详情

原文传递基于BP算法的整车式动态称重仪表的研究与设计

论文题名：	基于BP算法的整车式动态称重仪表的研究与设计
关键词：	整车式;动态称重;BP算法;称量精度;高速公路
摘要：	目前，国内高速公路采用的轴重式动态称重系统存在的问题主要有：车辆通行效率低、称量精度低、系统不能对超长、超宽和特种车辆进行有效的计重，收费站经常出现拥堵、争吵等现象。因此，整车式动态称重系统因其高精度、高效率的称量正被用户逐步认可。整车式动态称重系统采用动态称重技术与整车式静态称重平台技术相结合而设计，系统在提高称量精度的同时，还可以有效的防止车辆不规范行驶而导致的逃费行为。　　称重仪表作为称重系统的核心模块，其功能和性能直接影响称重系统的称量精度和工作效率。本文根据整车式动态称重系统的技术要求，提出了动态称重仪表的设计方案，方案包括硬件设计、软件设计和称重算法设计三部分。本文的主要内容如下：　　第一，介绍了动态称重系统及仪表的研究背景和意义，根据国内外相关领域的研究现状和发展状况，提出了系统和仪表的设计方案，同时，介绍了本文的结构安排。　　第二，介绍了整车式动态称重系统的组成结构，并对系统各组成部分的工作原理和系统工作模式进行详细的说明。　　第三，根据整车式动态称重系统的技术方案要求，对仪表硬件电路进行模块化设计；根据传感器并联电路原理，设计信号预处理电路。　　第四，基于WinCE嵌入式操作系统的多线程模块化编程技术开发的整车式动态称重仪表的软件设计和基于MCGS组态软件的仪表屏幕程序设计。详细介绍了各模块程序设计过程及主要功能代码。　　第五，根据整车式动态称重信号的特点，采用单子带重构改进算法与BP神经网络算法相结合的方法对称重信号进行处理，建立Matlab仿真模型。　　第六，对整车式动态称重数据进行仿真，并将仪表应用于实际工程中，通过现场测试，对仪表的称量精度和可行性进行验证。　　第七，总结本文的设计工作，展望未来称重系统及仪表的发展。　　本设计的创新点有：　　第一，称重承载器采用长秤体、多台面结构设计，具有动态整车称重、多车连续不间断称量的特点，和通行效率高、称重准确度高的优点。　　第二，仪表硬件采用以EPC-8000工控板为核心的模块化电路设计，软件采用基于WinCE嵌入式操作系统的多线程模块化技术进行设计，仪表处理速度快、运行效率高、冗余性好。　　第三，采用单子带重构改进算法对信号进行滤波预处理，然后利用BP算法结合车型、车速和加速度对称重信号进行再次处理，在保证系统稳定可靠运行的同时，提高了称重精度。　　本课题设计的仪表在高速公路收费站试运行两个月期间，称重系统运行稳定可靠，且系统总体性能较轴重式称重系统有很大提升。应用本设计的算法对称重信号处理后，整车称量误差控制在1％以内，满足国标《JJG907-2006动态汽车衡检定规程》中规定的1级秤误差要求。
作者：	李海龙
专业：	控制工程
导师：	李丽宏
授予学位：	硕士
授予学位单位：	太原理工大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文