高清路面不平度分析与功率谱密度验证
摘要：
路面不平度对车辆行驶的舒适性和稳定性有着重要影响。为了研究路面不平度，本文提出了一种基于
Matlab Simulink 的模块化建模方法。通过该方法，可以搭建随机路面模型，实现不同车速、不同
路面等级的路面激励，并对生成的随机路面进行功率谱密度验证。该方法具有简单、直观、灵活性好
等特点，适用于路面工程设计和车辆行驶性能评估等领域。
关键词：路面不平度、功率谱密度、Matlab Simulink、模块化建模
1. 引言
路面不平度是指路面的起伏和凹凸情况，是衡量路面平整度和光滑度的重要指标。路面不平度对于车
辆的行驶舒适性和稳定性具有重要影响，因此对路面不平度的分析和评价具有重要意义。传统的路面
不平度测试方法通常通过使用专用设备进行测量，并得到相应的路面不平度数据。然而，这种方法操
作复杂，成本高昂。本文提出了一种基于 Matlab Simulink 的模块化建模方法，可以通过模拟分析
的方式，研究路面不平度的特性和影响因素。
2. 系统建模
在本文提出的模块化建模方法中，我们使用 Matlab Simulink 软件来搭建路面模型。首先，我们将
路面不平度的特性转化为功率谱密度（Power Spectral Density, PSD）。功率谱密度是一种用
于描述信号在不同频率上的能量分布的指标，可以反映路面不平度的频率特性。通过分析随机路面的
功率谱密度，我们可以得到路面不平度在不同频率上的能量分布情况，从而了解路面不平度的频率特
性。
3. 软件应用
在 Matlab Simulink 中，我们可以通过编写相应的模块来实现随机路面模型的建立和功率谱密度验
证。在模块化建模中，我们可以根据实际需要，调整车速、路面等级等参数，生成不同条件下的路面
激励。通过对这些路面激励信号进行功率谱密度验证，可以得到相应的功率谱分布结果。这些结果可
以用于路面工程设计中的路面改善和优化，也可以用于车辆行驶性能评估中的行驶舒适性和稳定性分
析。
4. 实验结果
本文使用 Matlab Simulink 软件搭建了路面不平度模型，并进行了不同条件下的功率谱密度验证实
验。通过实验结果分析，我们可以得到不同车速、不同路面等级下路面不平度的特性和频率分布情况
。实验结果表明，本文提出的模块化建模方法可以有效地模拟和分析路面不平度，为路面工程设计和
车辆行驶性能评估提供了有力的支持。
5. 结论
