[发明专利]一种车载称重系统的传感器标定方法

说明书

技术领域

本发明涉及车载称重领域，尤其涉及的是一种车载称重系统的传感器标定方法。

背景技术

随着公路运输业迅速发展，载重汽车在运输中普遍存在超载现象。调查表明，行驶于公路的车辆如果轴重超过限值的30％，公路使用寿命就会缩短56％，使得公路维修费用巨增，路面使用寿命缩短。另外，由于超载使得车辆的动力性能受到影响，严重影响了车辆的安全行驶。因此，车辆动态称重技术已成为车辆载荷测量的关键技术和发展方向。目前车辆动态称重技术的主要问题在于称重数据误差较大(一般误差在10％-20％左右)且不稳定，这大大影响车辆动态称重技术的使用和推广。影响这两个问题的关键因素在于：(1)传感器本身设计不合理；(2)没有泛化能力较强的传感器标定算法。尤其是泛化能力较强的传感器标定算法对称重数据的精度和稳定性起着至关重要的影响，因为对传感器的标定是在汽车静止状态下进行，而汽车在行驶过程中传感器数据与静止状态时差别很大，如果传感器标定算法泛化能力不强，必然会出现称重数据误差较大且不稳定。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术在车辆动态称重中数据误差较大的缺陷，提供一种车载称重系统的传感器标定方法。

本发明的技术方案如下：

一种车载称重系统的传感器标定方法，包括以下步骤：

(1)在汽车车桥两端各安装一个传感器；

(2)用模拟线将传感器与数据采集器连接；

(3)将待标定车辆在空车状态时开到标定地点并平稳停下，记录空车状态时各个传感器稳定的AD值，并将这些值保存到FLASH或铁电存储器中；

(4)将砝码或已知重量的货物吊装到车辆上，待各传感器AD值稳定后，先记录下货物或砝码的重量以及它们对应的AD值；再将车子向前和向后开动各一次，待各传感器AD值稳定后，再次记录货物或砝码的重量以及它们对应的AD值，并将这些值保存到FLASH或铁电存储器中；卸掉货物，然后待各传感器AD值稳定后，再记录下卸货之后的AD值，并将这些值保存到FLASH或铁电存储器中；

(5)对车辆进行满载标定，并记录下相应重量对应的AD值，并将该值保存到FLASH或铁电存储器中；

(6)通过所采集的AD值对传感器标定，标定需采用非线性且泛化性好的标定算法；

(7)根据传感器输出的AD值和传感器的标定系数，算出载重货车的货物重量。

所述的传感器为应变电阻式模拟传感器。

所述的传感器的安装要采用焊接方式。

所述的传感器标定方法，步骤(3)中，空车状态的AD值包括汽车前向停车、倒车各两次的传感器稳定状态时的AD值。

所述的标定算法为：(1)建立基于二次函数的最小二乘回归目标函数，设有n个传感器，总共标定了m次，第i_i个标定后，n个传感器输出的AD值所组成的向量为第i次标定时的重量为l_i，i＝1…m；(2)再定义一个二次函数r_i(x)=x_iMx_i-l_i，x_i∈Rⁿ，M∈R^n×n，i＝1…m，其中M为可逆的对称矩阵，它表示传感器待标定的系数，则经m次标定后，其回归残差函数可以定义为：

minMf(M)=12(Σi=1mri2)]]>

然后，在上述方程中引入正则项，并得到新的目标函数为：