一种车载称重系统的传感器标定方法

摘要

本发明公开了一种车载称重系统的传感器标定方法。本发明主要是在汽车车桥上安装应变电阻式模拟传感器，然后标定传感器，采用基于L₂正则化的非线性最小二乘计算出传感器的标定系数，并根据传感器输出的AD值和传感器的标定系数，算出载重货车的货物重量。汽车在行驶过程中，本发明也能够获得稳定且精度较高的货物重量数据。

主权项

一种车载称重系统的传感器标定方法，其特征是，包括以下步骤：(1)在汽车车桥两端各安装一个传感器；(2)用模拟线将传感器与数据采集器连接；(3)将待标定车辆在空车状态时开到标定地点并平稳停下，记录空车状态时各个传感器稳定的AD值，并将这些值保存到FLASH或铁电存储器中；(4)将砝码或已知重量的货物吊装到车辆上，待各传感器AD值稳定后，先记录下货物或砝码的重量以及它们对应的AD值；再将车子向前和向后开动各一次，待各传感器AD值稳定后，再次记录货物或砝码的重量以及它们对应的AD值，并将这些值保存到FLASH或铁电存储器中；卸掉货物，然后待各传感器AD值稳定后，再记录下卸货之后的AD值，并将这些值保存到FLASH或铁电存储器中；(5)对车辆进行满载标定，并记录下相应重量对应的AD值，并将该值保存到FLASH或铁电存储器中；(6)通过所采集的AD值对传感器标定，标定需采用非线性且泛化性好的标定算法；所述标定算法为：(1)建立基于二次函数的最小二乘回归目标函数，设有n个传感器，总共标定了m次，第i个标定后，n个传感器输出的AD值所组成的向量为第i次标定时的重量为l_i,i＝1…m；(2)再定义一个二次函数r_i(x)＝x_iMx_i‑l_i,x_i∈Rⁿ,M∈R^n×n,i＝1…m，其中M为可逆的对称矩阵,它表示传感器待标定的系数，则经m次标定后，其回归残差函数定义为：$\underset{M}{min}f\left(M\right)=\frac{1}{2}\left(\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}{r}_i^2\right)$然后，在上述方程中引入L₁正则项，并得到新的目标函数为：$\underset{M}{min}f\left(M\right)=\frac{1}{2}\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}{(x_i^T{\mathrm{Mx}}_i-l_i)}^2+\lambda \left|\right|M|{|}_1$求解此方程，就得到传感器的标定系数M；(7)根据传感器输出的AD值和传感器的标定系数，算出载重货车的货物重量。