[发明专利]车辆动态轴重衡称重信号的自适应滤波方法

摘要

本发明是一种车辆动态轴重信号的自适应滤波方法。它的目的是有效地消除因车辆动态载荷引起的称量误差，较大程度地提高车辆动态称量精度。它采用零相位偏移低通滤波对原始轴重信号进行处理，消除了白噪声干扰、抑制了轴重信号在低通滤波过程中的相位失真；它又用寻找轴重信号极值点均值方法对原始称重信号进行优化截取，较好地抑制了称重信号中的重力冲击干扰；最后本发明又用经验模态分解法对称重信号进行分解，同时在经验模态分解中采用端点延拓法消除了端点效应，有效地抑制了虚假模态的产生，使分解出的结果比较真实，通过经验模态分解，消除了车辆动态载荷引起的低频干扰，得到了真实的轴重信号。

主权项

1.一种车辆动态轴重衡称重信号的自适应滤波方法，其步骤如下：1.1、称重仪系统首先根据秤台的实际重量和实际过车的类型，设置一个车辆轴上秤台的轴重阈值h1和车辆轴下秤台的轴重阈值h2，这两个阈值作为判断车辆是否上秤台和下秤台的基准；1.2、启动称重仪硬件系统，使系统对称重传感器输出的信号进行采集，并在采集过程中对信号进行多点均值滤波，用来抑制采集信号中的尖脉冲噪声干扰，同时，系统随时将所采集的信号与阈值h1相比较，如果信号大于阈值h1，系统判断车辆轴已上秤台，则开始记录所采集的称重信号，同时记下开始记录的时间标尺t1，当所采集的称重信号值低于阈值h2时，系统判断车辆轴已下秤台，则停止记录，同时记下停止记录的时间标尺t2；1.3、对记录下的原始称重信号进行零相位偏移低通滤波，即采用巴斯沃夫滤波器进行滤波，滤波的截止频率为60Hz，用来消除称重信号中的白噪声；1.4、将1.3步所得称重信号中的极值点取出进行平均，如果其中有端点值，则需把端点值剔除后再进行平均，得极值点平均值C，然后以极值点平均值C±1％为基准值，从开始记录的时间t1开始，按时间的延序方向依次在称重信号中寻找与基准值相等的值，找到后记录下对应该信号值的时间标尺t3，然后再以同样的方法，从停止记录的时间t2开始，按时间的倒逆方向依次在称重信号中寻找与基准值相等的值，找到后记录下对应该信号值的时间标尺t4，然后按照时间标尺t3、t4对1.3步所得的称重信号进行截取，得到有效称重信号；1.5、采用经验模态分解方法对1.4步所得的有效称重信号进行分解，分解时，采用端点延拓方法消除端点效应，得出多个不同的本征模态函数信号c1～cn和一个残余量信号r；1.6、将1.5步所得的残余量信号r的幅值均值与1.4步所得有效称重信号的幅值均值相比较，如果它们的差超过有效称重信号均值的10％，则系统把残余量信号r与倒数第一个本征模态函数信号cn相加，作为实际的称重信号，如果它们的幅值均值差没超过有效称重信号的10％，则把残余量信号r作为实际的称重信号。