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IPEmotion數據處理-分類元件的靈活運用 ——車輛制動次數的多樣計算

供稿:北京風丘科技有限公司 2020/6/4 15:54:30

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  • 關鍵詞: 數據處理 車輛制動次數計算
  • 摘要:汽車制動系統是為了在技術上保證汽車安全行駛,提高汽車平均速度等,專門在汽車上安裝的制動裝置。制動距離、制動時間、制動次數等參數在許多車輛測試中是評估制動系統性能、整車制動性能和制動裝置耐久試驗的重要參數。IPEmotion提供便捷的制動次數計算方法,簡化了數據后處理過程,增強了測試至數據后處理間系統的連貫性。

前言

汽車制動系統是為了在技術上保證汽車安全行駛,提高汽車平均速度等,專門在汽車上安裝的制動裝置。制動距離、制動時間、制動次數等參數在許多車輛測試中是評估制動系統性能、整車制動性能和制動裝置耐久試驗的重要參數。IPEmotion提供便捷的制動次數計算方法,簡化了數據后處理過程,增強了測試至數據后處理間系統的連貫性。

IPEmotion特點

  • IPEmotion不僅可以配置IPETRONIK的測試設備,還可以進行數據分析,無需導入第三方軟件,減少了測試人員的工作量;

  • 不需要通過第三方軟件處理數據,可直接通過現有函數或簡便公式求得制動次數;

  • IPEmotion中提供靈活的分類元件,根據某一參數的快速變化,結合制動條件公式,便捷地計算得到車輛制動次數,針對處理后的結果提供特定的分類顯示元件,將制動次數及原始參數以圖表的形式顯示,便于比較分析,增強了分析結果的可視性。

IPEmotion數據管理-8種分類元件

IPEmotion后處理序列操作中,支持8種分類方法,分類處理的含義即根據標準對數據(樣本)進行分組,從源信號中分類計算出不同的統計值。

分類結果可在ANALYSIS工作區域中的直方圖顯示元件中顯示。2D分類結果可在分類表或分類網格中顯示。

Sample count-采樣計數分類

采樣計數分類即對每個類別的樣本(測量)數量進行計數。通過定義上下限范圍,劃分類數,按等距大小劃分。類計數結果還能夠以百分比即相對結果形式顯示。參考例如下:以“Vehicle_Speed”為源通道,上下限范圍為0~100km/h,所有測量點均包含在其中,分為5個類別,按等距劃分,每個類別為20km/h。

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累計數結果以相對結果形式顯示(若部分測量點未包含于自定義的上下限中,則相對結果總體不等于100%),如下圖所示:

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Time at level-時間級分類

時間級分類統計以秒[s]為單位,統計計算源信號在給定類別中停留的時間。參考例如下:以“Vehicle_Speed”為源通道,上下限范圍為0~100km/h,所有測量點均包含在其中,以每個類別20km/h等距劃分為5個速度類。其中,80~100km/h一類中,時長為7.7s,測量游標與分類計算結果一致。

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From to count-相鄰類別切換計數分類

相鄰類別切換計數,該分類即計算信號穿越相鄰類別的頻率(信號相鄰類別切換次數)。參考例如下:以“V_Torque”為源通道,上下限范圍為0~100,以每個類別20等距劃分為5個類別。以類別4(60-80)與其相鄰類別切換為例,從類別4穿越至類別5(80-100)次數為2,從類別4穿越至類別3(40-60)次數為2,計數結果可顯示在矩陣表中。

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Level crossing-穿級計數分類

穿級計數分類,統計計算信號穿越一個類別的次數。該分類方法計算正向類別穿越,也根據參考線考慮負向類別穿越。參考線的選取將影響計算正、負向類別穿越的方法。當參考線大于分類下限時,負向類別穿越次數也將考慮在內,計數結果可顯示在柱狀圖中,參考例如下:

  • 穿級計數分類(參考線=0)

以“Vehicle_Speed”為源通道,上下限范圍為0~100km/h,以每個類別20km/h等距劃分為5個速度類,參考線為0。信號每次在正方向上穿越過一個類別時,計數加1。計數速度信號從0km/h開始。從類別1穿越至類別2正向穿越次數為1,其它類別間的正向穿越同理。

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  • 穿級計數分類(分類范圍:10-40km/h,參考線=10)

以“Vehicle_Speed”為源通道,上下限范圍為10~40km/h,以每個類別10km/h等距劃分為3個速度類,參考線為10。信號每次在正方向上穿越過一個類別時,計數加一。計數速度信號從10km/h開始(10km/h不是初始速度,故正方向穿越參考線次數也包含其中)。

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  • 穿級計數分類(分類范圍:10-40km/h,參考線=30)

以“Vehicle_Speed”為源通道,上下限范圍為10~40km/h,以每個類別10km/h等距劃分為3個速度類,參考線為30。信號每次在正方向及負方向上穿越過一個類別時,計數加一。計數速度信號從30km/h開始(參考線30km/h大于分類下限10km/h,故負向類別穿越次數也將考慮在內)。

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Transition matrix-過渡矩陣分類

過渡矩陣分類,統計一個信號在一個給定類別中從最大值或最小值到達另一個類中的最大值或最小值的所有次數。參考例如下:以“V_Torque”為源通道,上下限范圍為0~100,以每個類別20等距劃分為5個類別。以類別3(40-60)為例,從類別3相對最大值穿越到類別2相應最小值的次數為2,從類別3中相對最小值穿越到類別5(80-100)相應最大值的次數為1,計數結果可顯示在矩陣表中。

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Rainflow-雨流分類

雨流計數分類常用于機械結構的疲勞測試以及負載監控。參考例如下:建議將參考信號圖旋轉90°,可以更好地理解雨流的含義。該例子中,僅有2個事件計數,結果顯示在矩陣表中。

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Sample count compound-混合采樣計數分類

混合采樣計數分類,與采樣計數分類相類似。該分類方法參考2個通道,且僅計算2個通道在分類中重疊的值(數據點)的數量。該分類方法僅對具有較高采樣率的通道的采樣點進行計數。參考例如下:以“Vehicle_Speed”和“Sine-1”這2個信號作為源通道,“Vehicle_Speed”上下限范圍為0~100,以每個類別20等距劃分為5個類別,同理,“Sine-1”上下限范圍為-5~5,以每個類別2等距劃分為5個類別。該例子中,僅對“Sine-1”通道進行計數,計數結果可顯示在分類表中。

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  • “Vehicle_Speed”和“Sine-1”在類別1中重疊的部分如圖中白色區域所示,“Sine-1”采樣率較高,故對其重疊部分進行計數;

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  • “Vehicle_Speed”類別2和“Sine-1”類別5中重疊的部分如圖中白色區域所示,仍僅對采樣率較高的“Sine-1”重疊部分進行計數。

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Time at level compound-混合時間級分類

混合時間級分類,該分類方法與時間級分類相似。在該分類方式下,需要計算時間,信號停留在給定類別中的時間。作為復合分類方法,采用與混合采樣計數分類相同的原理,僅對具有較高采樣率的通道進行時間計數。計數結果以秒[s]為單位顯示在分類表中。參考例如下:以“Vehicle_Speed”和“Sine-1”這2個信號作為源通道,“Vehicle_Speed”上下限范圍為0~100,以每個類別20等距劃分為5個類別,同理,“Sine-1”上下限范圍為-5~5,以每個類別2等距劃分為5個類別。該例子中,僅對“Sine-1”通道以時間級進行計數,計數結果顯示在分類表中。

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IPEmotion制動次數計算流程

以客戶氣動制動測試數據為例。某局部路段氣壓動態曲線導入IPEmotion分析界面,曲線如下圖所示:

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總制動次數計算

若制動氣壓保持0.2bar以上,則認為處于制動狀態。根據該條件,利用過渡矩陣分類方法可計算總制動次數。

  • “數據管理”界面添加->“統計”元件,求得源通道中數據的最大值和最小值。

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  • 添加過渡矩陣分類操作序列,“數據管理”->“分類”->“過渡矩陣”

根據制動條件,氣壓保持0.2bar以上,則過渡矩陣分類參數設置中,類數為2,根據等距分類原則,下限值為-7.921,上限值為8.321,計數結果顯示在分類表中,在該例中,總制動次數為1536。

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制動30s以上次數計算

若制動氣壓保持0.2bar以上,且制動時間保持30s及以上。根據該條件,結合公式計算,利用相鄰類別切換計數分類,可得到制動30s以上次數。

  • 添加“IF(“C——1”≥0.2;1;0)”公式,名稱更改為“≥0.2bar”(名稱自定義),篩選出0.2bar以上的制動氣壓數據。該公式原理:若氣壓大于0.2bar,則將原氣壓數據修改為1,反之則修改為0。(具體修改數據可根據客戶自定義)篩選結果如下圖:

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  • 添加“TIME(“≥0.2bar”)”公式,名稱更改為“Time count”(名稱自定義),計算每一段≥0.2bar的制動氣壓數據的時長。該公式原理:若數據不為0,則從“0”開始以秒[s]為單位計時,若數據又變為0,計時結束,對步驟1中篩選出的≥0.2bar的氣壓數據段分別計算時長。計時結果如下圖:

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  • 同理,添加“Statistic“統計操作,求得制動氣壓≥0.2bar數據段中最長時長,即”TIME(“≥0.2bar”)“計時的數據段中的最大值。統計結果如下圖:

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  • 添加相鄰類別切換計數分類操作序列,“數據管理”->“分類”->“相鄰類別切換計數”

根據制動條件,氣壓保持0.2bar以上,則相鄰類別切換計數分類參數設置中,類數為2,根據等距分類原則,以30s為分類界限,下限值為-16714,上限值為16774,計數結果顯示在分類表中,在該例中,制動30s以上次數為53。

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審核編輯(王靜)
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