基于经验模态分解的载货汽车载荷动态检测策略研究

振动与冲击

第３２卷第４期

ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＶＩＢＲＡＴＩＯＮＡＮＤＳＨＯＣＫ

Ｖ０１．３２

Ｎｏ．４２０１３

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基于经验模态分解的载货汽车载荷动态检测策略研究

田晶晶，李世武，苏建，杨志发，陈璐，汪海正

（吉林大学交通学院，长春１３００２２）

摘

要：针对载货汽车载荷动态检测问题，仿真分析了汽车不同车速和载荷状态下悬架的动态特性。基于车辆载

Ｍｏｄｅ

荷与悬架变量的关系，设计了 种高精度带过载保护的汽车载荷动态检测装置，采用经验模态分解法（Ｅｍｐｆｉｃａｌ

Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ＥＭＤ）构建了汽车载荷动态检测装置数据处理算法。以解放赛龙Ⅱ载货汽车为试验车、Ｍｃｇｓｌ２ＸＥＰｌ００单片机为车载终端构建了车辆载荷动态检测试验平台，并对系统进行了静态标定和动态检测试验。试验结果表明：该装置在试验车车速为４Ｑ和６０ｋｍ／ｈ、装载量分别为空载、半载和满载状态下对车辆总重检测结果误差均小于５．０％；车速为９０ｋｍ／ｈ、相同装载量状态下，检测结果误差分别为３．１２％，７．６１６％和６．７５％；由此可见，随着试验车速增大，该装置对车辆载荷动态检测精度波动范围增大，但是总体满足工程的实际需求，它为车辆载荷动态实时检测提供了一种新方法。

关键词：车辆工程；载货汽车；经验模态法；载荷；动态检测中图分类号：Ｕ４６２．１

文献标识码：Ａ

Ｄｙｎａｍｉｃｄｅｔｅｃｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｖｅｈｉｃｌｅｌｏａｄｂａｓｅｄ

ＴＩＡＮ

ｏｎ

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ｏｆ

Ｚｈｉ－ｆａ，ＣＨＥＮＬｕ，ＷＡＮＧ

（Ｃｏｌｌｅｇｅ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：

Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，Ｊｉｌｉｎ

Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００２２，Ｃｈｉｎａ）

Ｆｏｒｄｙｎａｍｉｃｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｖｅｈｉｃｌｅｌｏａｄ，ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆ

ｏｎ

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ｓｐｅｅｄ．Ｔｈｉｓ

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ｎｅｗ

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｖｅｈｉｃｌｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｈｅａｖｙｔｒｃｕｋ；ＥＭＤ；ｌｏａｄ；ｄｙｎａｍｉｃｄｅｔｅｃｔｉｏｎ

车辆的装载状态对其操纵稳定性有重要的影响，传感器结构复杂、成本高，因此实用性较差。

车辆行驶过程中装载状态实时动态监测预警可有效预防由异常车辆装载状态诱发的道路交通事故的发生。目前，车辆装载状态分析测量方法大都是离线分析，对载荷动态检测的方法研究较少。Ｎｉｅｄｚｗｉｅｃｋｉ…研究自适应滤波法在车辆动态称重的应用。郭兰英等Ｈ。３研

究了应变式轴重秤，它们主要应用于车辆载重量的检测站称重检查。陈广华等”１设计了基于粘贴式应变传

根据汽车理论的相关背景知识，悬架是整车悬挂质量的承载构件，其最主要的功能足传递作用在轮胎和车架之间的力和力矩，缓和路面不平度对车辆的冲击并衰减由此引起的车辆振动。首先本文仿真分析了钢板弹簧悬架的动态力学特性。基于车辆载荷与悬架钢板弹簧变形量的关系分析结果，设计了一种高精度

带过载保护的汽车载荷动态检测装置”。，并构建了车辆载荷检测动态系统试验平台。

感器的车辆超载监测系统，但该系统中车辆载荷检测

基金项目：国家“８６３”高技术发展计划项目（２００９ＡＡｌｌＺ２１５）收稿日期：２０１１—１２—０６修改稿收到日期：２０１２一０２～２９第一作者田晶晶男，博士生，１９８６年生

通讯作者李世武男，博士，教授，博士生导师，１９７１年生

１悬架动力学特性仿真分析

１．１路面不平度模型

路面不平度是车辆行驶过程中最主要的激励源之

一。根据长春汽车研究所制订的《车辆振动输入一路

万方数据

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振动与冲击

２０１３年第３２卷

面不平度表示方法》（ＧＢ／Ｔ７０３１—１９８６）将路面不平度将路面分为Ａ～Ｈ级№】。目前我国路面以Ｂ级路面为主，本文以Ｂ等级路面不平度激励作为车 …… 此处隐藏：9579字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……