多维车轮力传感器静态解耦的研究 被引量：5

1

作者 刘广孚 张为公 李忠国 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2006年第7期15-18,共4页

传感器的静态耦合是制约多维车轮力传感器(WFT)测量精度的一个主要因素,WFT的耦合主要为线性耦合。针对标定WFT时不能施加单维力的情况,用迭代法实现了线性解耦。对WFT的耦合率矩阵进行了计算,并进行了耦合分析。对汽车道路试验数据进... 传感器的静态耦合是制约多维车轮力传感器(WFT)测量精度的一个主要因素,WFT的耦合主要为线性耦合。针对标定WFT时不能施加单维力的情况,用迭代法实现了线性解耦。对WFT的耦合率矩阵进行了计算,并进行了耦合分析。对汽车道路试验数据进行了解耦,并与不解耦的结果进行了对比。结果表明:经线性解耦后,WFT的耦合误差基本被消除,测量精度得到了提高。 展开更多

关键词 车轮力传感器(wft) 耦合 静态解耦 耦合矩阵

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车轮多分力传感器静态解耦方法 被引量：10

2

作者 张小龙 冯能莲 +1 位作者 张为公 马德贵 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期18-23,共6页

从标定方法和解耦算法两方面对车轮力传感器静态耦合特性进行了研究。给出了详细的标定过程和样本获取方法,基于实际标定样本应用3种回归模型对多分力传感器维间耦合进行量化对比分析。结果表明:标定主通道线性特性显著;自行研制轮力传... 从标定方法和解耦算法两方面对车轮力传感器静态耦合特性进行了研究。给出了详细的标定过程和样本获取方法,基于实际标定样本应用3种回归模型对多分力传感器维间耦合进行量化对比分析。结果表明:标定主通道线性特性显著;自行研制轮力传感器静态耦合率与国外产品相当;最小二乘支持向量回归机回归精度高、泛化能力强和算法稳定;对标准正交最小二乘径向基神经网络算法改进回归效果显著。 展开更多

关键词 车轮力传感器 维间耦合 静态解耦 最小二乘支持向量机

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基于小波变换的车轮力传感器信号的去噪研究 被引量：9

3

作者 刘广孚 朱卫东 +1 位作者 张为公 李水根 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2007年第1期44-46,52,共4页

在汽车道路试验中,通过多维车轮力传感器(WFT)可以测量每个轮所受的各维力和力矩。在测量过程中,信号会不可避免地受到各种噪声的干扰,而且,在将测量数据从车轮坐标系转换到车辆坐标系时,车轮转角的误差使测量结果产生了更严重的噪声。... 在汽车道路试验中,通过多维车轮力传感器(WFT)可以测量每个轮所受的各维力和力矩。在测量过程中,信号会不可避免地受到各种噪声的干扰,而且,在将测量数据从车轮坐标系转换到车辆坐标系时,车轮转角的误差使测量结果产生了更严重的噪声。这些宽带随机噪声严重影响了车辆性能的分析。小波分析是一种信号的时间-尺度分析方法,特别适合于非平稳信号的分析,具有多分辨率分析特性,而且在时频两域都具有表征信号局部特征的能力。针对车轮力信号的特点,在MATLAB环境下编程进行车轮力信号小波变换去噪研究,试验结果表明,在选择了适当的小波基本函数和阈值的情况下,采用小波变换的阈值去噪方法对多维车轮力信号进行去噪处理,可以取得良好的效果。 展开更多

关键词 多维车轮力传感器 小波变换 多分辨分析 MALLAT算法 闻值去噪

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基于车轮力传感器的道路载荷谱采集系统设计 被引量：11

4

作者 刘庆华 张为公 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2011年第4期389-393,共5页

针对道路载荷谱采集系统多采用加速度传感器等间接测量方式导致测量误差较大等问题,通过自主研发的车轮力传感器对道路载荷谱进行直接测量,并依此构建了采集系统.设计了单向并行总线实现了高速数据传输,设计了双向串行总线实现了个模块... 针对道路载荷谱采集系统多采用加速度传感器等间接测量方式导致测量误差较大等问题,通过自主研发的车轮力传感器对道路载荷谱进行直接测量,并依此构建了采集系统.设计了单向并行总线实现了高速数据传输,设计了双向串行总线实现了个模块间控制信息的传输.系统硬件上采用CAN总线和基于cPCI的传感器-集成数据采集系统-上位机的构架方案,对WFT中的车轮力传输模块采用无线传输方式;软件上对采集的原始载荷谱采用AR建模结合Kalman滤波的方法进行去噪处理.实车试验分别采集了水泥和沥青路面数据,试验结果表明:采用滤波算法后,既保留了路面起伏的原貌,又去除了细小的波动,较准确地得到了路谱数据,系统是稳定可靠的. 展开更多

关键词 道路载荷谱 车轮力传感器 无线传输 AR建模 KALMAN滤波

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车轮力传感器的侧向力动态标定方法 被引量：9

5

作者 刘广孚 张为公 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2010年第3期100-103,共4页

车轮力传感器(WFT)在汽车道路试验中起着非常重要的作用,其动态特性是评价传感器的重要指标,但在国内尚缺乏研究。文中以零成本的方式,设计了WFT中的侧向力传感器的动态标定装置。用负阶跃加载的方式,进行了侧向力的动态标定,通过对试... 车轮力传感器(WFT)在汽车道路试验中起着非常重要的作用,其动态特性是评价传感器的重要指标,但在国内尚缺乏研究。文中以零成本的方式,设计了WFT中的侧向力传感器的动态标定装置。用负阶跃加载的方式,进行了侧向力的动态标定,通过对试验数据进行分析,得到了传感器的传递函数。试验结果表明:用负阶跃加载的方式对WFT进行动态标定是可行的,侧向力的动态标定为其余五维力的动态标定奠定了基础。 展开更多

关键词 车轮力传感器 动态标定 负阶跃加载 传递函数

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基于车轮力传感器信息的全轮驱动车辆状态估计 被引量：1

6

作者 高博麟 陈慧 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期22-27,共6页

提出一种基于车轮侧向力和纵向力传感器信息的车辆状态观测器。建立3自由度车辆动力学模型,并构建扩展卡尔曼滤波器,结合纵向加速度传感器和横摆角速度传感器的校正信息,实时估计车辆的纵向车速和质心侧偏角。在复杂附着条件下,该车辆... 提出一种基于车轮侧向力和纵向力传感器信息的车辆状态观测器。建立3自由度车辆动力学模型,并构建扩展卡尔曼滤波器,结合纵向加速度传感器和横摆角速度传感器的校正信息,实时估计车辆的纵向车速和质心侧偏角。在复杂附着条件下,该车辆状态观测器对车轮滑移和路面附着条件有很好的鲁棒性。通过veDYNA车辆动力学仿真软件,对该观测器进行了仿真验证。在分离附着系数路面条件下的仿真结果显示,传统的基于2自由度和非线性轮胎模型估计方法的纵向车速最大估计误差为25 km/h,质心侧偏角最大估计误差为3°,相同工况下,提出的基于车轮力传感器信息的全轮驱动车辆状态观测器对车辆的纵向车速和质心侧偏角估计结果具有更好的精确度,最大估计误差分别不超过0.6 km/h和0.2°,对车轮滑移和复杂路面附着条件具有更强的自适应能力。 展开更多

关键词 全轮驱动车辆 状态估计 车轮力传感器 扩展卡尔曼滤波器

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一种新型车轮六维力传感器 被引量：3

7

作者 曾庆钊 严振祥 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 1997年第10期7-9,共3页

车轮六维力传感器是汽车道路信号采集系统中的重要部件。本文介绍了一种新型车轮六维力传感器的结构特点、工作原理及优点等，并给出了采集信号的传输及存储方式。

关键词 力传感器 集流环 非接触传输 六维 车轮 汽车

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六分量车轮力传感器结构多目标优化设计 被引量：4

8

作者 贺辉 李响 马洪强 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2019年第6期915-921,共7页

以六分量车轮力传感器为研究对象,进行考虑一致灵敏度和低耦合度的传感器结构多目标优化设计。首先利用有限元分析确定应变计位置,并设计测力电桥。采用最优拉丁超立方实验设计方法分析传感器结构参数对灵敏度和耦合度的影响程度。建立... 以六分量车轮力传感器为研究对象,进行考虑一致灵敏度和低耦合度的传感器结构多目标优化设计。首先利用有限元分析确定应变计位置,并设计测力电桥。采用最优拉丁超立方实验设计方法分析传感器结构参数对灵敏度和耦合度的影响程度。建立起考虑一致灵敏度和低耦合度的多目标结构优化设计模型,并采用NSGA-II遗传算法求解该优化设计问题。优化设计后的传感器最大耦合降到3.8%,条件数降低到2.39,在一致灵敏度和低耦合度两个相互矛盾的性能间取得了较好的平衡。 展开更多

关键词 六分量车轮力传感器 多目标优化 一致灵敏度 耦合度

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基于MIMU车轮力传感器姿态解耦方法研究 被引量：1

9

作者 孙利成 王东 +1 位作者 张为公 许曈 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1477-1482,1492,共7页

为了克服编码器在车轮力姿态解耦中的局限性,设计了一种基于MIMU车轮力传感器姿态解耦方法。首先介绍了该方法的基本框架,并建立了坐标系和描述了姿态角。随后提出了一种梯度下降算法用于解算车轮的姿态,该算法能有效地结合加速度计和... 为了克服编码器在车轮力姿态解耦中的局限性,设计了一种基于MIMU车轮力传感器姿态解耦方法。首先介绍了该方法的基本框架,并建立了坐标系和描述了姿态角。随后提出了一种梯度下降算法用于解算车轮的姿态,该算法能有效地结合加速度计和磁力计对MIMU中陀螺仪的输出进行补偿,使解算结果更加准确。最后的实验表明该解耦方法结果良好,为车轮力传感器姿态解耦提供理论基础。 展开更多

关键词 车轮力传感器 姿态解耦 MIMU 梯度下降法

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汽车车轮力传感器研制

10

作者 杨武山 杨焦武 《武汉冶金科技大学学报》 1999年第4期357-360, ,共4页

介绍汽车车轮力传感器的研制和数字信号的自动处理方法。该传感器能同时动态测出运动中汽车车轮与地面作用点处的瞬态垂直作用力（路面的支反力）和水平作用力（驱动力或阻力），具有精度高、制造安装容易、计算机自动标定、自动信号处... 介绍汽车车轮力传感器的研制和数字信号的自动处理方法。该传感器能同时动态测出运动中汽车车轮与地面作用点处的瞬态垂直作用力（路面的支反力）和水平作用力（驱动力或阻力），具有精度高、制造安装容易、计算机自动标定、自动信号处理、操作简单方便等特点。它使对汽车进行载荷谱测试、汽车整车系统动态分析中外激励载荷的确定、零部件的可靠性设计等成为可能。 展开更多

关键词 汽车 车轮力传感器 研制 数字信号处理

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运动-力解耦的多维轮力传感器研究 被引量：13

11

作者 冯李航 王东 +2 位作者 徐扬 林国余 张为公 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1240-1248,共9页

介绍了一种具有运动-力解耦功能的多维车轮力传感器。基于车轮力传感器的特殊安装与实用环境的测量误差,在常规轮力传感器力-力维间解耦与测量的基础上,引入运动测量技术与校正方法,提出了一种联合的解耦方法,能够对运动场下传感器测量... 介绍了一种具有运动-力解耦功能的多维车轮力传感器。基于车轮力传感器的特殊安装与实用环境的测量误差,在常规轮力传感器力-力维间解耦与测量的基础上,引入运动测量技术与校正方法,提出了一种联合的解耦方法,能够对运动场下传感器测量的旋转耦合误差和惯性耦合误差进行补偿,同时还兼顾初值误差校准,进一步提高了车轮力的测量精度和稳定性,即实现运动-力解耦。 展开更多

关键词 车轮力传感器 运动-力解耦 多维力传感器 惯性耦合 旋转耦合

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汽车车轮多维力测量关键技术 被引量：15

12

作者 张为公 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 2004年第1期25-28,共4页

通过对汽车道路试验用车轮多维力测量技术进行研究,采用改进型轮幅式结构作为多维力传感部分,在不改变车轮距的前提下实现单胎和双胎安装 提出一种合理的应变片布片和组桥方式,实现多维力解耦测量 研制非接触型信号传输耦合器,使旋转件... 通过对汽车道路试验用车轮多维力测量技术进行研究,采用改进型轮幅式结构作为多维力传感部分,在不改变车轮距的前提下实现单胎和双胎安装 提出一种合理的应变片布片和组桥方式,实现多维力解耦测量 研制非接触型信号传输耦合器,使旋转件与非旋转件之间的信号传输可靠且精度高,组成基于车轮力测量的汽车道路试验系统。 展开更多

关键词 汽车 车轮力传感器 道路试验

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基于车轮扭矩在线检测汽车制动力 被引量：2

13

作者 刘曼 葛友华 郑功亮 《机床与液压》 北大核心 2014年第14期147-149,共3页

汽车制动性能的好坏是安全行车最重要的因素之一,制动力的大小直接影响着汽车的制动减速度、制动距离、制动时间等性能,因此是汽车检测的重点。对滚筒反力式和平板式试验台检测法进行了简要分析,设计了通过扭矩传感器在线测出制动力的... 汽车制动性能的好坏是安全行车最重要的因素之一,制动力的大小直接影响着汽车的制动减速度、制动距离、制动时间等性能,因此是汽车检测的重点。对滚筒反力式和平板式试验台检测法进行了简要分析,设计了通过扭矩传感器在线测出制动力的检测系统,并从理论上对该检测方法进行了阐述,为更准确有效地测出汽车制动力奠定了基础,可以作为一种新的汽车制动力检测方法。 展开更多

关键词 汽车制动力 扭矩传感器 车轮扭矩 在线检测

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基于小波包系数稀疏表示的WFT信号去噪 被引量：6

14

作者 陈旭 林国余 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期699-704,共6页

针对车轮力(WFT)信号受到各种扰动的影响在测量过程中测量灵敏度和稳定性严重下降的问题,根据压缩传感理论提出了基于恢复小波包细节系数稀疏性的WFT信号去噪算法.首先,利用小波包变换得到细节系数和近似系数;然后,基于约束建立最小化... 针对车轮力(WFT)信号受到各种扰动的影响在测量过程中测量灵敏度和稳定性严重下降的问题,根据压缩传感理论提出了基于恢复小波包细节系数稀疏性的WFT信号去噪算法.首先,利用小波包变换得到细节系数和近似系数;然后,基于约束建立最小化非零小波包细节系数个数的算法框架,并将该l0范数问题转化为l1范数问题,通过迭代加权优化算法剔除噪声信号的小波包系数;最后,根据小波包系数的处理结果通过小波包反变换得到去噪后的WFT信号.通过试验比较阈值法和所提出算法对WFT信号的去噪性能.结果表明所提出的方法在提高WFT信号的信噪比和保留信号的细节信息方面比阈值法更加有效. 展开更多

关键词 小波包变换 稀疏表示 压缩传感 去噪算法 车轮力传感器

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