基于简支梁弹性变形的循环优化算法在动态称重中的应用研究

摘要

为测量运动中汽车的质量，本文探索了基于简支梁弹性变形的循环优化算法，并进行了简支梁的实验研究。 首先进行了动态称重系统的总体设计，接着建立了称重台模型，给出了单个移动集中力和两个移动集中力作用下简支梁上任意点理论挠度的表 达式，并探索了基于简支梁弹性变形的循环优化算法，得到了求解运动中的汽车质量的优化算法的数学模型。 在移动质量一简支梁的实验中，设计并制作了双轴四轮实验小车以及小车两侧挡板上的偏心块激振系统，在简支梁的0.25倍长度处、0.5倍长度处及0.75倍长度处的正下方依次布置三个非接触式电涡流位移传感器，分别进行了滑块和小车的实验，采集了不同速度、不同大小的集中力作用下的实验信号。 在实验信号的分析和处理中，将原始信号导入到MATLAB中并形成数组，探索了截取原始信号的三种方法，确定了信号的初始时刻和终止时刻，对实验采集的信号进行实时谱分析，并进行数字滤波。 在利用MATLAB编制优化程序求解质量中，结合实验模型对移动质量一简支梁模型进行了修正，编程求得在移动集中力作用下简支梁上三个传感器位置处的理论挠度的函数表达式，以各测点的挠度的测量值与理论值的偏差的平方和为目标函数，进行符号运算并引入内联函数，实现了循环优化，反复运用无约束非线性优化及序列二次规划(SQP)进行求解，得到的优化结果即为动态称重结果。最后，对优化结果做了分析，从多个方面讨论了影响优化结果的因素，并给出了提高算法精度的方法。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号说明

第一章绪论

第二章基于简支梁弹性变形的循环优化算法理论研究

第三章基于简支梁弹性变形的循环优化算法实验研究

第四章实验信号的分析与处理

第五章优化结果的求解与分析

第六章结论和展望

参考文献

附录

致谢

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