一种汽车动力学计算模型的标定方法及相关设备与流程

1.本说明书汽车仿真领域，更具体地说，本发明涉及一种汽车动力学计算模型的标定方法及相关设备。


背景技术：

2.汽车在研发阶段会进行零部件的强度耐久仿真分析工作，以预测设计方案强度耐久性能，从而在数据阶段进行结构设计改进，可以缩短汽车的试验验证周期及试验费用。在零部件强度耐久仿真析中，零部件的强度耐久载荷是最重要的输入，强度耐久载荷的精度直接决定零部件强度耐久仿真的精度。而强度耐久载荷的精度是由汽车多体动力学动态载荷计算模型的精度来保证。当前有很多商业软件可以实现建立汽车多体动力学动态载荷计算模型，但是汽车多体动力学动态载荷计算模型的模型参数如何设置能够保证强度耐久载荷的精度满足工程上的使用要求，一直都是行业的难点。由于计算模型的参数众多，很多参数对汽车的强度耐久载荷精度产生较大影响，如果强度耐久载荷的精度无法满足要求，依靠工程经验或人工手动调整模型参数无法实现提升计算模型的精度以满足工程使用的需求。


技术实现要素：

3.在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
4.为了提升汽车动力学计算模型的精度，第一方面，本发明提出一种汽车动力学计算模型的标定方法，上述方法包括：基于轮心施加的目标载荷获取部件实测载荷和部件仿真载荷；根据上述部件实测载荷和上述部件仿真载荷对预设汽车动力学计算模型进行第一标定以获取第一标定汽车动力学计算模型，其中，上述第一标定为标定除轮胎模型以外的预设汽车动力学计算模型；基于试车场特征路面获取轮心载荷实测数据和轮心载荷仿真数据；根据上述轮心载荷实测数据和上述轮心载荷仿真数据对上述完成第一标定的预设汽车动力学计算模型的轮胎模型进行第二标定以获取目标汽车动力学模型。
5.可选的，上述基于轮心施加的目标载荷获取部件实测载荷和部件仿真载荷，包括：基于轮心处施加的上述目标载荷获取汽车轴耦合试验台试验测得的部件实测载荷；获取在轮心处施加上述目标载荷下上述预设汽车动力学计算模型对应的上述部件仿真载荷。
6.可选的，上述根据上述部件实测载荷和上述部件仿真载荷对预设汽车动力学计算模型进行第一标定以获取第一标定汽车动力学计算模型，包括：
获取上述部件实测载荷和上述部件仿真载荷的第一载荷均方根误差；在上述第一载荷均方根误差大于第一预设均方根误差的情况下，将上述预设汽车动力学计算模型进行第一标定以获取第一标定汽车动力学计算模型。
7.可选的，上述将上述预设汽车动力学计算模型进行第一标定以获取第一标定汽车动力学计算模型，包括：在上述第一载荷均方根误差大于上述第一预设均方根误差的情况下，获取上述预设汽车动力学计算模型的模型参数敏感度；将上述模型参数敏感度大于第一预设敏感度的模型参数采用遗传算法进行第一标定以获取第一标定汽车动力学计算模型。
8.可选的，上述基于试车场特征路面获取轮心载荷实测数据和轮心载荷仿真数据，包括：基于目标车辆在上述试车场特征路面上测试获取上述轮心载荷实测数据；对上述完成第一标定的预设汽车动力学计算模型在上述试车场特征路面进行仿真计算获取上述轮心载荷仿真数据。
9.可选的，上述根据上述轮心载荷实测数据和上述轮心载荷仿真数据对上述完成第一标定的预设汽车动力学计算模型的轮胎模型进行第二标定以获取目标汽车动力学模型，包括：获取上述轮心载荷实测数据和上述轮心载荷仿真数据的第二载荷均方根误差；在上述第二载荷均方根误差大于第二预设均方根误差的情况下，将上述完成第一标定的预设汽车动力学计算模型的轮胎模型进行第二标定以获取上述第二标定汽车动力学计算模型。
10.可选的，上述将上述完成第一标定的预设汽车动力学计算模型的轮胎模型进行第二标定以获取上述第二标定汽车动力学计算模型，包括：获取轮胎参数敏感度；将上述轮胎参数敏感度大于第二预设敏感度的轮胎参数采用遗传算法进行第二标定以获取目标汽车动力学计算模型。
11.第二方面，本发明还提出一种汽车动力学计算模型的标定装置，包括：第一获取单元，用于基于轮心施加的目标载荷获取部件实测载荷和部件仿真载荷；第一标定单元，用于根据上述部件实测载荷和上述部件仿真载荷对预设汽车动力学计算模型进行第一标定，其中，上述第一标定为标定除轮胎模型以外的预设汽车动力学计算模型；第二获取单元，用于基于试车场特征路面获取轮心载荷实测数据和轮心载荷仿真数据；第二标定单元，用于根据上述轮心载荷实测数据和上述轮心载荷仿真数据对上述完成第一标定的预设汽车动力学计算模型的轮胎模型进行第二标定以获取目标汽车动力学模型。
12.第三方面，一种电子设备，包括：存储器、处理器以及存储在上述存储器中并可在上述处理器上运行的计算机程序，上述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现
如上述的第一方面任一项的汽车动力学计算模型的标定方法的步骤。
13.第四方面，本发明还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现第一方面上述任一项的汽车动力学计算模型的标定方法。
14.综上，本技术实施例提出的一种汽车动力学计算模型的标定方法包括：基于轮心施加的目标载荷获取部件实测载荷和部件仿真载荷；根据上述部件实测载荷和上述部件仿真载荷对预设汽车动力学计算模型进行第一标定以获取第一标定汽车动力学计算模型，其中，上述第一标定为标定除轮胎模型以外的预设汽车动力学计算模型；基于试车场特征路面获取轮心载荷实测数据和轮心载荷仿真数据；根据上述轮心载荷实测数据和上述轮心载荷仿真数据对上述完成第一标定的预设汽车动力学计算模型的轮胎模型进行第二标定以获取目标汽车动力学模型。本技术实施例提供的汽车动力学模型标定方法，该方案借助整车轴耦合试验台，将标定工作分成两个部分，通过分别标定除轮胎模型以外的预设汽车动力学计算模型和轮胎的模型参数，使得标定工作更加高效、精准。依据该方案标定后的汽车多体动力学动态载荷计算模型可以得到精确的强度耐久载荷，从而保证零部件强度耐久仿真输入的精确，具有重要的工程意义。提供了一套可以实现汽车动力学模型自动标定的方法，大大降低汽车多体动力学动态载荷计算模型标定工作的工作量，该方案能够提升汽车动力学模型标定的准确性。
15.本发明的汽车动力学计算模型的标定方法，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
16.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本说明书的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本技术实施例提供的一种汽车动力学计算模型的标定方法流程示意图；图2为本技术实施例提供的一种汽车动力学计算模型的标定装置结构示意图；图3为本技术实施例提供的一种汽车动力学计算模型的标定方法电子设备结构示意图。
具体实施方式
17.本技术实施例提供的汽车动力学模型标定方法，该方案借助整车轴耦合试验台，将标定工作分成两个部分，通过分别标定除轮胎模型以外的预设汽车动力学计算模型和轮胎的模型参数，使得标定工作更加高效、精准。依据该方案标定后的汽车多体动力学动态载荷计算模型可以得到精确的强度耐久载荷，从而保证零部件强度耐久仿真输入的精确，具有重要的工程意义。提供了一套可以实现汽车动力学模型自动标定的方法，大大降低汽车多体动力学动态载荷计算模型标定工作的工作量，该方案能够提升汽车动力学模型标定的准确性。
18.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理
解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
19.请参阅图1，为本技术实施例提供的一种汽车动力学计算模型的标定方法流程示意图，具体可以包括：s110、基于轮心施加的目标载荷获取部件实测载荷和部件仿真载荷；示例性的，通过整车轴耦合试验台基于轮心处施加的目标载荷获取车辆实测的测量结果，即部件实测载荷。在预设汽车动力学计算模型中施加同样的目标载荷，并获取对应的部件仿真载荷。目标载荷包括力载荷信号、扭矩载荷信号、位移载荷信号；s120、根据上述部件实测载荷和上述部件仿真载荷对预设汽车动力学计算模型进行第一标定，其中，上述第一标定为标定除轮胎模型以外的预设汽车动力学计算模型；示例性的，根据部件测量的载荷和部件仿真载荷将不考虑车辆轮胎的预设汽车动力学模型进行第一标定。可以理解的是，第一标定为标定除轮胎模型参数的其他模型参数。需要说明的是，预设汽车多体动力学计算模型可以包括动力总成模型、前悬架模型、后悬架模型、制动系统模型、车身系统模型、转向系统模型、ftire轮胎模型。上述第一标定汽车动力学计算模型预设汽车动力学计算模型是不包括轮胎模型在内的预设汽车多体动力学模型。第一标定预设汽车动力学计算模型的模型参数包括：硬点坐标数值、零部件的质量、零部件的质心坐标、零部件的转动惯量、弹簧刚度、减震器阻尼、弹性件刚度及阻尼、限位块的间隙等。
20.s130、基于试车场特征路面获取轮心载荷实测数据和轮心载荷仿真数据；示例性的，试车场特征路面可以包括比利时路、扭曲路、卵石路、搓板路、石条路、噪声路、共振路等，轮心载荷实测数据是目标车辆在试车场特征路面上进行道路试验测试获取的，轮心载荷仿真数据是通过经过第一标定后的预设汽车动力学计算模型在上述试车场特征路面对应的3d数字化数据进行仿真计算获取的。轮心载荷实测数据和轮心载荷仿真数据包括每个车轮轮心x、y和z方向上的力和力矩。
21.s140、根据上述轮心载荷实测数据和上述轮心载荷仿真数据对上述完成第一标定的预设汽车动力学计算模型的轮胎模型进行第二标定以获取目标汽车动力学模型。
22.示例性的，根据轮心载荷实测数据和轮心载荷仿真数据对完成第一标定的预设汽车动力学计算模型的轮胎模型进行第二标定，使轮胎模型的载荷仿真数据经过标定后与轮心载荷实测数据的误差在可接受的范围内，优化轮胎模型参数，从而获取经过第一次标定和第二次标定后的目标汽车动力学模型。
23.综上，本技术实施例提供的汽车动力学模型标定方法，该方案借助整车轴耦合试验台，将标定工作分成两个部分，通过分别标定除轮胎模型以外的预设汽车动力学计算模型和轮胎的模型参数，使得标定工作更加高效、精准。依据该方案标定后的汽车多体动力学动态载荷计算模型可以得到精确的强度耐久载荷，从而保证零部件强度耐久仿真输入的精
确，具有重要的工程意义。提供了一套可以实现汽车动力学模型自动标定的方法，大大降低汽车多体动力学动态载荷计算模型标定工作的工作量，该方案能够提升汽车动力学模型标定的准确性。
24.在一些示例中，上述基于轮心施加的目标载荷获取部件实测载荷和部件仿真载荷，包括：基于轮心处施加的上述目标载荷获取汽车轴耦合试验台试验测得的部件实测载荷；获取在轮心处施加上述目标载荷下上述预设汽车动力学计算模型对应的上述部件仿真载荷。
25.示例性的，通过汽车轴耦合试验台测量汽车的实测数据，即部件实测载荷。需要说明的是，整车轴耦合试验台：是运用道路模拟试验技术，采用轴耦合的形式，为乘用车的每个角同时提供6个自由度：垂直、水平、侧向、外倾、转向和制动的输入，在实验室内实现试车场道路载荷的力和位移模拟驱动，复现道路90%以上损伤，对整车底盘和车身结构件进行较为快速、全面的考核。通过在测量的汽车上布置相应的传感器采集汽车对应的轮心载荷信号和部件实测载荷。汽车的轮心载荷信号是通过在汽车的轮心上布置轮心六分力传感器，采集汽车轮心的六分力载荷，并将此六分力信号定义为汽车的轮心载荷信号。
26.汽车的部件载荷定义如下：在汽车的轮心上布置加速度传感器、在汽车的减震器上安装点布置加速度传感器等，可以获取汽车的部件加速度载荷信号。在汽车的二力杆件上、零部件的球销上、减震器的导杆上、弹簧上等部件上布置应变片传感器，通过拉压力机将应变信号标定成力信号，可以获取汽车的部件力载荷信号。在汽车的车身与底盘摆臂之间布置拉线位移传感器等，可以获取汽车的部件位移载荷信号。
27.预设汽车多体动力学计算模型可以包括动力总成模型、前悬架模型、后悬架模型、制动系统模型、车身系统模型、转向系统模型、ftire轮胎模型。上述第一标定汽车动力学计算模型是未进行轮胎模型标定的预设汽车多体动力学模型。
28.将目标载荷分别施加在汽车轴耦合试验台中试验车辆的轮心处和预设汽车动力学计算模型的轮心处，具体可以包括：a:目标载荷包括力载荷信号、扭矩载荷信号、位移载荷信号。在汽车轮心施加x向力载荷信号：幅值为、频率范围为的白噪声信号；在汽车轮心施加y向力载荷信号：幅值为、频率范围为的白噪声信号；在汽车轮心施加z向位移载荷信号：幅值为、频率范围为的白噪声信号；在汽车轮心施加x向力矩载荷信号：幅值为、频率范围为的白噪声信号；在汽车轮心施加y向力矩载荷信号：幅值为、频率范围为的白噪声信号；在汽车轮心施加z向力矩载荷信号：幅值为、频率范围为的白噪声信号。在汽车轴耦合试验台上，对汽车的轮心处施加上述定义的载荷信号，结合上述步骤中布置的信号传感器，可以测试获得汽车的部件载荷信号集合，其表达式如下：
其中：表示部件实测载荷信号集合；、、表示测试获取得到的部件实测载荷信号；表示测试获取得到的部件实测载荷信号的总数量。
29.b:对预设汽车动力学计算模型，施加a中相同的目标载荷，可以计算获得汽车的部件仿真载荷信号集合，其表达式如下：其中：表示计算获取得到的部件仿真载荷信号集合；、、表示计算获取得到的汽车的部件仿真载荷信号；表示测试获取得到的汽车的部件仿真载荷信号的总数量。
30.综上，本技术实施例提出的汽车动力学模型标定方法，首先在轮心处施加目标载荷，隔离汽车轮胎对于汽车动力学标定的影响，可以很好地对处轮胎之外预设汽车动力学计算模型进行标定。
31.在一些示例中，上述根据上述部件实测载荷和上述部件仿真载荷对预设汽车动力学计算模型进行第一标定以获取第一标定汽车动力学计算模型，包括：获取上述部件实测载荷和上述部件仿真载荷的第一载荷均方根误差；在上述第一载荷均方根误差大于第一预设均方根误差的情况下，将上述预设汽车动力学计算模型进行第一标定以获取第一标定汽车动力学计算模型。
32.示例性的，根据实测得到的部件实测载荷集合和仿真得到的部件仿真载荷集合通过计算第一载荷均方差根误差并与第一预设均方根误差比较，如果，则说明部件仿真载荷信号的计算精度满足预设精度的要求，那么预设汽车动力学仿真模型无需进行第一标定，如果，则说明部件仿真载荷信号的计算精度不满足预设精度的要求，那么预设汽车动力学仿真模型需进行第一标定。
33.需要说明的是，表示求解计算获得汽车的部件仿真载荷信号曲线与相对应的测试获得汽车的部件测试载荷信号曲线的均方根误差函数；表示第一预设均方根误差，综上，本技术实施例提出的汽车动力学模型标定方法，通过均方根误差对车辆的部件实测载荷和部件仿真载荷做出评判，在满足误差要求的情况下，不进行第一标定，可以大大降低汽车多体动力学动态载荷计算模型标定工作的工作量。
34.在一些示例中，上述将上述预设汽车动力学计算模型进行第一标定以获取第一标定汽车动力学计算模型，包括：在上述第一载荷均方根误差大于上述第一预设均方根误差的情况下，获取上述预设汽车动力学计算模型的模型参数敏感度；将上述模型参数敏感度大于第一预设敏感度的模型参数采用遗传算法进行第一
标定以获取第一标定汽车动力学计算模型。
35.示例性的，如果第一载荷均方根误差大于第一预设均方根误差，即，此时说明部件仿真载荷信号的计算精度不满足预设精度的要求，需要获取预设汽车动力学计算模型中参数敏感度，将模型参数敏感度大于第一预设敏感度模型的模型参数采用遗传算法进行第一标定以获取第一标定汽车动力学计算模型。其中，模型参数包括：硬点坐标数值、零部件的质量、零部件的质心坐标、零部件的转动惯量、弹簧刚度、减震器阻尼、弹性件刚度及阻尼、限位块的间隙等。
36.进行第一标定的具体操作可以包括：s210、如果，则说明该载荷信号的计算精度不满足要求；同步将这些不满足上述条件的部件仿真载荷信号进行标记且重新排序，定义为后续通过进行整车模型参数第一标定，从而提升计算精度的载荷信号，其表达式如下：过进行整车模型参数第一标定，从而提升计算精度的载荷信号，其表达式如下：其中：表示需要进行精度提升的计算获取得到的汽车的部件仿真载荷信号集合；表示相对应的测试获取得到的汽车的部件实测载荷信号集合；、、表示集合中的计算获取得到的汽车的部件仿真载荷信号；、、表示集合中的测试获取得到的汽车的部件实测载荷信号。表示载荷信号的总数量。
37.s220、针对除轮胎模型以外的预设汽车多体动力学动态载荷计算模型的模型参数进行筛选：针对模型参数结合之前的参数测试试验结果进行详细复查；针对一些模型参数，因其试验获取测试结果的可信度较高，故后续不参与标定优化，例如：部件质量、弹簧刚度等模型参数；针对其它的模型参数可以求其敏感度，敏感度的表达式如下：其中：表示求绝对值函数；表示某模型参数对汽车的某部件载荷信号的敏感度数值；、、表示模型参数的设定的较大数值、较小数值、中间数值；、、表示模型参数分别为、、p0下的计算获取得到的汽车的部件载荷信号。
38.s230、如果模型参数对需要进行提升计算精度的载荷信号的敏感度小于或等于第一预设敏感度，则说明该参数对该载荷信号不敏感，则不参与后续标定计算。
39.s240、如果模型参数对需要进行提升计算精度的载荷信号的敏感度大于第一预设敏感度，则说明该参数对该载荷信号敏感，且如果该模型参数对已经达到计算精度的载荷
信号的敏感度小于阀值常数，则该模型参数需要进行第一标定计算。
40.s250、第一标定：定义完成模型参数筛选后除轮胎模型以外的预设汽车多体动力学动态载荷计算模型的参数集合为，其表达式如下：其中：表示完成模型参数筛选后除轮胎模型以外的预设汽车多体动力学动态载荷计算模型的参数集合；、、表示计算模型的参数；表示计算模型参数的总数量。
41.并针对参数集合为的每一个元素设置数值范围，其表达式如下：其中：表示除轮胎模型以外的预设汽车多体动力学动态载荷计算模型的某参数；、表示参数的最小值常数及最大值常数，后续迭代计算中如果数据大于最大值则取值为最大值，如果数据小于最小值则取值为最小值。步骤s250具体还可以包括步骤s2501至步骤s2508。
42.s2501、设定最大迭代次数为，迭代目标函数向量f及迭代终止误差向量，其表达公式如下：达公式如下：达公式如下：达公式如下：达公式如下：迭代终止条件为：，表示迭代目标函数向量；、、表示求解计算获得汽车的部件载荷信号曲线与相对应的测试获得汽车的部件载荷信号曲线的均方根误差数值；表示迭代终止误差向量；、、表示迭代终止误差向量的每一列数据数值参数常数。
43.s2502、在模型参数集合的元素数值范围内，随机生产k个模型参数集合生成集合，集合sk中任意个体对应的目标函数向量，其表达公式如下：，其表达公式如下：，其表达公式如下：
其中：表示模型参数集合的集合；表示模型参数集合的个数合计；表示某一除轮胎模型以外的预设汽车多体动力学动态载荷计算模型的模型参数集合；、、表示模型参数集合里的参数数据；表示模型参数为时对应的目标函数向量；、、表示模型参数的第一列、第e列、第f列数值。
44.将集合中的每一个模型参数集合里的参数数值由十进制数值转化为二进制数值。
45.s2503、针对初始生成的集合sk针对非支配解排序，并将非支配解放入外部集合sw中，具体步骤如下：（1）针对集合sk里面的个体，其中；（2）对于其它所有的个体，且，比较个体和个体之间的支配与非支配关系；（3）如果不存在任何一个个体对应的目标函数向量的每一列数值均小于个体对应的目标函数向量的每一列数值，则标记为非支配解；如果存在个体对应的目标函数向量的每一列数值均小于个体对应的目标函数向量的每一列数值，则同步记录个体被支配一次。
46.（4）令，转到步骤(2)，直到找到所有的非支配解，将非支配解放入外部集合sw中。
47.s2504、设定针对集合sk的选择算法，具体步骤如下：定义集合sk中任意个体的适应度函数，其表达公式如下：其中：表示个体的适应度函数；表示当个体为非支配解时，；当个体为支配解时，取=被支配的次数 1；表示正数常数参数；e表示自然常数。
48.采用轮盘赌法选择集合sk中个体，个体被选中的概率，其表达公式如下：其中：表示个体被选中的概率；表示个体的适应度函数；表示集合sk中所有个体的适应度函数合计。
49.s2505、设定针对集合sk的交叉算法：针对上一步已经完成选择算法的个体，再随机选择这些个体参与交叉运算，随机概率设置为，其表达公式如下：
其中：、分别表示迭次次数为、t时参与交叉运算随机概率为、；t表示当前迭代次数；t表示最大迭代次数；表示常数参数；第一次迭代时参与交叉运算随机概率为初始设定的常数；交叉运算的计算法则为：个体及个体均为被随机选择的个体，针对个体对应的二进制数据与个体对应的二进制数据在随机的点位进行数据交换，从而生成新的个体及新的个体。
50.s2506、设定针对集合sk的变异算法，具体步骤如下：针对上一步已经完成交叉算法的个体，再随机选择这些个体参与交叉运算，随机概率设置为，其表达公式如下：其中：、分别表示迭次次数为、t时参与变异运算随机概率为、；t表示当前迭代次数；t表示最大迭代次数；第一次迭代时参与变异运算随机概率为初始设定的常数；变异运算的计算法则为：个体为被随机选择的个体，针对个体对应的二进制数据在随机的点位进行数据取反（即0变1，1变0），从而生成新的个体。
51.s2507、在集合sk完成上述选择算法、交叉算法、变异算法后，更新为新的集合；将更新后的集合与外部集合取并集，再将此并集进行非支配解排序，更新生成新的外部集合；s2508、如果更新生成新的外部集合，满足迭代终止条件，则输出外部集合，即为标定后的除轮胎模型外的整车模型参数；如果更新生成新的外部集合，不满足迭代终止条件，则将更新生成新的外部集合作为新的集合sk，再将新生产的集合sk重新进行按照s2504至s2507的步骤进行运算，直到最大迭代次数达到设置的最大迭代次数或者满足迭代终止条件。
52.综上，本技术实施例提出的汽车动力学模型标定方法，通过均方根误差对车辆的部件实测载荷和部件仿真载荷做出评判，在满足不满足误差要求的情况下，对部件模型参数的敏感度进行评判，针对敏感度较高的模型参数采用遗传算法进行标定，可以大大降低汽车多体动力学动态载荷计算模型标定工作的工作量。
53.在一些示例中，上述基于试车场特征路面获取轮心载荷实测数据和轮心载荷仿真数据，包括：
基于目标车辆在上述试车场特征路面上测试获取上述轮心载荷实测数据；对上述完成第一标定的预设汽车动力学计算模型在上述试车场特征路面进行仿真计算获取上述轮心载荷仿真数据。
54.示例性的，轮心载荷实测数据是目标车辆在试车场特征路面上测试获取的，试车场特征路边可以包括比利时路、扭曲路、卵石路、搓板路、石条路、噪声路、共振路等，轮心载荷实测数据可以包括：左前轮心的x向力/y向力/z向力/x向力矩/y向力矩/z向力矩、右前轮心的x向力/y向力/z向力/x向力矩/y向力矩/z向力矩、左后轮心的x向力/y向力/z向力/x向力矩/y向力矩/z向力矩、右后轮心的x向力/y向力/z向力/x向力矩/y向力矩/z向力矩。
55.轮心载荷仿真数据是成第一标定的预设汽车动力学计算模型在上述试车场特征路面对应的3d数字化数据进行仿真计算获取的，轮心载荷仿真数据包括：左前轮心的x向力/y向力/z向力/x向力矩/y向力矩/z向力矩、右前轮心的x向力/y向力/z向力/x向力矩/y向力矩/z向力矩、左后轮心的x向力/y向力/z向力/x向力矩/y向力矩/z向力矩、右后轮心的x向力/y向力/z向力/x向力矩/y向力矩/z向力矩。
56.综上，本技术实施例提出的汽车动力学模型标定方法，在完成第一标定的预设汽车动力学计算模型的轮胎模型进行第二标定，完成第二标定后的目标汽车动力学计算模型，精度更高。
57.在一些示例中，上述根据上述轮心载荷实测数据和上述轮心载荷仿真数据对上述完成第一标定的预设汽车动力学计算模型的轮胎模型进行第二标定以获取目标汽车动力学模型，包括：获取上述轮心载荷实测数据和上述轮心载荷仿真数据的第二载荷均方根误差；在上述第二载荷均方根误差大于第二预设均方根误差的情况下，将上述完成第一标定的预设汽车动力学计算模型的轮胎模型进行第二标定以获取上述第二标定汽车动力学计算模型。
58.示例性的，分别将测试获得汽车的轮心实测载荷信号与计算获得汽车的轮心仿真载荷信号集合进行比较，其表达公式如下：其中：、分别表示求解计算仿真获得和试验实测获得的每个车轮轮心x、y和z三个方向上的力和力矩；表示求解计算获得汽车的轮心实测载荷信号曲线与相对应的测试获得汽车的轮心仿真载荷信号曲线的第二载荷均方根误差函数；表示第二预设均方根误差。如果第二载荷均方根误差满足上述条件，则说明该载荷信号的计算精度满足要求，那么预设汽车动力学仿真模型无需进行第二标定，如果，则说明载荷信号的计算精度不满足预设精度的要求，那么预设汽车动力学仿真模型需进行第二标定。
59.综上，本技术实施例提出的汽车动力学模型标定方法，通过均方根误差对车辆的轮胎实测载荷和轮胎仿真载荷做出评判，在满足误差要求的情况下，不进行第二标定，可以大大降低汽车多体动力学动态载荷计算模型标定工作的工作量。
60.在一些示例中，上述将上述完成第一标定的预设汽车动力学计算模型的轮胎模型进行第二标定以获取上述第二标定汽车动力学计算模型，包括：获取轮胎参数敏感度；将上述轮胎参数敏感度大于第二预设敏感度的轮胎参数采用遗传算法进行第二标定以获取目标汽车动力学计算模型。
61.示例性的，如果测试的载荷信号与计算的载荷信号，不满足上述条件，则说明该载荷信号的计算精度不满足要求；同步将这些不满足上述条件的载荷信号进行标记且重新排序，定义为后续通过进行轮胎模型参数标定，从而提升计算精度的载荷信号，其表达公式如下：
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其中：表示需要进行精度提升的计算获取得到的汽车的轮心载荷信号集合；表示相对应的测试获取得到的汽车的轮心载荷信号集合；、、表示集合中的计算获取得到的汽车的轮心载荷信号；、、表示集合中的测试获取得到的汽车的轮心载荷信号，表示载荷信号的个数合计。
62.s310、针对轮胎模型参数进行筛选：针对轮胎模型参数的测试试验结果进行详细复查；针对一些模型参数，因其试验获取测试结果的可信度较高，故后续不参与标定优化，例如：几何尺寸、质量、转动惯量等模型参数；针对其它的模型参数可以求其敏感度，其表达公式如下：其中：表示求绝对值函数；表示某轮胎模型参数对汽车的某轮心载荷信号的敏感度数值；、、表示某轮胎模型参数的设定的较大数值、较小数值、中间数值；、、表示某轮胎模型参数分别为、、下的计算获取得到的汽车的轮心载荷信号。
63.s320、如果某轮胎模型参数对需要进行提升计算精度的载荷信号的敏感度小于阀值常数，则说明该参数对该载荷信号不敏感，则不参与后续标定计算。
64.s330、如果模型参数对需要进行提升计算精度的载荷信号的敏感度大于阀值常数，则说明该参数对该载荷信号敏感，且如果该模型参数对已经达到计算精度的载荷信号的敏感度小于阀值常数，则该模型参数需要参与后续标定计算。
65.s340、完成模型参数筛选后，定义轮胎模型的参数集合为，其表达公式如下：
其中，表示轮胎模型的参数集合；、、表示轮胎模型的参数；表示轮胎模型的参数的数量；并针对参数集合为的每一个元素设置数值范围，其表达公式如下：其中：表示轮胎模型的某参数；、表示参数的最小值常数及最大值常数，后续迭代计算中如果数据大于最大值则取值为最大值，如果数据小于最小值则取值为最小值。
66.s360：采用遗传算法进行第二标定以标定轮胎的模型参数。
67.参考步骤s250的采用遗传算法标定预设汽车动力学计算模型中的相同算法，具体可以包括：s3601、设定后续进行迭代的最大迭代次数、迭代目标函数向量及迭代终止误差向量。
68.s3602、轮胎模型参数集合的元素数值范围内，随机生产个轮胎模型参数集合生成集合。
69.s3603、针对初始生成的集合针对非支配解排序，并将非支配解放入外部集合中。
70.s3604、设定针对集合的选择算法、交叉算法、变异算法。
71.s3605、在集合完成上述选择算法、交叉算法、变异算法后，更新为新的集合；将与外部集合取并集，再将此并集进行非支配解排序，生成新的外部集合。
72.s3606、如果生成的外部集合，满足迭代终止条件，则输出外部集合，即为标定后的轮胎模型参数；如果生成的外部集合，不满足迭代终止条件，则将更新生成新的外部集合作为新的集合，则将更新的集合重新进行按照步骤s3603至步骤s3605进行运算，直到最大迭代次数达到设置的最大迭代次数或者满足迭代终止条件。
73.综上，申请实施例提出的汽车动力学模型标定方法，通过均方根误差对车辆的轮胎实测载荷和轮胎仿真载荷做出评判，在满足不满足误差要求的情况下，对轮胎模型参数的敏感度进行评判，针对敏感度较高的模型参数采用遗传算法进行标定，可以大大降低汽车多体动力学动态载荷计算模型标定工作的工作量。
74.请参阅图2，本技术实施例中汽车动力学计算模型的标定装置的一个实施例，可以包括：第一获取单元21，用于基于轮心施加的目标载荷获取部件实测载荷和部件仿真载荷；第一标定单元22，用于根据上述部件实测载荷和上述部件仿真载荷对预设汽车动力学计算模型进行第一标定以获取第一标定汽车动力学计算模型，其中，上述第一标定为标定除轮胎模型以外的预设汽车动力学计算模型；第二获取单元23，用于基于试车场特征路面获取轮心载荷实测数据和轮心载荷仿
真数据；第二标定单元24，用于根据上述轮心载荷实测数据和上述轮心载荷仿真数据对上述完成第一标定的预设汽车动力学计算模型的轮胎模型进行第二标定以获取目标汽车动力学模型。
75.如图3所示，本技术实施例还提供一种电子设备300，包括存储器310、处理器320及存储在存储器320上并可在处理器上运行的计算机程序311，处理器320执行计算机程序311时实现上述汽车动力学计算模型的标定方法的任一方法的步骤。
76.由于本实施例所介绍的电子设备为实施本技术实施例中一种汽车动力学计算模型的标定装置所采用的设备，故而基于本技术实施例中所介绍的方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的电子设备的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该电子设备如何实现本技术实施例中的方法不再详细介绍，只要本领域所属技术人员实施本技术实施例中的方法所采用的设备，都属于本技术所欲保护的范围。
77.在具体实施过程中，该计算机程序311被处理器执行时可以实现图3对应的实施例中任一实施方式。
78.需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
79.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
80.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
81.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
82.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
83.本技术实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机软件指令，当计算机软件指令在处理设备上运行时，使得处理设备执行如图1对应实施例中的汽车动力学计算模型的标定方法的流程。
84.计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序
指令时，全部或部分地产生按照本技术实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线（例如同轴电缆、光纤、数字用户线（digital subscriber line，dsl））或无线（例如红外、无线、微波等）方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质，（例如，软盘、硬盘、磁带）、光介质（例如，dvd）、或者半导体介质（例如固态硬盘（solid state disk，ssd））等。
85.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
86.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
87.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
88.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
89.集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本技术各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器（read-only memory，rom）、随机存取存储器（random access memory，ram）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
90.以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。