一種車載稱重系統(tǒng)的傳感器標(biāo)定方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種車載稱重系統(tǒng)的傳感器標(biāo)定方法。本發(fā)明主要是在汽車車橋上安裝應(yīng)變電阻式模擬傳感器，然后標(biāo)定傳感器，采用基于L2正則化的非線性最小二乘計算出傳感器的標(biāo)定系數(shù)，并根據(jù)傳感器輸出的AD值和傳感器的標(biāo)定系數(shù)，算出載重貨車的貨物重量。汽車在行駛過程中，本發(fā)明也能夠獲得穩(wěn)定且精度較高的貨物重量數(shù)據(jù)。
【專利說明】一種車載稱重系統(tǒng)的傳感器標(biāo)定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車載稱重領(lǐng)域，尤其涉及的是一種車載稱重系統(tǒng)的傳感器標(biāo)定方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著公路運輸業(yè)迅速發(fā)展，載重汽車在運輸中普遍存在超載現(xiàn)象。調(diào)查表明，行駛于公路的車輛如果軸重超過限值的30%，公路使用壽命就會縮短56%，使得公路維修費用巨增，路面使用壽命縮短。另外，由于超載使得車輛的動力性能受到影響，嚴(yán)重影響了車輛的安全行駛。因此，車輛動態(tài)稱重技術(shù)已成為車輛載荷測量的關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展方向。目前車輛動態(tài)稱重技術(shù)的主要問題在于稱重數(shù)據(jù)誤差較大(一般誤差在10%-20%左右)且不穩(wěn)定，這大大影響車輛動態(tài)稱重技術(shù)的使用和推廣。影響這兩個問題的關(guān)鍵因素在于:(I)傳感器本身設(shè)計不合理；(2)沒有泛化能力較強的傳感器標(biāo)定算法。尤其是泛化能力較強的傳感器標(biāo)定算法對稱重數(shù)據(jù)的精度和穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的影響，因為對傳感器的標(biāo)定是在汽車靜止?fàn)顟B(tài)下進行，而汽車在行駛過程中傳感器數(shù)據(jù)與靜止?fàn)顟B(tài)時差別很大，如果傳感器標(biāo)定算法泛化能力不強，必然會出現(xiàn)稱重數(shù)據(jù)誤差較大且不穩(wěn)定。
[0003]因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，需要改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)在車輛動態(tài)稱重中數(shù)據(jù)誤差較大的缺陷，提供一種車載稱重系統(tǒng)的傳感器標(biāo)定方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種車載稱重系統(tǒng)的傳感器標(biāo)定方法，包括以下步驟:
[0007](I)在汽車車橋兩端各安裝一個傳感器；
[0008](2)用模擬線將傳感器與數(shù)據(jù)采集器連接；
[0009](3)將待標(biāo)定車輛在空車狀態(tài)時開到標(biāo)定地點并平穩(wěn)停下，記錄空車狀態(tài)時各個傳感器穩(wěn)定的AD值，并將這些值保存到FLASH或鐵電存儲器中；
[0010](4)將砝碼或已知重量的貨物吊裝到車輛上，待各傳感器AD值穩(wěn)定后，先記錄下貨物或砝碼的重量以及它們對應(yīng)的AD值；再將車子向前和向后開動各一次，待各傳感器AD值穩(wěn)定后，再次記錄貨物或砝碼的重量以及它們對應(yīng)的AD值，并將這些值保存到FLASH或鐵電存儲器中；卸掉貨物，然后待各傳感器AD值穩(wěn)定后，再記錄下卸貨之后的AD值，并將這些值保存到FLASH或鐵電存儲器中；
[0011](5)對車輛進行滿載標(biāo)定，并記錄下相應(yīng)重量對應(yīng)的AD值，并將該值保存到FLASH或鐵電存儲器中；
[0012](6)通過所采集的AD值對傳感器標(biāo)定，標(biāo)定需采用非線性且泛化性好的標(biāo)定算法;
[0013](7)根據(jù)傳感器輸出的AD值和傳感器的標(biāo)定系數(shù)，算出載重貨車的貨物重量。
[0014]所述的傳感器為應(yīng)變電阻式模擬傳感器。[0015]所述的傳感器的安裝要采用焊接方式。
[0016]所述的傳感器標(biāo)定方法，步驟(3)中，空車狀態(tài)的AD值包括汽車前向停車、倒車各兩次的傳感器穩(wěn)定狀態(tài)時的AD值。
[0017]所述的標(biāo)定算法為:(1)建立基于二次函數(shù)的最小二乘回歸目標(biāo)函數(shù)，設(shè)有n個傳感器，總共標(biāo)定了 m次，第ii個標(biāo)定后，n個傳感器輸出的AD值所組成的向量為xf = (xi1,xi2，...xin),i=1...m第i次標(biāo)定時的重量為1i, i = l...m；(2)再定義一個二次函數(shù)r(X)=XiMXi-1,Xi ∈ Rn, M ∈ RnXn, i = 1...m，其中M為可逆的對稱矩陣，它表示傳感器待標(biāo)定的系數(shù)，則經(jīng)m次標(biāo)定后，其回歸殘差函數(shù)可以定義為:
[0018]
【權(quán)利要求】
1.一種車載稱重系統(tǒng)的傳感器標(biāo)定方法，其特征是，包括以下步驟: (1)在汽車車橋兩端各安裝一個傳感器； (2)用模擬線將傳感器與數(shù)據(jù)采集器連接； (3)將待標(biāo)定車輛在空車狀態(tài)時開到標(biāo)定地點并平穩(wěn)停下，記錄空車狀態(tài)時各個傳感器穩(wěn)定的AD值，并將這些值保存到FLASH或鐵電存儲器中； (4)將砝碼或已知重量的貨物吊裝到車輛上，待各傳感器AD值穩(wěn)定后，先記錄下貨物或砝碼的重量以及它們對應(yīng)的AD值；再將車子向前和向后開動各一次，待各傳感器AD值穩(wěn)定后，再次記錄貨物或砝碼的重量以及它們對應(yīng)的AD值，并將這些值保存到FLASH或鐵電存儲器中；卸掉貨物，然后待各傳感器AD值穩(wěn)定后，再記錄下卸貨之后的AD值，并將這些值保存到FLASH或鐵電存儲器中； (5)對車輛進行滿載標(biāo)定，并記錄下相應(yīng)重量對應(yīng)的AD值，并將該值保存到FLASH或鐵電存儲器中； (6)通過所采集的AD值對傳感器標(biāo)定，標(biāo)定需采用非線性且泛化性好的標(biāo)定算法； (7)根據(jù)傳感器輸出的AD值和傳感器的標(biāo)定系數(shù)，算出載重貨車的貨物重量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器標(biāo)定方法，其特征是，傳感器為應(yīng)變電阻式模擬傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器標(biāo)定方法，其特征是，傳感器的安裝要采用焊接方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器標(biāo)定方法，其特征是，空車狀態(tài)的AD值包括汽車前向停車、倒車各兩次的傳感器穩(wěn)定狀態(tài)時的AD值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器標(biāo)定方法，其特征是，標(biāo)定算法為:(I)建立基于二次函數(shù)的最小二乘回歸目標(biāo)函數(shù)，設(shè)有η個傳感器，總共標(biāo)定了 m次，第i個標(biāo)定后，η個傳感器輸出的AD值所組成的向量為A =(?...，<:Μ = 1...--，第i次標(biāo)定時的重量為Ii, i =I…m ；⑵再定義一個二次函數(shù)a (X) = XiMx1-1i, Xi e Rn, M e RnXn, i = I…m,其中M為可逆的對稱矩陣，它表示傳感器待標(biāo)定的系數(shù)，則經(jīng)m次標(biāo)定后，其回歸殘差函數(shù)可以定義為:
ιη?η/(Μ) = |?χ^2
^ V i=l J 然后，在上述方程中引入L1正則項，并得到新的目標(biāo)函數(shù)為: min/(M)=|-l)2 +λ\Μ\ 求解此方程，得到傳感器的標(biāo)定系數(shù)Μ。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的傳感器標(biāo)定方法，其特征是，第m次標(biāo)定時的重量大于或等于標(biāo)定車輛額定載重的一半。
【文檔編號】G01G23/01GK103592014SQ201310541887
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月6日
【發(fā)明者】劉波 申請人:重慶工商大學(xué)