車輪力傳感器的三種動態標定方法

車輪力傳感器的動態特性是對其進行建模、分析的前提。對車輪力傳感器進行動態特性分析時，必須首先通過測試得到其非參數模型，即頻率響應函數或脈沖響應函數。在此基礎上才能進一步識別車輪力傳感器的參數模型,識別它的各特性參數，如模態質量、模態 阻尼、模態剛度及振型等。脈沖響應函數是結構系統固有的， 包含了系統的一切動態特性，因此提取系統的脈沖響應函數成為識別系統，是對系統進行動態特性分析的關鍵。

　　要獲取車輪力傳感器的脈沖響應函數，必須首先進行動態標定試驗。動態標定試驗方法是通過對目標系統施加特定的試驗信 號（如脈沖信號、正弦信號、階躍信號等），測定系統的輸出響應，以求得時間或頻率為自變量的實驗曲線——系統的非線性 模型。經過適當的數學處理，又可將它們轉換成系統的參數模 型——傳遞函數。根據所加輸人試驗信號的不同，又可將動態試驗方法分為脈沖響應法、頻率響應法和階躍響應法等。

脈沖響應法

　　這是一種簡單易行、具有一定實用范圍的試驗方法。但這種方法在有隨機噪聲的情況下，會帶來很大誤差。

　　脈沖響應法一般用錘擊的方式實現。錘擊激勵方式的能量比較小，只適用于小件系統的測試，對于大型的系統,不能用 錘擊獲得足夠的能量。

　　然而,脈沖試驗并不適用于車輪力傳感器.第一，車輪力傳感器量程較大，不同于腕力傳感器,需要錘擊的能量較大，一方面加力困難，另一方面如果局部能量太大，可能會對傳感器車輪造成破壞。第二，用一個重錘對車輪力傳感器進行了脈沖試驗，在試驗中，用重錘從 不同的方向敲擊六維輪力傳感器(輸入脈沖力信號），六維輪力傳感器的輸出即為脈沖響應信號。經過試驗發現，重錘的施力點、施力方向和施力大小很難確定，雖然試驗過程簡單,但試驗 的準確性和重復性較差。在目前的實驗設備條件下，使用脈沖響應法對六維輪力傳感器進行動態標定是不可行的。

頻率響應法

　　其原理是提供不同頻率的諧波力信號作為傳感器的輸人, 通過六維輪力傳感器的輸出信號,求出其在不同頻率下的頻率響應。頻率響應法在頻域內測試系統的動態特性，是gong認的理想方法,但是現有實驗設備很難提供不同頻率的諧波力信號。

階躍響應法

　　其原理是給傳感器輸人一個階躍激勵信號,檢測其階躍響應信號,利用階躍響應求出傳感器的動態性能指標，并且可以辨識出傳感器的傳遞函數。

　　在實踐中階躍激勵信號比較容易實現，尤其是負階躍激勵信號，即預先對傳感器施加已知的靜載荷，然后突然卸載，從而獲得負階躍響應信號。

　　在現有的實驗條件下，選用負階躍響應法實現了車輪力傳感器的動態標定,得到了動態性能指標和傳遞函數。