吉林大学学报(工学版) ›› 2014, Vol. 44 ›› Issue (2): 335-342.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201402010

• 论文 • 上一篇    下一篇

体现悬架特性的车辆载荷状态监测技术

李世武, 姚雪萍, 孙文财, 王琳虹, 赖祥翔, 王德强   

  1. 吉林大学 交通学院, 长春 130022
  • 收稿日期:2012-12-20 出版日期:2014-02-01 发布日期:2014-02-01
  • 通讯作者: 孙文财（1981- ），男，讲师，博士.研究方向：交通环境与安全技术.E-mail：swcai@163.com E-mail:swcai@163.com
  • 作者简介:李世武（1971- ），男，教授，博士生导师.研究方向：交通环境与安全技术.E-mail：shiwu@jlu.edu.cn
  • 基金资助:

    教育部新世纪优秀人才支持计划项目（450091205147）；吉林省科技厅基础项目（201105014）；高等学校博士学科点专项科研基金项目（20110011120045）.

Monitoring technology for vehicle loading status reflecting suspension vibration characteristics

LI Shi-wu, YAO Xue-ping, SUN Wen-cai, WANG Lin-hong, LAI Xiang-xiang, WANG De-qiang   

  1. College of Transportation, Jinlin University, Changchun 130022, China
  • Received:2012-12-20 Online:2014-02-01 Published:2014-02-01

RICH HTML

0   

PDF (PC)

543

摘要：

采用双自由度非独立悬架车辆1/2振动模型，以路面不平度为激励，运用随机振动理论建立了车辆振动微分方程，并使用Simulink对不同工况下车辆的悬架特性进行了仿真分析。基于对悬架特性的分析，设计了一种带过载保护装置的悬架载荷测量装置，提出了一种车辆载荷状态监测方法，以解放赛龙为试验车辆开发了车辆载荷状态监测平台，编写了传感器信号处理和载荷状态辨识程序，并对该系统进行了载荷状态检测试验和质心位置监测试验，结果表明测量误差小于5%，实现了车辆水平质心测定，为车辆在途危险状态的实时监测预警提供了技术支持。

关键词: 交通运输工程, 路面不平度, 悬架特性, 载荷状态监测, 经验模态分解

Abstract:

A two-degree of freedom 1/2 vehicle vibration model of axle suspension was built. Using random vibration theory, the differential equation of vehicle vibration was derived with the road roughness model as the input excitation. The vehicle suspension characteristics under different working condition were simulated and analyzed using Simulink software. Based on the analysis of the suspension characteristics, a suspension load monitoring device with overload protection function was designed, and a method to monitor the vehicle load status was proposed. Furthermore, a vehicle load status monitoring platform for FSAW truck was developed. The program of sensor signal processing and vehicle load identification was written. The system was tested by load status detecting trial and centre-of-mass position monitoring trial. The results show that the relative measurement error is less than 5%, and the horizontal centre-of-mass of the vehicle was positioned accurately. This research provides technical support for the real-time monitoring and warning of vehicle in-transit risk status.

Key words: engineering of communications and transportation, pavement roughness, suspension characteristics, loading status monitoring, empirical mode decomposition

中图分类号: 

  • U467.1

[1] 周志峰, 蔡萍, 陈日兴, 等. 基于非线性拟合的汽车动态称重数据处理新方法[J].上海交通大学学报, 2006, 40(5):709-712. Zhou Zhi-feng, Cai Ping, Chen Ri-xing, et al. A new method of processing data of weigh-in-motion of vehicles based on nonlinear curve-fitting[J].Journal of Shanghai Jiaotong University, 2006, 40(5):709-712.



[2] Wang J F, Wu M G. An overview of research on weigh-in-motion system[C]//Proceedings of the 5th World Congress on Intelligent Control and Automation, Hangzhou, China, 2004.



[3] 陈锡辉, 张银鸿.LabVIEW8.20程序设计从入门到精通[M].北京:清华大学出版社, 2007.



[4] 熊庆.基于LABVIEW的汽车操纵稳定性测试系统的研制[D]. 四川:西华大学交通与汽车工程学院, 2010. Xiong Qing. Reserch on automotive controllability and stability test system based on LABVIEW[D].Sichuan:Shool of Transportation and Automotive Engineering, Xihua University, 2010.



[5] 余志生. 汽车理论[M]. 5版. 北京:机械工业出版社, 2011.



[6] 张立军, 张天侠.车辆四轮相关路面非平稳随机输入通用时频模型[J].振动与冲击, 2008, 27(7):75-78. Zhang Li-jun, Zhang Tian-xia. General nonstationary random input model of road surface with four wheels correlated[J].Journal of Vibration and Shock, 2008, 27(7):75-78.



[7] Ding Li-na, Hao Hong, Zhu Xin-qun.Evaluation of dynamic vehicle axle loads on bridges with different surface conditions[J].Journal of Sound and Vibration, 2009(323):826-848.



[8] 陈杰平, 陈无畏, 祝辉, 等.基于Matlab/Simulink的随机路面建模与不平度仿真[J].农业机械学报, 2010, 41(3):11-15. Chen Jie-ping, Chen Wu-wei, Zhu Hui, et al.Modeling and Simulink on stochastic road surface irregularity based on Matlab/simulink[J].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2010, 41(3):11-15.



[9] 郑建. 减速带激励下非线性汽车悬架系统动力学特性研究[D].重庆:重庆大学自动化学院, 2010. Zheng Jian. Study on dynamics character of nonlinear vehicle suspension system due to speed control bumps impact[D]. Chongqing: School of Automation, Chongqing University, 2010.



[10] 刘霖雯, 刘超, 江成顺.EMD新算法及其应用[J], 系统仿真学报, 2007, 19(2):446-448. Liu Lin-wen, Liu Chao, Jiang Cheng-shun. Novel EMD algorithm and its application[J].Journal of System Simulation, 2007, 19(2):446-448.
[1] 徐洪峰, 高霜霜, 郑启明, 章琨. 信号控制交叉口的复合动态车道管理方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 430-439.
[2] 刘薇娜, 周小龙, 姜振海, 马风雷. 基于最优特征的改进经验模态分解方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1957-1963.
[3] 王海玮, 温惠英, 刘敏. 夜间环境驾驶员精神负荷的生理特性评估与实验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(2): 420-428.
[4] 姜桂艳, 刘彬, 隋晓艳, 马明芳. 基于IC卡收费系统的公交客流信息实时采集方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(4): 1076-1082.
[5] 宗芳, 王占中, 贾洪飞, 焦玉玲, 吴杨. 基于支持向量机的通勤日活动-出行持续时间预测[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(2): 406-411.
[6] 潘义勇, 马健霄, 孙璐. 基于可靠度的动态随机交通网络耗时最优路径[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(2): 412-417.
[7] 李世武, 徐艺, 孙文财, 王琳虹, 郭梦竹, 柴萌. 基于瞳孔直径的撞固定物冲突自反馈识别方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(2): 418-425.
[8] 赵淑芝, 梁士栋, 马明辉, 刘华胜, 朱永刚. 信号交叉口实时排队长度估计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(1): 85-91.
[9] 刘华胜，赵淑芝，朱永刚，李晓玉. 基于有效路径的轨道交通接运线路设计模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(2): 371-378.
[10] 姜万录，卢传奇，朱勇. 基于HHT和模糊C均值聚类的轴向柱塞泵故障识别[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(2): 429-436.
[11] 祝进城，肖峰，帅斌，刘晓波. 城市出租车拥挤收费[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(1): 89-96.
[12] 游峰, 张荣辉, 王海玮, 徐建闽, 温惠英. 欠驱动半挂汽车列车的运动建模与跟踪控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2014, 44(5): 1296-1302.
[13] 程国柱, 李德欢, 吴立新, 莫宣艳, 徐慧智. 城市道路人行横道处照明指标的确定[J]. 吉林大学学报(工学版), 2014, 44(5): 1308-1314.
[14] 雷达, 钟诗胜. 基于奇异值分解和经验模态分解的航空发动机健康信号降噪[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 764-770.
[15] 周伟, 赵胜川. 基于Mixed Logit模型的路线选择行为量化分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(02): 304-309.
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!
版权所有 © 《吉林大学学报(工学版)》编辑部
地址：长春市人民大街5988号　电话：+86-431-85095297　传真：+86-431-85094074　E-mail: xbgxb@jlu.edu.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发