Fahrwegstörungen sind die geometrischen Abweichungen eines Fahrweges von seiner idealen Gestalt. Fahrzeuge und ihre Insassen reagieren mit ihrem frequenzabhängigen Schwingungsverhalten auf die durch Fahrwegstörungen und über die eingeleiteten Anregungen. Es ist daher wichtig, die Anregungen frequenzabhängig darstellen zu können. Die Unebenheiten sind schwach stationäre Prozesse. Die Beschreibung der Qualitätsklassen von Fahrwegen im Frequenzbereich erfolgt über die Sd (Spektraldichte), die mit fourierbasierten Verfahren geschätzt wird. In dem Beitrag werden die fourierbasierte und die waveletbasierte Sd-Schätzung von Fahrwegen gegenübergestellt. Es wird für vorgegebene Sds die Generierung synthetischer Fahrwegstörungen mit Hilfe von Wavelets erläutert. Es werden die Fahrwegstörungen im Frequenzbereich mit den entsprechenden Gleichungen hergeleitet und beschrieben. Anschließend werden die Fouriertransformierte sowie die Wavelet-Transformation vorgestellt. Der Vorteil der Wavelet-Transformation leitet sich aus der Tatsache ab, dass ein Wavelet einen sogenannten kompakten Träger hat, es ist nur in einem begrenzten Zeitintervall von Null verschieden. Ebenso wie für die Fouriertransformierte wurde auch für die kontinuierliche Wavelet-Transformation eine diskrete Variante, die DWT (diskrete Wavelet-Transformation) entwickelt. Diese kann über einen schnellen Algorithmus berechnet werden. Die Schnelligkeit des Algorithmus beruht auf der zugrundeliegenden Multiskalenanalyse, die ausnutzt, dass die skalierten Wavelets als gewichtete Summe verschobener Wavelets der nächstfeineren Skala darstellbar sind. Nach der Beschreibung der Multiphasenanalyse mit der Filterkaskade wird die Translationsinvariante DWT erläutert. Mit Hilfe der modifizierten DWT erfolgt die Sd-Schätzung, Beispiele dazu werden vorgestellt. Zum Schluss wird die waveletbasierte Synthese von Fahrwegstörungen vorgestellt. Die waveletbasierte Spektraldichtenschätzung liefert unmittelbar, ohne Mittelung oder Nachbearbeitung eine glatte Darstellung der Sd einer Fahrwegstörung sowie die Varianzverteilung in Oktavbändern und ist damit sehr gut für die Klassifizierung von Fahrwegstörungen geeignet. Die waveletbasierte Analyse bietet die Möglichkeit, die Betrachtung auf instationäre Prozesse zu erweitern, was die Berücksichtigung transienter Ereignisse erlaubt, die in realen Fahrwegstörungen auftreten und auch Einfluss auf das Schwingungsverhalten der Fahrzeuginsassen haben.


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    Titel :

    Zur Analyse und Synthese stochastischer Fahrwegstörungen mit Wavelets


    Weitere Titelangaben:

    On the analysis and synthesis of stochastic track irregularities using wavelets


    Beteiligte:
    Liebig, S. (Autor:in) / Quarz, V. (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2004


    Format / Umfang :

    24 Seiten, 14 Bilder, 10 Quellen




    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch