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汽车动态称重系统算法研究

杨敏  
【摘要】: 随着交通运输业的飞速发展,汽车超载现象也日益严重。车辆超载不仅破坏了道路的结构和基础设施建设,而且影响了正常的交通运输,严重破坏了行车秩序和行车安全,引发了大量的交通事故。有效抑制车辆超载的重要手段就是实现对车辆的计重收费,而计重收费的关键技术就是车辆的动态称重。 目前汽车动态称重主要有检测轴载荷和轮载荷两种称重方法,本文使用轴载荷称重的方法进行动态称重技术的研究。论文首先分析了动态载荷对动态称重精度的影响,基于动态载荷分离的轴重信号处理思想,采用经验模态分解方法和非线性拟合方法对动态轴重信号进行处理。 动态称重系统中汽车的速度和称重精度往往是相互矛盾的,为了解决这个问题,论文中分别针对汽车过称台时速度的不同,采取不同的数据处理方法。在汽车以低速和中速(速度小于16km/h)通过称台时,采用经验模态分解的方法处理采集到的数据序列。但是经验模态分解方法存在严重的端点效应。为了解决其端点效应,论文中主要采用了镜像延拓法、次端点镜像延拓法和极值平移法三种方法抑制经验模态分解的端点效应,对其进行了改进。在汽车以高速(速度大于16km/h)通过称台时,采用非线性拟合的方法处理采集到的数据序列。 实验结果表明,汽车在速度小于16km/h时,采用改进的经验模态分解的方法处理汽车的轴重信号,其称重精度在4%以内,达到了ASTM E1318-94标准的第Ⅳ类动态称重系统的精度要求。汽车在速度大于16km/h时,采用非线性拟合的方法处理汽车的轴重信号,其称重精度在4%以内,达到了ASTM E1318-94标准的第Ⅳ类动态称重系统的精度要求。


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