【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及载荷分配，具体为一种基于载荷重心偏移的动态载荷分配方法及系统。
技术介绍
1、实际操作中经常会出现箱内货物总重心偏移的情况，即便初始装载时没有产生重心偏移，在高速运行中也会发生倒塌和移位的现象，并且当箱内货物的重心偏离集装箱的横向中心线或由于纵向上装载的两个集装箱的总重不相等而使货物的重心偏离集装箱的纵中心线时会极大的威胁到集装箱专用车的运行安全。
2、现有技术如中国专利申请cn105022866b通过构建车辆三维模型；确定所述三维模型的组件之间的约束条件及运动关系；根据吊装载荷的状态信息、所述约束条件和所述运动关系确定所述车辆的空间质心；根据所述空间质心确定满足稳定要求的所述组件的参数，使得所述吊装载荷按设定比例分配给所述组件。但未考虑重心偏移的影响，具有很大的局限性。
技术实现思路
1、（一）解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于载荷重心偏移的动态载荷分配方法及系统，具备分配准确、实时、动态等优点，解决了因重心偏移威胁车辆运行安全的问题。
3、（二）技术方案
4、为解决上述因重心偏移威胁车辆运行安全的技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
5、本专利技术公开一种基于载荷重心偏移的动态载荷分配方法，具体包括以下步骤：
6、s1、通过在所需进行动态载荷分配的设备上安装数据采集设备，并通过安装的数据采集设备采集设备静止状态中和设备运行过程中的各项数据；
7、所述
8、s2、对采集到的设备静止状态中和设备运行过程中的各项数据进行预处理，得到预处理后的设备静止状态中和设备运行过程中的各项数据；
9、s3、基于预处理后的设备静止状态中和设备运行过程中的各项数据，建立载荷重心偏移模型；
10、s4、基于建立的载荷重心偏移模型，通过电惯量模拟和随机仿真方法进行动态载荷分配，确定所有状态下任意车轮失效后的动态载荷分配方式；
11、s5、基于确定所有状态下任意车轮失效后的动态载荷分配方式实时对设备运行过程进行载荷预测分配。
12、本专利技术通过在所需进行动态载荷分配的设备上安装数据采集设备，并采集设备静止状态中和设备运行过程中的各项数据，同时对采集到的各项数据进行预处理；同时基于预处理后的设备静止状态中和设备运行过程中的各项数据，建立载荷重心偏移模型，并基于建立的载荷重心偏移模型，通过电惯量模拟和随机仿真方法进行动态载荷分配，确定所有状态下任意车轮失效后的动态载荷分配方式，同时基于确定所有状态下任意车轮失效后的动态载荷分配方式实时对设备运行过程进行载荷预测分配，提高了动态载荷分配的实时性和准确性。
13、优选地，所述对采集到的设备静止状态中和设备运行过程中的各项数据进行预处理包括以下步骤：
14、对采集到的设备静止状态中和设备运行过程中的各项数据进行遍历，定位设备静止状态中和设备运行过程中的各项数据存在内容缺失的数据；
15、当设备静止状态中的各项数据中存在缺失内容时，直接将该项数据删除；
16、对设备运行过程中的各项数据中缺失内容进行识别，并基于数据的重要性，采用不同的方法进行处理，主要分为以下几种：
17、当缺失的内容包括设备重量、设备车轮质量或设备驱动轴数量时，直接将该项数据删除；
18、当缺失的内容包括设备速度或设备车轮半径时，对存在内容缺失数据进行补充处理，包括：选取内容缺失数据相邻两组数据，并计算相邻两组数据的平均值，将计算后的平均值作为内容缺失数据的补充数据；
19、设定经过遍历、删除和补充后的各项数据为预处理后的设备静止状态中和设备运行过程中的各项数据。
20、本专利技术通过对采集到的设备静止状态中和设备运行过程中的各项数据进行遍历、删除和补充处理，去除采集到的设备静止状态中和设备运行过程中的各项数据中的缺失数据，提高了动态载荷分配数据的准确性。
21、优选地，所述基于预处理后的设备静止状态中和设备运行过程中的各项数据，建立载荷重心偏移模型包括以下步骤：
22、s31、基于预处理后的设备静止状态中的各项数据，计算载荷重心偏移量；
23、s32、基于预处理后的设备运行过程中的各项数据和计算的载荷重心偏移量，建立载荷重心偏移模型。
24、优选地，所述基于预处理后的设备静止状态中的各项数据，计算载荷重心偏移量包括以下步骤：
25、设定设备静止状态下的重心位置为；
26、设备在静止状态下装载货物后的重心偏移量计算公式如下；
27、（1）
28、其中，表示设备在静止状态下装载货物后的重心偏移量，表示设备在静止状态下的设备重量，表示装载货物的重量。
29、优选地，所述基于预处理后的设备运行过程中的各项数据和计算的载荷重心偏移量，建立载荷重心偏移模型：
30、预处理后的设备运行过程中的各项数据，载荷重心偏移模型计算公式如下：
31、（2）
32、其中，表示未装载货物时设备运行过程中的载荷重心偏移量，表示装载货物时设备运行过程中的载荷重心偏移量，表示设备运行过程中基于设备速度v产生的离心力，表示设备振动惯性力，表示设备y的悬挂刚度。
33、本专利技术通过计算设备在静止状态下的重心偏移情况和预处理后的设备运行过程中的各项数据，建立载荷重心偏移模型，通过建立的载荷重心偏移模型计算设备运行过程中产生的重心偏移情况，保证了载荷重心偏移计算的准确性。
34、优选地，所述基于建立的载荷重心偏移模型，通过电惯量模拟和随机仿真方法进行动态载荷分配包括以下步骤：
35、s41、基于电惯量模拟方式计算设备运行过程中设备驱动轴的等效惯量；
36、s42、基于随机仿真方法进行动态载荷分配；
37、设定设备在运行过程中车轮状态只有正常工作和完全失效两种状态；
38、设定设备在运行过程中每个车轮完全失效的概率相等，且不存在两个车轮同时完全失效。
39、优选地，所述基于电惯量模拟方式计算设备运行过程中设备驱动轴的等效惯量包括以下步骤：
40、由于重心偏移引起的重量减载量为：
41、（3）
42、其中，表示重心偏移引起的重量减载量，表示重心到设备驱动轴的最短距离；
43、设备驱动轴的等效惯量公式如下所示：
44、（4）
45、（5）
46、其中，表示设备速度，表示设备车轮半径，表示设备角速度，表示设备车轮质量，表示设备驱动轴数量，表示设备车轮转动惯量，表示设备总的等效惯量；
47、由式（4）和式（5）；
48、（6）。
49、优选地，所述基本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于载荷重心偏移的动态载荷分配方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于载荷重心偏移的动态载荷分配方法，其特征在于，所述对采集到的设备静止状态中和设备运行过程中的各项数据进行预处理包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种基于载荷重心偏移的动态载荷分配方法，其特征在于，所述基于预处理后的设备静止状态中和设备运行过程中的各项数据，建立载荷重心偏移模型包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种基于载荷重心偏移的动态载荷分配方法，其特征在于，所述基于预处理后的设备静止状态中的各项数据，计算载荷重心偏移量包括以下步骤：
5.根据权利要求3所述的一种基于载荷重心偏移的动态载荷分配方法，其特征在于，所述基于预处理后的设备运行过程中的各项数据和计算的载荷重心偏移量，建立载荷重心偏移模型：
6.根据权利要求5所述的一种基于载荷重心偏移的动态载荷分配方法，其特征在于，所述基于建立的载荷重心偏移模型，通过电惯量模拟和随机仿真方法进行动态载荷分配包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种基于载
8.根据权利要求6所述的一种基于载荷重心偏移的动态载荷分配方法，其特征在于，所述基于随机仿真方法进行动态载荷分配包括以下步骤：
9.一种实现权利要求1-8任一项所述的基于载荷重心偏移的动态载荷分配方法的系统，其特征在于，包括数据采集设备、数据处理模块、载荷重心偏移模型构建模块以及动态载荷分配模块；
...【技术特征摘要】
1.一种基于载荷重心偏移的动态载荷分配方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于载荷重心偏移的动态载荷分配方法，其特征在于，所述对采集到的设备静止状态中和设备运行过程中的各项数据进行预处理包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种基于载荷重心偏移的动态载荷分配方法，其特征在于，所述基于预处理后的设备静止状态中和设备运行过程中的各项数据，建立载荷重心偏移模型包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种基于载荷重心偏移的动态载荷分配方法，其特征在于，所述基于预处理后的设备静止状态中的各项数据，计算载荷重心偏移量包括以下步骤：
5.根据权利要求3所述的一种基于载荷重心偏移的动态载荷分配方法，其特征在于，所述基于预处理后的设备运行过程中的各项数...
【专利技术属性】
技术研发人员：张汉章，戴肖肖，王军，李博文，张建辉，张建东，朱国程，姚义峰，
申请(专利权)人：浙江加力仓储设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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