基于BP算法的整車式動(dòng)態(tài)稱重儀表的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、目前，國(guó)內(nèi)高速公路采用的軸重式動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)存在的問(wèn)題主要有：車輛通行效率低、稱量精度低、系統(tǒng)不能對(duì)超長(zhǎng)、超寬和特種車輛進(jìn)行有效的計(jì)重，收費(fèi)站經(jīng)常出現(xiàn)擁堵、爭(zhēng)吵等現(xiàn)象。因此，整車式動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)因其高精度、高效率的稱量正被用戶逐步認(rèn)可。整車式動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)稱重技術(shù)與整車式靜態(tài)稱重平臺(tái)技術(shù)相結(jié)合而設(shè)計(jì)，系統(tǒng)在提高稱量精度的同時(shí)，還可以有效的防止車輛不規(guī)范行駛而導(dǎo)致的逃費(fèi)行為。
　　稱重儀表作為稱重系統(tǒng)的核心模塊，其功能和性能直接影

2、響稱重系統(tǒng)的稱量精度和工作效率。本文根據(jù)整車式動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)的技術(shù)要求，提出了動(dòng)態(tài)稱重儀表的設(shè)計(jì)方案，方案包括硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和稱重算法設(shè)計(jì)三部分。本文的主要內(nèi)容如下：
　　第一，介紹了動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)及儀表的研究背景和意義，根據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和發(fā)展?fàn)顩r，提出了系統(tǒng)和儀表的設(shè)計(jì)方案，同時(shí)，介紹了本文的結(jié)構(gòu)安排。
　　第二，介紹了整車式動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，并對(duì)系統(tǒng)各組成部分的工作原理和系統(tǒng)工作模式進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。

3、r>　　第三，根據(jù)整車式動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)的技術(shù)方案要求，對(duì)儀表硬件電路進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)；根據(jù)傳感器并聯(lián)電路原理，設(shè)計(jì)信號(hào)預(yù)處理電路。
　　第四，基于WinCE嵌入式操作系統(tǒng)的多線程模塊化編程技術(shù)開(kāi)發(fā)的整車式動(dòng)態(tài)稱重儀表的軟件設(shè)計(jì)和基于MCGS組態(tài)軟件的儀表屏幕程序設(shè)計(jì)。詳細(xì)介紹了各模塊程序設(shè)計(jì)過(guò)程及主要功能代碼。
　　第五，根據(jù)整車式動(dòng)態(tài)稱重信號(hào)的特點(diǎn)，采用單子帶重構(gòu)改進(jìn)算法與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法相結(jié)合的方法對(duì)稱重信號(hào)進(jìn)行處理，建立M

4、atlab仿真模型。
　　第六，對(duì)整車式動(dòng)態(tài)稱重?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行仿真，并將儀表應(yīng)用于實(shí)際工程中，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，對(duì)儀表的稱量精度和可行性進(jìn)行驗(yàn)證。
　　第七，總結(jié)本文的設(shè)計(jì)工作，展望未來(lái)稱重系統(tǒng)及儀表的發(fā)展。
　　本設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)有：
　　第一，稱重承載器采用長(zhǎng)秤體、多臺(tái)面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有動(dòng)態(tài)整車稱重、多車連續(xù)不間斷稱量的特點(diǎn)，和通行效率高、稱重準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)。
　　第二，儀表硬件采用以EPC-8000工控板為核心的模塊

5、化電路設(shè)計(jì)，軟件采用基于WinCE嵌入式操作系統(tǒng)的多線程模塊化技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，儀表處理速度快、運(yùn)行效率高、冗余性好。
　　第三，采用單子帶重構(gòu)改進(jìn)算法對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波預(yù)處理，然后利用BP算法結(jié)合車型、車速和加速度對(duì)稱重信號(hào)進(jìn)行再次處理，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行的同時(shí)，提高了稱重精度。
　　本課題設(shè)計(jì)的儀表在高速公路收費(fèi)站試運(yùn)行兩個(gè)月期間，稱重系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，且系統(tǒng)總體性能較軸重式稱重系統(tǒng)有很大提升。應(yīng)用本設(shè)計(jì)的算法對(duì)稱重信號(hào)處理