)檢驗(yàn)
不管幅值與均值獨(dú)立與否都可以采用k．pearson定理檢驗(yàn)總體是否服從假設(shè)分布。設(shè)fo(x)為假設(shè)所得累積頻率函數(shù)。檢驗(yàn)假設(shè)h0：f(x)=f0(x)；選取m個(gè)實(shí)數(shù)-，它們將實(shí)軸分為m+1個(gè)區(qū)間，記為
當(dāng)假設(shè)h0：f(x)=f0(x)成立時(shí)，根據(jù)大數(shù)定律，當(dāng)n充分大時(shí)，事件ai的頻率ni／n與概率pi0的差異應(yīng)該比較小，若x2比較大，則認(rèn)為風(fēng)不真，所以可用統(tǒng)計(jì)量h0對(duì)假設(shè)進(jìn)行檢驗(yàn)。
當(dāng)pi（i=1，2，3…m）是總體的真實(shí)概率分布時(shí)，由下式定義的統(tǒng)計(jì)量，漸進(jìn)服從自由度為m-1的x2分布，即
此時(shí)卡爾·皮爾遜統(tǒng)計(jì)量的值一般比較小，因此，當(dāng)我們假設(shè)h0：pi=pi0（i=1，2，…，m）其中pi0是已知數(shù)。只要算出觀察值x2對(duì)χ2由z分布表求出常數(shù)，使p=a，即認(rèn)為總體分布與假設(shè)風(fēng)中的分布無(wú)顯著差異。
1.4獨(dú)立性檢驗(yàn)和相關(guān)性檢驗(yàn)
為了建立均值、幅值二維載荷譜，需要對(duì)其進(jìn)行獨(dú)立性檢驗(yàn)。定義雨流計(jì)數(shù)得到的均幅值矩陣d獨(dú)立的期望值矩陣。卡方檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量為：
α為均值分組數(shù)，m為幅值分組數(shù)，nij均值屬于第i組，幅值屬于第j組的頻數(shù)；ni第i組均值頻數(shù)。
如果有統(tǒng)計(jì)假設(shè)h0，沒(méi)在零假設(shè)凰為真的條件下，這個(gè)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量服從自由度為（a-l）×(m1)的卡方分布。當(dāng)所有期望值大于或等于5時(shí)，可以采用卡方檢驗(yàn)進(jìn)行均值、幅值的獨(dú)立性檢。
設(shè)統(tǒng)計(jì)假設(shè)風(fēng)：幅值與均值是相互獨(dú)立的，那么有：若x2 >x2（（a-l）(m—1))時(shí)拒 |
