车载式车辆荷载质量动态称重系统研发

发布时间：2020-11-02 18:43

　　 随着我国道路基础设施建设的推进,公路运输承担着越来越多的货运任务。在经济利益的驱使下,随之而来的超载也越加严重,对超载行为实行有效监管迫在眉睫。目前公路车辆称重系统主要有两种:静态称重及分离式动态称重。静态称重虽然称重精度高,但称重耗时较长,效率低下;分离式动态称重系统可以在车辆行驶过程中测量载重,一定程度上提高了称重效率,但对无法铺设地下称重设备的偏远地区难以实施超载管制。因此,将称重平台与车辆本身结合于一体的车载式动态称重系统是未来动态称重系统的研究方向。当前对车载式动态称重系统的研究还在起步阶段,国内对车载式动态称重技术的研究尤其存在不少问题,除了称重精度较低外,对动态称重过程中影响称重精度的因素处理方法也不够成熟。因此本论文提出并研发了一种车载式车辆荷载质量动态称重系统,将影响车辆动态称重精度的一些因素,包括纵向加速度以及垂直加速度同时考虑在内,分别从系统硬件结构及称重数据信号处理算法方面提高系统的称重精度,利用车辆载荷与钢板弹簧之间关系,通过测量车架与车轴之间的相对位移间接得到车辆的荷载质量。为了使设计的车载式车辆荷载质量动态称重系统的称重精度满足法规要求,需要对采集到的动态称重数据进行处理。本论文首先利用加权滑动平均滤波法对采集到的钢板弹簧位移信号进行预处理,然后采用BP神经网络算法对影响动态称重精度的纵向加速度与垂直加速度信号进行处理,最后采用最小二乘法建立车辆载荷与车架-车轴之间相对位移(钢板弹簧位移)的拟合函数,最终得到车辆的整车载荷。最后通过在实验小车上测试系统的可靠性。实验结果表明,本文提出的车载式车辆载荷质量动态称重系统的精度满足动态称重精度要求。
【学位单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U492.321
【部分图文】：

驾驶员驾驶疲劳，导致行车过程中出现对车辆的误操作行为，导致交通事大提高。、超载车辆扰乱国家道路收费家对道路收费标准有严格执行标准，车辆的超载运输使车辆标定的载质辆的收费都是由国家按照已定标准收取，如果车辆超载，那么其标定载实际车辆的载质量变大，因此就会减少养路费和过路费的缴纳。这样就会收取费用减少，减少了国家的经济来源，既影响了国家收费市场的秩序，的公平公正的形象。过上述分析可知，车辆超载不仅危害国家道路、桥梁等交通设施，还严重生命财产安全，同时还对建立一个文明有序的当代运输市场体系有着重建立有效的车辆超载监督管理措施很有必要。车辆超载给国家各方面带来2 所示。

由于内部电荷的极化现象，会在其表面产生电荷，通压间接测量车辆的载荷。压电式传感器灵敏度、响应速度都比应度大，可以抵抗测量时行驶车辆带来的冲击，增加测量精度，适重。容式动态称重动态称重是采用电容式传感器的一种动态称重方法[21]。当车辆通感器感受到车重造成的台面压力，导致电容量发生变化，通过测号转换为电信号，通过测量此电信号可以间接获得测量的整车质纤式动态称重动态称重是采用光纤传感器的一种动态称重方法[22]。采用通马赫感器，当车辆经过敏感光纤时,干涉仪两个工作臂之间会产生相应端通过干涉条纹个数来表征车辆载荷。

图 1.4 OBW 系统基本组成图感器的安装位置，测量参数及测点个数，OBW 系统主表 1.2 所示。表 1.2 OBW 系统设计方案感器安装位置 测量参数 测量原理车架 应力通过应变传感器测得车辆在载荷的变化，得到车辆实际载荷的重板弹簧表面 应力在车辆的钢板弹簧表面上安装应荷作用下板簧的形变，得到车辆板弹簧表面 位移通过位移传感器测量板簧在载荷度来表征车辆载荷的大小。气缸表面 气压 通过气压传感器测量压力变化来
【参考文献】

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本文编号：2867423