多传感器并联式三维测力平台及标定

针对参数测试的实际需求及现有三维力传感器的局限性,提出了一种用于高速列车转向架参数测定的三维测力平台。介绍了其结构特点及测量原理,并研发了相应的标定装置。为了解决三维测力平台维间耦合问题,在单轴加载下,分析了平台3个方向的输出特性,从而获得其静态标定矩阵。试验结果表明:本文所设计的三维测力平台偏心载荷作用下最大相对误差为0.42%,测量精度为0.25%;三向载荷同时作用下,测量精度为1.5%,该三维测力平台具有良好的抗偏载能力,能够消除维间耦合的干扰。

三维测力装置维间耦合效应试验及解耦方法

为实现转向架试验台载荷测量功能,提升转向架参数测定精度,设计了多测力传感器并联的三维测力装置,对其测量原理进行理论分析并搭建了惠斯通电桥测量电路。三维测力装置属于切应力传感器,分析表明其测量电路输出电压与载荷有确定的线性关系;进行了三维测力装置单轴加载的静态标定试验,分析了单轴加载的输出特性及其载荷测量的维间耦合效应,发现单轴加载时,加载轴所对应测量电路有线性度良好的电压输出,但非加载轴测量电路同时有较小的电压输出。文中还提出了评价维间耦合效应的耦合度以及基于最小二乘法和BP神经网络的数值解耦方法,并通过试验验证了两种解耦方法的有效性;同时采用正交实验法进行三维测力装置多轴加载试验,单轴测量误差和整体测量误差均没有超过1.5%,测量精度满足测试需求。

并行数据采集技术在三维测力系统中的应用

应用并行接口技术 ,对进口Kistler三维测力平台输出信号数据采集处理。在Windows平台下 ,采用VisualC ++编程工具和Pentium微型计算机 ,开发运动生物力学测力分析软件。结果表明 :采用并行数据处理方法 ,解决了三维测力平台测试过程中 ,测试数据丢失问题 ,提高了三维测力平台的测试精度。分析软件采用中文界面设计 ,操作简便、图形显示分辨率高 。