基于智能算法的车辆动态称重系统研究（可复制论文）.pdf

摘要车辆超限超载运输对交通安全、运输市场秩序造成了极大危害。车辆动态称重技术是目前治理车辆超载超限的最有效的手段。智能算法在信号处理方面具有鲁棒性强,容错性好等优势,能够较好的处理信号中的强噪声干扰、非线性等问题。因此,采用智能算法研究车辆动态称重系统具有较强的应用价值。车辆动态称重系统主要由硬件部分和软件信号处理部分组成疚恼攵远态称重系统的软件信号处理部分进行研究,主要研究工作和创新包括以下几个动态称重信号的预处理。通过分析动态称重信号的干扰组成,采用两步预处理的方法:第一步采用小波变换方法,滤除高频率段的干扰噪声,并对去噪后的信号进行小波重构;第二步采用遗传算法拟合出信号中频率很低,且与有用信号混杂在一起的动态载荷信号,并予以消除。同时,针对实际动态称重信号的信号特征,提出了基于遗传算法的动态载荷分段拟合方法,进一步提高了拟合的精确程度。车辆动态称重系统模型研究。首先介绍了动态称重系统的砟型,并对其进行了仿真研究;然后,针对机理模型应用范围小的缺点,引进广泛应用于电力系统的系统辨识工具算法,推导出针对动态称重问题的非机理模型辨识方法,仿真结果表明该方法满足一定的精度要求。最后对两种建模方法进行了比较。对高速称重情况下出现的小重量车辆测量结果偏大的情况,提出了按照称重速度和称重信号建立高速、中速、低速分段模型的思想。针对高速段存在的随机共振问题,采用神经网络建模方法来模拟高速段的非线性特征;中速段和低速段则采用常规的P图蛹虻バ拚牟呗浴W詈螅粤礁鼋唤佣未Φ称重结果采用模糊理论进行修正。关键词:动态称重,小波变换,系统辩识,惴ǎ窬方面:
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致谢汪清卿牛健、高增成,吴媛媛、杜一川,感谢你们在学习上对我的帮助。感谢同寝室带给我欢笑、带给我奋发进取的激情,使我永生难忘。两年的研究生生活马上就要结束,在这两年的学习生活中,我得到了各位老师的悉心指导,各位同学的热心帮助,和父母家人的关怀鼓励,在此深表感谢。首先我要感谢我的导师周立芳副教授。她严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样,她循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。论文的每个实验细节和每个数据,都离不开周老师的细心指导。感谢系统工程研究所各位老师对我的指导、帮助。感谢钱积新教授、王慧教授、邵之江教授、梁军教授、吴明光教授、赵均副教授、赵豫红副教授、陈曦副教授、刘兴高副教授、马龙华副研究员等老师在平时给我的帮助。感谢同一实验室的同学张正江、袁梦、英亮、王昕、杨敬、李昊、周芦文、的室友熊春柳、杨敬、黄豪佑,感谢你们在生活上对我的照顾。感谢我生命历程中每一位老师,感谢我的同学、我的朋友,带给我知识、感谢我的爸爸妈妈,焉得谖草,言树之背,养育之恩,无以回报,你们永远健康快乐是我最大的心愿。谨以此文献所有帮助和关心过我的人。年
第一章绪论车辆动态称重系统研究意义及发展现状获取利润,超得越多,赚得越多,形成了“压价——超限超载——运力过剩——车辆超限超载运输对交通安全、运输市场及汽车生产秩序造成了极大危害。主要表现在:一是诱发了大量道路交通安全事故。据统计,%的道路安全事故是由于车辆超限超载引发的,%的群死群伤性重大特大道路交通事故与超限超载有直接关系⋯,车辆超限超载运输给人民生命财产造成了巨大损失。二是严重损坏了公路基础设施。超限超载车辆的荷载远远超过了公路和桥梁的设计承受荷载,致使路面损坏、桥梁断裂,正常使用年限大大缩短,只能提前进行大修。年,美国科学家提出了一种计算超载对路面造成伤害程度的经验公式表明:如果标准轴重是吨,而超载车辆的轴重是吨,那超载的车辆对路面造成的伤害是标准轴重车辆对路面造成伤害程度的丁>萁煌ú棵挪馑悖超载使水泥路面缩短使用年限%,沥青路面缩短%【。全国公路每年因车辆超限超载造成的损失超过谠!也撇斐闪司薅钏鹗А三是导致了公路运输市场的恶性竞争。以竞相压价承揽货源,以超限超载来再超限超载”的恶性循环,正常使用年限在年左右的货运车辆年后即报废】。同时造成车辆“大吨小标”泛滥。为迎合车辆超限超载运输的需求,一些汽车生产厂商竞相生产“大吨小标”车,一些汽车改装厂和修理厂也纷纷非法改装车辆,影响了汽车工业的健康发展。上述问题说明,车辆超限超载运输造成道路运输市场扭曲,、竞争有序的市场秩序,阻碍了现代化道路运输市场体系的建立和完善,破坏了正常的社会经济秩序,也严重危及国家和人民的生命、财产道路运输车辆超限超载的危害性引起了党中央、国务院的高度重视,加大了对车辆超载的