多分力车轮力传感器研究及其在汽车道路试验中的应用

本论文以原机械部科研项目为依托,并结合江苏省汽车工程重点实验室开放基金资助项目(K2085),对多分力WFT 进行了理论研究,并结合实际工程开发了汽车道路试验系统,其主要研究内容及成果如下: 1)WFT 结构研究。分析多分力WFT 弹性体结构特点,设计开发了改进的无机械耦合的轮辐式结构。在结构设计的基础上对六自由度载荷测量进行布片和组桥,并对各路信号的测量进行了公式推导和解耦分析。 2)多路信号非接触式传输方法研究。分析常用非接触信号传输的基本理论和方法,结合WFT 的使用环境和特点,设计了电感与光电相结合的全新信号非接触传输系统,并对多路信号非接触传输系统及标定方法进行了研究和分析。 3)传感器特性辨识决策与误差补偿分析。在已有传感器特性辨识决策方法研究的基础上,提出了基于信息熵理论的辨识决策方法,并针对正态分布规律数据推导了信息熵决策评价指标。同时,为提高传感器测量精度,提出了模糊推理误差校正方法,并为简化分析和计算,对多维情况引入了结构分解算法。 4)多维系统耦合度评价研究。分析多维系统耦合度评价的静态和动态方法:其中静态方法有RGA 法、基于概率统计分析方法、CSC 法,并在CSC 分析方法的基础上提出了面积积分分析方法,并对动态DRGA 方法、基于单位阶跃信号的分析方法进行了讨论。 5)多维系统解耦算法研究。分析耦合系统静态线性和非线性解耦方法,并在非线性解耦分析的基础上提出了基于查询表的解耦方法,在动态对角解耦(矩阵求逆法)、不变性解耦分析方法的基础上,提出了基于对角优势化补偿的近似解耦分析方法。 6)多分力WFT 标定处理及应用。对WFT 标定结果进行处理,在WFT 研制的基础上开发汽车道路数据采集和处理系统,并进行实车道路试验对系统的有关应用进行了分析。