动态电子汽车衡称重系统数学模型的建立

　　0　引　言

　　动态电子汽车衡是用于测量运动中的汽车质量的系统,因此,它属于动态测试范畴.

　　动态测试定义为:量的瞬时以及它随时间而变化量的值的确定.换言之,它指的是被测之量为变量的连续测量过程.显然,这与传统的被测之量为常量的静态测试有所不同,即以往适用于静态测试的成套经典数据处理方法及其测试误差分析和估算方法,则不完全适用于动态测试.因为,在动态测试中,测量过程处于不断变化状态,引起动态测试误差的因素比静态测量更多、更复杂.要考虑到被测变量的变化规律及特点、测试系统的动态特性(与测试速度、加速度、惯性、阻尼,以及冲击、振动等动态因素有关)、以及外界扰动(包括环境条件的变动、干扰、噪声等种种因素)等影响.

　　1　数据的基本特点[1]

　　1.1　时变性

　　动态电子汽车衡所测量的是随测量时间而变化的量.尽管实际上被测的汽车质量本身不是时间的某种函数.可见,系统所测试的数据的基本特点首先是由其它所决定的,即总是表现为随时间而变化的某种函数.

　　1.2　随机性

　　由于测试过程中存在随机误差或干扰、噪声等,与常量的静态测试数据一样,系统测试的数据也具有随机性.因此,数据的另一基本特点是即含有确定性变化部分,又含有随机性变化部分,即总是表现为测试时间的随机函数,即随机过程.

　　1.3　相关性

　　虽然数据的瞬时值是个确定量,类似于常量的测试,且常量是变量的一个特例,并不等于说系统测试的数据就是静态测试数据的积累或罗列.因为其相邻数据之间并非孤立而无关,相反,它们之间具有一定的统计相关性.

　　1.4　动态性

　　系统在测试汽车质量的过程中,不象一般汽车衡器那样,汽车处在稳定的平衡状态或静止状态,而是处在不断变化的运动状态.因而需采用微分方程来描述系统的输入被测量,与其输出的即显示的数据之间的关系,或以其离散化的差分方程,或以系统内部的状态方程来描述,以反映出其动态特性.所以,数据与系统的动态特性有关.

　　2　数据的组成

　　系统的测试数据表现为测试时间的函数,一般由三部分组成:被测变量、系统误差、随机误差.在汽车质量动态测试中,对具体某一辆汽车而言,被测变量可视为确定值:系统误差部分表现为确定函数;随机误差部分则表现为随机函数,且多接近具有平稳性,一般可视为白噪声.因此,在汽车质量动态测试中,数据应视为非平稳随机过程,至少是均值非平稳的(因总是含有确定性变化成分),并可表示为:

　　x(t) =x1(t)+x2(t) (1)