双雷达与轮轴传感器融合的列车高精度测速方法

为在列车运动过程非线性变化、噪声为非高斯的条件下,实现测速传感器的量测误差校准及融合后的速度高精度估计,提出列车测速系统配置双雷达与轮轴传感器,并根据联邦粒子滤波进行融合的测速方法。以CRH3型列车在两车站间从启动到停止的运行全过程为例,将不同速度估计方法在列车产生空转、打滑、振动以及测速传感器存在动态噪声情况下的测速误差进行分析并验证。仿真结果表明:双雷达与轮轴组合进行校准后粒子滤波相对未校准时在空转和打滑阶段均方根误差可分别降低31.52%、47.35%;对比双雷达分离振动速度校准法和双雷达角度偏差估计校准法,双雷达分离振动速度校准法在列车振动速度占比0~1和雷达安装角误差-1°~1°范围内,相对误差最大可降低39.66%。采用联邦粒子滤波融合后的测速结果较融合前双雷达和轮轴传感器滤波测速的结果MAE分别降低34.71%,14.03%,RMSE分别降低26.51%、10.98%。采用联邦粒子滤波融合的方式较联邦扩展卡尔曼滤波融合测速均方根误差降低26.97%,最大绝对误差可降低16.10%。

基于DBSCAN与BP神经网络的轮速传感器故障诊断研究

针对工业生产时轮速传感器性能测试数据过多,难以对其故障类型进行识别的问题,设计了基于DBSCAN与BP神经网络的轮速传感器故障诊断方法。首先,根据轮速传感器工作原理以及实际测试数据分析了轮数传感器故障类型以及对应的故障数据。然后,利用DBSCAN对轮速传感器的性能测试数据进行异常值检测,同时建立BP神经网络进行训练及测试,用于对异常值对应的故障类型进行诊断与分类,并将BP神经网络与GRNN神经网络以及PNN神经网络的故障诊断速度以及准确率进行对比。实验结果显示:针对轮速传感器故障类型检测BP神经网络的速度及准确率有明显优势,该文设计的轮速传感器故障检测算法能够准确的从测试数据中提取故障数据并进行故障诊断。

轮速传感器AK协议解码系统设计与实现

带AK协议的轮速传感器为汽车主动安全控制系统提供了轮速信息的同时,还提供了转动方向以及诊断等其他信息,为控制系统可靠性的提升发挥了重要的作用。文章以机电制动控制器(Electromechanical Brake System,EMB)为例,采用分立电路与EMB控制器自带的微处理器设计解码系统,进行轮速传感器AK协议解码。通过对AK协议的关键特征进行分析,设计了硬件信号处理电路,分别提取出速度信号与数据信号。基于微控制单元(Microcontroller Unit,MCU)现有的AUTOSAR软件架构,以复杂驱动的形式设计解码软件,进行速度与数据解码。搭建测试平台,对解码系统进行测试。测试结果证明,解码系统对速度和数据的解码结果准确,具有工程实用性。

铁路车轮传感器测速系统改进方案研究

采用铁路车轮传感器测速系统测量列车运行速度时,得到的速度数据存在滞后性,影响铁路货运计量及安全监测设备应用的可靠性,降低铁路货物运输安全的物防、技防能力。集成加速度补偿法和Holt双参数指数平滑法,运用列车运行过程中的历史速度形成的短期数列,能够较为准确地预测列车速度,提高预测结果的准确度。介绍车轮传感器工作原理,在详细分析加速度补偿铁路车轮传感器法、指数平滑法、Holt双参数指数平滑法等预测法优缺点的基础上,研究提出基于加速度补偿和Holt双参数指数平滑法的铁路车轮传感器测速系统改进方案。提取南宁南站某测点1天的列车速度原始数据,验证测速系统改进方案。验证结果表明,改进方案可以有效缩短滞后效应,降低测量数据与实际列车速度的误差。

基于LabVIEW的汽车轮速传感器测控系统设计

针对目前汽车轮速传感器在线测试系统效率低等问题,设计一种基于LabVIEW的汽车轮速传感器的测试系统,利用LabVIEW进行自动控制采集点位置,在不同的采集点对传感器的各项性能指标自动进行检测,实现测控系统平台中控制策略生成、画面监控、参数设置、参数趋势显示、对测试过程和步骤进行自动化控制、对测量数据进行实时采集、分析筛选、实时显示、存储回放、自动判断等功能。该平台实现多频率、多型号汽车传感器和齿轮的测试,是个开放的测试系统,具有很强的升级扩展能力。

霍尔式轮速传感器功能测试系统设计

针对目前汽车轮速传感器测试系统效率低等问题,设计了一种基于LabVIEW的汽车轮速传感器的功能测试系统。该测试系统综合运用虚拟仪器技术、数据采集技术以及计算机自动化处理技术,对汽车轮速传感器的输出信号进行采集和处理。通过实际运行测试,证明所设计系统稳定性高、实时性强,测试精度达到0.1%,测试速度达到10.5 s/pcs。软件界面友好,能快速检测轮速传感器各项指标是否合格,有效提高了轮速传感器的检测效率和准确性,确保了产品的出厂合格率在100%的水平。

汽车防抱死制动系统轮速传感器信号处理

研究了一种用模拟/数字混合电路设计方法 ,解决汽车防抱死制动系统轮速传感器信号处理问题 在对变磁阻式轮速传感器进行多种工况试验的基础上 ,分析并归纳出该种传感器的信号特性 ,据此提出了适合处理车轮速度电路设计的结构函数 ,利用该结构函数设计出了轮速信号处理电路 ,并对电路进行了仿真和试验研究 研究结果表明 ,依据结构函数设计出的轮速信号处理电路 ,能实时处理汽车在制动过程中车轮速度大范围变化所产生的信号 电路工作稳定、可靠 ,抗干扰能力强 ,在较低车速下 (<3km/h)

一种车辆模型辅助的MEMS-SINS导航方法

针对城市环境中GNSS因遮挡导致MEMS-SINS精度快速降低的问题,在车辆运动学约束的基础上,结合四通道ABS轮速传感器和方向盘转角信息,提出一种新的适用于陆地车辆的MEMS-SINS导航方法。该方法通过分析车辆转弯和运动约束特性,构建角速度和加速度观测量,从而实现基于模型辅助的MEMS误差在线补偿;其次,ABS轮速信息与非完整约束条件结合可额外增加三维车体速度观测量,进一步维持卫星失效时组合滤波器的量测更新。跑车实验表明,在GNSS信号频繁丢失甚至长时间无法定位时,低精度MEMS惯性器件引起的快速误差积累得到有效抑制,与经典车体约束结合里程计算法相比,航向精度提高约70%,位置、速度精度也有相应的提高,验证了算法的有效性。

汽车ABS参考速度的确定方法

汽车参考车速的确定是制动防抱死系统(ABS)开发中的关键问题。ABS的控制目标是保持车轮滑移率始终在侧向附着系数较大、纵向附着系数最大的滑移率值附近,以保持车辆的方向稳定性和提高制动交通。为此,对一些参考车速的计算方法,加以分类和讨论分析。

汽车防抱死制动系统轮速传感器信号处理

本文研究了汽车防抱死制动系统轮速传感器信号的处理问题。在对变磁阻激励式轮速传感器的工作特性进行试验研究的基础上,提出了对轮速传感器信号处理电路的要求,设计出了由两级迟滞比较器+低通滤波构成的信号处理电路。对电路进行了仿真和试验研究。研究结果显示,这种轮速信号处理电路工作可靠、抗干扰能力强。在较低车速下(<3km/h)仍能准确地测量车速。

汽车ABS轮速传感器性能测试系统的实现

针对汽车防抱制动系统中广泛使用的磁电式轮速传感器,在分析其可能失效模式的基础上,提出了汽车ABS轮速传感器的测试方法,并对汽车ABS轮速传感器性能测试系统的总体布置以及测试软件进行了设计。然后在此性能测试系统上对汽车ABS轮速传感器进行了性能测试,完成了相关的试验验证。研究结果显示,这套系统工作可靠,实施方便,不仅能快速的检测轮速传感器各项指标是否合格,而且能模拟实车进行轮速传感器失效研究,为分析ABS轮速传感器的故障诊断问题提供了方便。

基于ABS轮速传感器的信号模拟系统研究与应用

防抱死制动系统(ABS)是当今汽车安全领域中极为重要的技术成果之一,针对其性能特点,吉林大学车辆工程专业将ABS轮速传感器信号模拟系统引入到本专业的本科实验教学。作为汽车电控系统仿真与试验测试技术课程的重要实验内容之一,通过学生自主设计、实施操作实验,加深对ABS系统控制的理解,锻炼学生科学思维方式和动手能力,此模拟系统对于培养车辆工程专业本科生的专业素质及动手能力具有很重要的意义。同时在实验室平台中将ABS轮速传感器信号模拟系统与本科生开展的应用实践培训和大学生创新创业训练计划进行有机结合,通过实验和实践培训,培养创新性人才,实现科研项目与实验教学的互补。

基于Simscape的车辆ABS建模与仿真研究

关于车辆ABS系统建模优化问题,传统的建模方法缺少具体的车辆组件模型和完善的物理系统模型,且纯数学理论模型较晦涩和理想化。为解决上述问题,提出一种基于Simscape的物理系统建模方法,可以支持不同类型物理系统的复杂过程的混合建模和仿真,比传统模型更具物理性和更切合实际情况,且构建的车辆组件模型具有独立性和通用性。为验证物理系统模型的正确性和真实性,针对干沥青、湿泥土和积雪三种路面条件的刹车过程进行了仿真研究。仿真结果表明,利用Simscape搭建的物理模型是真实可靠的,更有利于对ABS系统高效快捷地开展相关的动力学分析。

外转子永磁轮毂电机的转速控制

针对电动车转速控制非线性的问题,提出一种电动车用外转子永磁轮毂电机转速的线性控制方案.依据霍尔效应理论及采用CORDIC算法进行轴角变换的方法,研究了一种新型传感器-磁编码器,利用该编码器对电机转速进行线性控制,并给出具体的设计方案和硬件电路.控制系统将电动车转把的转动范围从0°~90°拓宽到0°~360°,控制精度可达到10位,实现了电动车用外转子永磁轮毂电机转速的宽范围线性控制,克服了电动车转速非线性调节的缺陷.

基于MSP430汽车防抱死制动控制器的设计

介绍了一种汽车防抱死制动系统控制器的设计。控制器以MSP430F149单片机为核心,根据防抱死制动系统的工作原理,利用轮速传感器,对轮速进行滤波、放大、整形等实现车轮速度的采集。采用基于车轮滑移率的防抱控制理论,根据车速、轮速来计算车轮滑移率。在硬件设计方面,根据系统选择了MSP430F149单片机,设计出信号输入回路、输出驱动回路、电源部分,给出了系统结构原理图。

汽车轮速传感器周节误差分析

为了完成汽车轮速传感器和齿轮的高效率、高精度、高可靠性能测试,在汽车轮速传感器检定算法上,研究了目前普遍流行的占空比误差参数测试算法及其存在的缺陷,分析了影响占空比误差精度和可靠性的各种因素,提出了一种全新的基于上升沿和下降沿最大周期、最小周期的Pitch error(齿轮的)周节误差算法,较好地反映了信号的失真大小,优化软件算法;设计的基于LabVIEW最大周期、最小周期误差参数测量模块,并已成功应用于汽车轮速传感器检定测控系统中。

汽车轮速传感器在线检测系统开发

开发了一种车轮速度传感器在线检测系统,重点阐述检测台的测控系统设计。测控系统基于工业控制计算机,实现了对在线检测过程的自动监控和数据自动采集处理、显示。测试结果表明,该检测系统性能稳定、操作简单、精度高,可对汽车车桥的轮速传感器进行快速检测和评价,从而为该类产品的质量保证提供了有效支撑。

弹性BP神经网络消除轮速传感器误差方法的研究

汽车轮速是汽车运动状态参数的主要信息源,是控制系统的核心,其精度直接影响这些系统的性能。为了提高轮速的精度,降低传感器的研制成本,提出了一种基于弹性BP神经网络的误差分析方法消除轮速传感器误差。将改进的BP神经网络——弹性BP神经网络用于误差分析,并提出误差匹配的算法。理论和仿真结果表明,该方法使绝对误差达到2×10-4rad,能够有效地消除传感器误差,提高轮速信号的精度。

汽车ABS的轮速传感器系统故障类型识别方法

基于模糊c-均值聚类(FCM)的模糊神经网络(ANFIS),提出一种汽车防抱死系统(ABS)的轮速传感器系统在线故障类型识别方法。采用FCM算法对故障样本进行分类,并通过训练ANFIS,获得诊断模型。该方法与传统的ABS故障诊断方法相比更具合理性和精确性,仿真结果表明了该方法的有效性。

基于轮速特征的防抱死制动系统故障检测技术研究

比较了磁电式和霍尔式传感器最低测量轮速的影响因素,分析了控制软件最低计算轮速与采样周期的关系,明确了防抱死制动系统最低轮速的成因。基于单轮动力学模型研究了车轮在正常工况下角加速度及其变化率的物理限值。以最低轮速、轮角加速度及其变化率作为特征,设计了轮速在线故障检测算法,利用故障模拟试验对算法进行了验证,结果表明该技术可有效识别多种类型的轮速故障。