袁 杰，崔壮平，罗 华，陈 清

(中机国际工程设计研究院有限责任公司，湖南长沙 410021)



应用于柔性长臂架的多传感器振动测量系统

袁 杰，崔壮平，罗 华，陈 清

(中机国际工程设计研究院有限责任公司，湖南长沙 410021)

为了解决柔性长臂架容易产生振动，从而导致机械施工效率低下的问题，文中提出了一种能够实时测量臂架振动的多传感器系统和方法，并能有效应用于臂架抑振控制。文中介绍了该套系统的总体结构和硬件框架，详细阐述了振动测量多传感系统的组成，提出了适用于该系统的用于消除陀螺仪零点漂移的卡尔曼滤波方法，针对于振动测量容易产生累计误差的问题，提出了一种用于得到末端实时角度变化的多传感器融合方法，并推导出了适用于柔性长臂架的振动模型以及用于数据平滑的方法。通过实验可以发现，采用卡尔曼滤波之后，能大大消除陀螺仪噪声信号，与文中提出的多传感融合方法结合能准确测量到臂架末端振动。

卡尔曼滤波；多传感器融合；消防云梯车；陀螺仪；柔性长臂架；振动

0 引言

随着科技的进步，机械设备日益向着大型化、智能化和轻量化的方向发展，尤其是针对于工程机械设备。在当今的工程机械设备中，长臂架设备占了一多半，如消防车、混凝土泵车、塔式起重机和工程起重机等。随着技术的进步，这些设备的臂架长度被设计得越来越长，以满足更加恶劣的工况。臂架长度的增加必然带来了臂架柔性的增加，那么臂架的振动问题越来越不容忽视[1]。……