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公路动态称重系统的设计理论研究

凌杰  
【摘要】: 随着公路运输工业生产和商业贸易的不断发展,产生了对公路车辆进行动 态称重(Weigh-in-Motion简称为WIM)越来越严格的要求。动态称重是大宗 散装货物快速自动称重计量的有效的手段,也是加强公路超限运输、强制实施 超限法规等管理现代化、科学化的技术条件。就公路动态称重系统而言,动态 称量精度、汽车的通过速度是其性能指标中最重要的,它标志着公路动态称重 系统的技术水平的高低;而目前的动态称重系统由于只对动态称重信号作简单 的数字滤波处理,而缺乏更深一层的信号处理技术。所以,这就需要较长的称 重承载板,而且限制了较低的车辆通过速度以保证动态称重信号经过一定时间 的衰减,稳定到一定程度才开始计量转换处理。为在保证精度的前提下,减小 称重系统的结构尺寸,进一步提高车辆的通过速度,本文在以下几个方面进行 了WIM系统设计理论的基础性研究,并提出了一些开创性的解决方法。全文 共分七章。 第一章为绪论,提出了有待研究的问题,叙述了关于公路动态称重系统的 研究概况,并建构论文的框架。 第二章:综合对WIM系统称重精度影响因素以及数据处理方法,提出了 全新的WIM系统设计的基本原则,并进行称重计算模型的推导以及计算方法 的设计。该方法可以大幅度降低WIM系统的生产、使用成本,同时充分利用 称重信号蕴含的信息。为提高车辆的通过速度提供了保证。 第三章:提出了WIM系统动态性能的测试方法,并设计了动态性能检测 试验。为保证上述设计准则中主要参数的准确性,提供了实验方法。 第四章:分析了WIM系统检测信号的特点,根据优化理论,提出了抑制 短历程信号中低频周期干扰的开创性方法,并通过仿真计算验证了该方法抑制 低频干扰的性能。为在保证称重精度的情况下,提高车辆的通过速度创造了巨 大的空间。 第五章:阐述了小波变换在信号预处理多采样率滤波器组设计中的应用, 以此为基础,对时变WIM系统的称重信号进行分频处理,以便于后继处理。 新兴的小波分析理论,为非平稳称重信号的预处理提供了理论基础,同时大大 公路动态称重系统的设计理论研究 摘 要 减少了分频滤波器的设计工作量。 第六章:利用上述各章提出的设计理论进行试验研究,以及试验数据的处 理分析,验证了本文提出的设计理论的正确性。 第七章:总结全文要点与结论。


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