原文传递
双轮式横向力系数测试仪动态标定算法及软件
| 论文题名： | 双轮式横向力系数测试仪动态标定算法及软件 |
| 关键词： | 路面横向抗滑;双轮式横向力系数测试仪;动态标定算法;数据采集系统 |
| 摘要： | 路面抗滑性能是保障公路交通安全的关键性能指标。双轮式横向力系数测试仪的测量模型标定是保证路面横向抗滑性能测量准确性的基本前提。交通运输行业常采用多台测试仪之间的比对试验来提升设备间测量结果的一致性，但是该方法缺少可溯源的标准量值，无法实现严格意义上的测量模型标定。为此，本文在反力约束式共激励源动态标定装置的基础上，提出了基于小波变换与动态时间规整算法的数据序列分析、匹配方法，开发了相应的数据采集系统，实现了双轮式横向力系数测试仪的动态标定。本文具体工作如下： 针对实际工程中的采集需求，开发了基于YAV16AD采集卡的数据采集仪和基于MFC的数据采集软件，并形成了数据采集系统，实现了对数据的连续采集、存储与显示。大量的动态标定实验，验证了采集系统的实时性与稳定性。 针对动态标定实验过程中的噪声干扰，提出利用小波阈值法进行数据序列去噪，并根据实际工程需求选取相关参数，开展了性能评价实验研究；针对运动过程差异与采集软件不同步导致的数据序列长度不一致问题，在分析数据序列含义的基础上，提出了利用基于小波变换的多尺度分析法来定位关键特征点，并进行了有效数据序列的截取。大量定性与定量实验结果表明了去噪与截取方法的优越性能。 针对设备间测量频率不同和测量结果差异所导致的数据序列特征点不匹配问题，提出了基于动态时间规整算法的数据序列分段去重、采样的匹配方法。该方法对截取序列进行动态时间规整算法处理，并根据弯曲矩阵中采样点路径与规整截取序列的对应关系，利用规整截取序列中的匹配峰值点信息对弯曲路径进行分段去重。根据去重后弯曲路径的分段点数信息，对截取序列进行分段采样与匹配。多台设备、多种条件下的实验结果，验证了该匹配方法的有效性。 依托“交通运输行业在用双轮式横向力系数测试仪检定校准项目”进行了动态标定实验验证。结果表明，本文方法与反力约束式共激励源动态标定装置具有良好兼容性，达到了双轮式横向力系数测试仪模型参数快速标定的需求，可有效提升该仪器的测量准确性，满足实际工程的应用要求。 |
| 作者： | 朱博炜 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 颜露新;荆根强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2021 |
检索历史
应用推荐
