动态汽车衡称重系统动态特性分析及数据处理的研究

【摘要】：随着我国经济与道路交通运输业的发展,公路的交通运输量逐年迅猛增长,随之车辆超载现象也日益普遍与严重。据相关调查,我国公路上行驶的货车中75%以上都有超载现象。为了有效解决车辆超载问题,人们开始在公路关卡设置车辆称重系统,由于静态称重系统一般规模比较大,引人注目,而且会造成公路交通不畅,所以人们越来越多的选择使用动态称重的方法。然而,目前我国对动态汽车衡称重系统的研究还存在有很多问题,使获得的称重精度始终得不到提高。首先对车辆行驶称重台面过程中的干扰因素缺乏全面系统的分析。其次是人们一直把研究的重点放在系统硬件上,而忽略了软件实现高精度的称重算法对动态汽车衡称重系统所起的至关重要的作用。本文首先对动态汽车衡称重系统进行了基本的平台规划,搭建了一个基本的动态汽车衡称重系统,并对系统中的各个模块进行功能规划。针对以往动态称重系统中存在的弊端,本文从车辆的整体运动分析、车辆的轴载运动分析及车辆的振动分析这三个方面入手,全面剖析了车辆在动态称重过程中的运动状态及所受到的干扰因素,找出了影响其精度的主要干扰因素并进行了干扰噪声的频段范围分析。之后,通过传统的信号处理工具FIR滤波,对获得的动态称重信号进行了初步处理并分析了FIR窗函数滤波之后的结果,找出了FIR窗函数滤波的不足。然后用小波变换算法弥补FIR窗函数滤波的缺陷,对高频噪声进行有效滤除,再运用神经网络BP算法对小波分析处理后的信号进行拟合,最终使获得的车辆动态称重信号与车辆真实车重基本吻合,从而提高了动态汽车衡称重系统的称重精度。