CN106338361A - 一种基于影响系数的轮胎动平衡测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于影响系数的轮胎动平衡测量方法，在系数标定过程中，为了与后期的实际轮胎检测的情况相一致，本方法中采用带胎标定的方式标定影响系数，这是因为在实际检测轮胎的时候整个系统必须考虑到轮胎充气气压大小、胎圈润滑和轮胎充气后定心位置等情况的影响，如果采用无胎标定得出的系数则与实际轮胎检测时的系统不一致，即得到的系统影响系数存在一定误差，对后期轮胎不平衡量的检测造成偏离真实值的情况，无法满足使用要求。本发明消除了动态特性对测量的影响；采用影响系数法对系数进行标定，避免引入新的误差，运算量小且精度较高；采用带胎的方式进行偏心补偿操作，保证了与后期的实际轮胎动平衡检测的实际情况相一致。

Description

一种基于影响系数的轮胎动平衡测量方法

技术领域

本发明涉及轮胎动平衡测量领域，尤其涉及一种基于影响系数的轮胎动平衡的不平衡量的测量方法。

背景技术

轮胎作为汽车使用中仅次于燃料的第二大消费品，其动平衡性能直接关系到汽车的性能好坏，如汽车行驶过程中的上下跳动和左右摇摆、乘坐的舒适性、油耗大小、汽车其他零部件的使用寿命，甚至关系到乘车人的生命安全。动平衡性能检测是轮胎在出厂前的必检项目，轮胎动平衡机是集机械、电子、自动化、计算机软件开发、数字信号处理、理论力学、信号采集与测量、数据库、嵌入式系统等多学科于一身、精确测量轮胎不平衡量的轮胎质量专用检测设备。

我国自身的轮胎检测行业起步较晚，目前和发达国家的同类设备产品具有一定的差距，发达国家对其理论算法严格保密，因此，研究一款能生产出高精度、具有世界先进水平的轮胎动平衡机具有很大的理论和实践意义。

发明内容

建立轮胎动平衡机的动力学模型，消除动态特性对测量的影响，并对模型进行解算求得动力学模型系统的影响系数值，通过偏心补偿去除机械系统中除轮胎之外的偏心量，为获取更高精度的不平衡量奠定了坚实的基础。

建立动力学模型，O点为系统模型的质心，在动态情况下系统质心移动到点O₁，对应的位移量为x，旋转角度值为θ，F_u和F_d分别是上校正面的离心力和下校正面的离心力，H_u和H_d指的是系统质心分别到上、下校正面的距离，U_u和U_d分别是上传感器电压值和下传感器电压值，l₁、l₂、l₃和l₄表示的是质心分别到上传感器、上轴承、下轴承和下传感器之间的距离，k₁、k₂、k₃和k₄分别为简化后上传感器刚度、上轴承刚度、下轴承刚度和下传感器刚度。经过分析运算得出

$\left\{\begin{array}{c}{U}_u=\frac{(P_u+l_1{Q}_u)*k_1}{{\mathrm{\λ}}_u}Fu+\frac{(P_d+l_1{Q}_d)*k_1}{{\mathrm{\λ}}_u}Fd\\ U_d=\frac{(P_u-l_4{Q}_u)*k_4}{{\mathrm{\λ}}_d}Fu+\frac{(P_d-l_4{Q}_d)*k_4}{{\mathrm{\λ}}_d}Fd\end{array}\right.---\left(1\right)$

式(1)中，在一个特定的动平衡机中，其几何尺寸、轴承刚度、传感器刚度、系统质量、转动惯性矩、都是固定值，即P_u、Q_u、P_d、Q_d都是与系统转速ω相关的变量，在动平衡机工作转速确定的情况下为定值。式(1)表述的是动态情况下不平衡离心力与传感器电压值之间的关系，它们之间的系数相对于一个特定的动平衡机来说是个定值，即式(1)中系数只与系统本身相关，后期的动平衡测量以及计算都以式(1)为基础。

式(1)中系数可以通过影响系数法获得。影响系数法的操作过程就是将整个系统看作一个未知的黑箱，对于黑箱内部的具体结构等信息无需关心，只需在输入端给一个已知大小的输入量，再从输出端测量得到输出量的大小，将黑箱看作一个整体，就会得到一个关于黑箱的系数。同样在动平衡测试时，在一定的转速下，将在校正面上添加的已知质量的试重砝码看作输入量，由于试重砝码的存在会引起相应的振动量的变化，用传感器测得振动量的变化作为输出，得出整个系统的输入和输出之间的关系——影响系数。动平衡测试中利用影响系数法求解，避免了对压电传感器、传感器间距离和校正面之间距离等信息了解，同样避免各计算量之间的逐一求解，作为一个整体计算不会引入新的误差，将动平衡的问题转化为线性方程组的求解，方法简单易行，便于计算机进行运算。

将式(1)中不平衡离心力换算为不平衡量以及做相应的变形，得到压电传感器所测电压量与系统不平衡量之间的关系

$\left\{\begin{array}{c}\stackrel{r}{U_u}={\stackrel{r}{K}}_1{\stackrel{r}{M}}_u+{\stackrel{r}{K}}_2{\stackrel{r}{M}}_d\\ \stackrel{r}{U_d}={\stackrel{r}{K}}_3{\stackrel{r}{M}}_u+{\stackrel{r}{K}}_4{\stackrel{r}{M}}_d\end{array}\right.---\left(2\right)$

式中和分别为上下传感器测得的基频电压幅值和相位，通过对所采集到的电压信号进行频谱分析获得；和分别为上下校正面的不平衡量的大小和位置；即为所需标定的矢量影响系数，影响系数实质是电压到力的换算系数、不平衡量到离心力的换算系数、间距以及滤波产生的相移等各项系数的综合反映。

在系数标定过程中，为了与后期的实际轮胎检测的情况相一致，本方法中采用带胎标定的方式标定影响系数，这是因为在实际检测轮胎的时候整个系统必须考虑到轮胎充气气压大小、胎圈润滑和轮胎充气后定心位置等情况的影响，如果采用无胎标定得出的系数则与实际轮胎检测时的系统不一致，即得到的系统影响系数存在一定误差，对后期轮胎不平衡量的检测造成偏离真实值的情况，无法满足使用要求。

经过系数标定，得：

${\stackrel{r}{K}}_1=\frac{\stackrel{r}{U_{u1}}-\stackrel{r}{U_{u0}}}{\stackrel{r}{M}},{\stackrel{r}{K}}_2=\frac{\stackrel{r}{U_{u2}}-\stackrel{r}{U_{u0}}}{\stackrel{r}{M}},{\stackrel{r}{K}}_3=\frac{\stackrel{r}{U_{d1}}-\stackrel{r}{U_{d0}}}{\stackrel{r}{M}},{\stackrel{r}{K}}_4=\frac{\stackrel{r}{U_{d2}}-\stackrel{r}{U_{d0}}}{\stackrel{r}{M}}---\left(3\right)$

将式(3)所得结果带入式(2)有

$\begin{array}{c}{\stackrel{r}{M}}_u=\frac{{\stackrel{r}{K}}_4{\stackrel{r}{U}}_u-{\stackrel{r}{K}}_2{\stackrel{r}{U}}_d}{{\stackrel{r}{K}}_1{\stackrel{r}{K}}_4-{\stackrel{r}{K}}_2{\stackrel{r}{K}}_3}\\ {\stackrel{r}{M}}_d=\frac{{\stackrel{r}{K}}_1{\stackrel{r}{U}}_d-{\stackrel{r}{K}}_3{\stackrel{r}{U}}_u}{{\stackrel{r}{K}}_1{\stackrel{r}{K}}_4-{\stackrel{r}{K}}_2{\stackrel{r}{K}}_3}\end{array}---\left(4\right)$

这样在后续的检测轮胎不平衡量的过程中，只需要采集到当时传感器的电压信号进行频谱分析之后利用式(4)即可获得轮胎、轮辋和主轴系统的上下校正面的不平衡量的大小。

用式(4)求得的上下校正面的不平衡量不止包括轮胎的不平衡量还有轮辋和主轴旋转系统自身的不平衡量，要想得到轮胎的不平衡量还需减去轮辋和主轴旋转系统的不平衡量，去除系统本身不平衡量的过程在轮胎动平衡测试中称之为偏心补偿。和求解影响系数同样的原因，即为了与后期的实际轮胎动平衡检测的实际情况相一致，采用带胎的方式进行偏心补偿操作，这是因为偏心补偿过程中必须要考虑到轮胎充气气压大小、胎圈润滑和轮胎充气后定心位置等情况的影响，否则求解出的偏心补偿量的大小与实际需要补偿的值存在误差，造成轮胎不平衡量求解偏离真值。

偏心补偿的步骤是：

将轮胎胎圈润滑充分后输送到测试工位，先利用定中机构进行定中操作，定中完成后上轮辋开始下落到合适位置锁紧主轴并充气到标准气压，启动伺服电机带动主轴旋转，待转速达到标准转速时进行数据采集，在该位置重复四次装卡并测量四次，得到四组上下传感器电压值： 再将轮胎旋转到180°，上下轮辋回到原位置，同样重复装卡四次并测量四次，得到四组上下传感器电压值： 每次测量的电压值是由轮胎的不平衡量和轮辋、主轴旋转系统的不平衡量共同作用引起的电压变化，通过八次测量，对八次的测量值求矢量和，将会消除轮胎的不平衡量的影响，再将矢量和求平均最终得到除轮胎之外其他的机械系统本身不平衡量引起的电压变化。即

$\left\{\begin{array}{c}{\stackrel{r}{U}}_{up0}=\frac{1}{8}\underset{i=1}{\overset{8}{\Σ}}{\stackrel{r}{U}}_{upi}\\ {\stackrel{r}{U}}_{dp0}=\frac{1}{8}\underset{i=1}{\overset{8}{\Σ}}{\stackrel{r}{U}}_{dpi}\end{array}\right.---\left(5\right)$

式中和分别表示除轮胎之外其他的机械系统本身不平衡量引起的上、下传感器的电压值。

在求得系统的影响系数和偏心补偿量之后，就能够通过式(6)顺利求解轮胎的上下校正面的不平衡量。

$\begin{array}{c}{\stackrel{r}{M}}_{uT}=\frac{{\stackrel{r}{K}}_4({\stackrel{r}{U}}_u-{\stackrel{r}{U}}_{up0})-{\stackrel{r}{K}}_2({\stackrel{r}{U}}_d-{\stackrel{r}{U}}_{dp0})}{{\stackrel{r}{K}}_1{\stackrel{r}{K}}_4-{\stackrel{r}{K}}_2{\stackrel{r}{K}}_3}\\ {\stackrel{r}{M}}_{dT}=\frac{{\stackrel{r}{K}}_1({\stackrel{r}{U}}_d-{\stackrel{r}{U}}_{dp0})-{\stackrel{r}{K}}_3({\stackrel{r}{U}}_u-{\stackrel{r}{U}}_{up0})}{{\stackrel{r}{K}}_1{\stackrel{r}{K}}_4-{\stackrel{r}{K}}_2{\stackrel{r}{K}}_3}\end{array}---\left(6\right)$

经过式(6)计算得到的结果是轮胎在上下校正面上的等效不平衡量，也就是在轮胎的标定平面的不平衡量，这时还要根据不同轮胎规格的实际校正半径和校正面宽度来等效，求得轮胎的静不平衡量和力偶不平衡量，这二者是轮胎固有的平衡特性。将上、下校正面的不平衡量和分解为一对等值同向的静不平衡量以及一对等值反向的力偶不平衡量即

$\left\{\begin{array}{c}{\stackrel{r}{M}}_{sT}={\stackrel{r}{M}}_{uT}+{\stackrel{r}{M}}_{dT}\\ {\stackrel{r}{M}}_{cT}=\frac{1}{2}({\stackrel{r}{M}}_{uT}-{\stackrel{r}{M}}_{dT})\end{array}\right.---\left(7\right)$

本方法的技术内容如下：

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、通过分析动力学模型，消除了动态特性对测量的影响；

2、采用影响系数法对系数进行标定，避免引入新的误差，运算量小且精度较高；

2、采用带胎的方式进行偏心补偿操作，保证了与后期的实际轮胎动平衡检测的实际情况相一致；

附图说明

图1为轮胎动平衡机简化动态模型图；

图2为静不平衡量和力偶不平衡量的分解；

具体实施方式

下面结合图1、图2对本发明具体实施例做进一步说明：

建立动力学模型，如图1所示，O点为系统模型的质心，在动态情况下系统质心移动到点O₁，对应的位移量为x，旋转角度值为θ，F_u和F_d分别是上校正面的离心力和下校正面的离心力，H_u和H_d指的是系统质心分别到上、下校正面的距离，U_u和U_d分别是上传感器电压值和下传感器电压值，l₁、l₂、l₃和l₄表示的是质心分别到上传感器、上轴承、下轴承和下传感器之间的距离，k₁、k₂、k₃和k₄分别为简化后上传感器刚度、上轴承刚度、下轴承刚度和下传感器刚度。经过分析运算得出

$\left\{\begin{array}{c}{U}_u=\frac{(P_u+l_1{Q}_u)*k_1}{{\mathrm{\λ}}_u}Fu+\frac{(P_d+l_1{Q}_d)*k_1}{{\mathrm{\λ}}_u}Fd\\ U_d=\frac{(P_u-l_4{Q}_u)*k_4}{{\mathrm{\λ}}_d}Fu+\frac{(P_d-l_4{Q}_d)*k_4}{{\mathrm{\λ}}_d}Fd\end{array}\right.---\left(1\right)$

式(1)中，在一个特定的动平衡机中，其几何尺寸、轴承刚度、传感器刚度、系统质量、转动惯性矩、都是固定值，即P_u、Q_u、P_d、Q_d都是与系统转速ω相关的变量，在动平衡机工作转速确定的情况下为定值。式(1)表述的是动态情况下不平衡离心力与传感器电压值之间的关系，它们之间的系数相对于一个特定的动平衡机来说是个定值，即式(1)中系数只与系统本身相关，后期的动平衡测量以及计算都以式(1)为基础。

式(1)中系数可以通过影响系数法获得。影响系数法的操作过程就是将整个系统看作一个未知的黑箱，对于黑箱内部的具体结构等信息无需关心，只需在输入端给一个已知大小的输入量，再从输出端测量得到输出量的大小，将黑箱看作一个整体，就会得到一个关于黑箱的系数。同样在动平衡测试时，在一定的转速下，将在校正面上添加的已知质量的试重砝码看作输入量，由于试重砝码的存在会引起相应的振动量的变化，用传感器测得振动量的变化作为输出，得出整个系统的输入和输出之间的关系——影响系数。动平衡测试中利用影响系数法求解，避免了对压电传感器、传感器间距离和校正面之间距离等信息了解，同样避免各计算量之间的逐一求解，作为一个整体计算不会引入新的误差，将动平衡的问题转化为线性方程组的求解，方法简单易行，便于计算机进行运算。

将式(1)中不平衡离心力换算为不平衡量以及做相应的变形，得到压电传感器所测电压量与系统不平衡量之间的关系

$\left\{\begin{array}{c}\stackrel{r}{U_u}={\stackrel{r}{K}}_1{\stackrel{r}{M}}_u+{\stackrel{r}{K}}_2{\stackrel{r}{M}}_d\\ \stackrel{r}{U_d}={\stackrel{r}{K}}_3{\stackrel{r}{M}}_u+{\stackrel{r}{K}}_4{\stackrel{r}{M}}_d\end{array}\right.---\left(2\right)$

式中和分别为上下传感器测得的基频电压幅值和相位，通过对所采集到的电压信号进行频谱分析获得；和分别为上下校正面的不平衡量的大小和位置；即为所需标定的矢量影响系数，影响系数实质是电压到力的换算系数、不平衡量到离心力的换算系数、间距以及滤波产生的相移等各项系数的综合反映。

在系数标定过程中，为了与后期的实际轮胎检测的情况相一致，本发明中采用带胎标定的方式标定影响系数，这是因为在实际检测轮胎的时候整个系统必须考虑到轮胎充气气压大小、胎圈润滑和轮胎充气后定心位置等情况的影响，如果采用无胎标定得出的系数则与实际轮胎检测时的系统不一致，即得到的系统的影响系数存在一定的误差，对后期轮胎不平衡量的检测造成偏离真实值的情况，无法满足使用要求。经过系数标定，得出

${\stackrel{r}{K}}_1=\frac{\stackrel{r}{U_{u1}}-\stackrel{r}{U_{u0}}}{\stackrel{r}{M}},{\stackrel{r}{K}}_2=\frac{\stackrel{r}{U_{u2}}-\stackrel{r}{U_{u0}}}{\stackrel{r}{M}},{\stackrel{r}{K}}_3=\frac{\stackrel{r}{U_{d1}}-\stackrel{r}{U_{d0}}}{\stackrel{r}{M}},{\stackrel{r}{K}}_4=\frac{\stackrel{r}{U_{d2}}-\stackrel{r}{U_{d0}}}{\stackrel{r}{M}}---\left(3\right)$

将式(3)所得结果带入式(2)有

$\begin{array}{c}{\stackrel{r}{M}}_u=\frac{{\stackrel{r}{K}}_4{\stackrel{r}{U}}_u-{\stackrel{r}{K}}_2{\stackrel{r}{U}}_d}{{\stackrel{r}{K}}_1{\stackrel{r}{K}}_4-{\stackrel{r}{K}}_2{\stackrel{r}{K}}_3}\\ {\stackrel{r}{M}}_d=\frac{{\stackrel{r}{K}}_1{\stackrel{r}{U}}_d-{\stackrel{r}{K}}_3{\stackrel{r}{U}}_u}{{\stackrel{r}{K}}_1{\stackrel{r}{K}}_4-{\stackrel{r}{K}}_2{\stackrel{r}{K}}_3}\end{array}---\left(4\right)$

这样在后续的检测轮胎不平衡量的过程中，只需要采集到当时传感器的电压信号进行频谱分析之后利用式(4)即可获得轮胎、轮辋和主轴系统的上下校正面的不平衡量的大小。

用式(4)求得的上下校正面的不平衡量不止包括轮胎的不平衡量还有轮辋和主轴旋转系统自身的不平衡量，要想得到轮胎的不平衡量还需减去轮辋和主轴旋转系统的不平衡量，去除系统本身不平衡量的过程在轮胎动平衡测试中称之为偏心补偿。和求解影响系数同样的原因，即为了与后期的实际轮胎动平衡检测的实际情况相一致，采用带胎的方式进行偏心补偿操作，这是因为偏心补偿过程中必须要考虑到轮胎充气气压大小、胎圈润滑和轮胎充气后定心位置等情况的影响，否则求解出的偏心补偿量的大小与实际需要补偿的值存在误差，造成轮胎不平衡量求解偏离真值。偏心补偿的步骤是：

将轮胎胎圈润滑充分后输送到测试工位，先利用定中机构进行定中操作，定中完成后上轮辋开始下落到合适位置锁紧主轴并充气到标准气压，启动伺服电机带动主轴旋转，待转速达到标准转速时进行数据采集，在该位置重复四次装卡并测量四次，得到四组上下传感器电压值： 再将轮胎旋转到180°，上下轮辋回到原位置，同样重复装卡四次并测量四次，得到四组上下传感器电压值： 每次测量的电压值是由轮胎的不平衡量和轮辋、主轴旋转系统的不平衡量共同作用引起的电压变化，通过八次测量，对八次的测量值求矢量和，将会消除轮胎的不平衡量的影响，再将矢量和求平均最终得到除轮胎之外其他的机械系统本身不平衡量引起的电压变化。即

$\left\{\begin{array}{c}{\stackrel{r}{U}}_{up0}=\frac{1}{8}\underset{i=1}{\overset{8}{\Σ}}{\stackrel{r}{U}}_{upi}\\ {\stackrel{r}{U}}_{dp0}=\frac{1}{8}\underset{i=1}{\overset{8}{\Σ}}{\stackrel{r}{U}}_{dpi}\end{array}\right.---\left(5\right)$

式中和分别表示除轮胎之外其他的机械系统本身不平衡量引起的上、下传感器的电压值。

在求得系统的影响系数和偏心补偿量之后，就可以通过式(6)顺利求解轮胎的上下校正面的不平衡量。

$\begin{array}{c}{\stackrel{r}{M}}_{uT}=\frac{{\stackrel{r}{K}}_4({\stackrel{r}{U}}_u-{\stackrel{r}{U}}_{up0})-{\stackrel{r}{K}}_2({\stackrel{r}{U}}_d-{\stackrel{r}{U}}_{dp0})}{{\stackrel{r}{K}}_1{\stackrel{r}{K}}_4-{\stackrel{r}{K}}_2{\stackrel{r}{K}}_3}\\ {\stackrel{r}{M}}_{dT}=\frac{{\stackrel{r}{K}}_1({\stackrel{r}{U}}_d-{\stackrel{r}{U}}_{dp0})-{\stackrel{r}{K}}_3({\stackrel{r}{U}}_u-{\stackrel{r}{U}}_{up0})}{{\stackrel{r}{K}}_1{\stackrel{r}{K}}_4-{\stackrel{r}{K}}_2{\stackrel{r}{K}}_3}\end{array}---\left(6\right)$

经过式(6)计算得到的结果是轮胎在上下校正面上的等效不平衡量，也就是在轮胎的标定平面的不平衡量，这时还要根据不同轮胎规格的实际校正半径和校正面宽度来等效，求得轮胎的静不平衡量和力偶不平衡量，这二者是轮胎固有的平衡特性。将上、下校正面的不平衡量和分解为一对等值同向的静不平衡量以及一对等值反向的力偶不平衡量如图2所示。

由图2可得

$\left\{\begin{array}{c}{\stackrel{r}{M}}_{sT}=\frac{1}{2}{\stackrel{r}{M}}_{sT}+{\stackrel{r}{M}}_{cT}\\ {\stackrel{r}{M}}_{dT}=\frac{1}{2}{\stackrel{r}{M}}_{sT}-{\stackrel{r}{M}}_{cT}\end{array}\right.$

解得

$\left\{\begin{array}{c}{\stackrel{r}{M}}_{sT}={\stackrel{r}{M}}_{uT}+{\stackrel{r}{M}}_{dT}\\ {\stackrel{r}{M}}_{cT}=\frac{1}{2}({\stackrel{r}{M}}_{uT}-{\stackrel{r}{M}}_{dT})\end{array}\right.---\left(7\right)$

本发明的应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于影响系数的轮胎动平衡测量方法，其特征在于：建立动力学模型，O点为系统模型的质心，在动态情况下系统质心移动到点O₁，对应的位移量为x，旋转角度值为θ，F_u和F_d分别是上校正面的离心力和下校正面的离心力，H_u和H_d指的是系统质心分别到上、下校正面的距离，U_u和U_d分别是上传感器电压值和下传感器电压值，l₁、l₂、l₃和l₄表示的是质心分别到上传感器、上轴承、下轴承和下传感器之间的距离，k₁、k₂、k₃和k₄分别为简化后上传感器刚度、上轴承刚度、下轴承刚度和下传感器刚度；经过分析运算得出

$\left\{\begin{array}{c}{U}_u=\frac{(P_u+l_1{Q}_u)*k_1}{{\mathrm{\λ}}_u}Fu+\frac{(P_d+l_1{Q}_d)*k_1}{{\mathrm{\λ}}_u}Fd\\ U_d=\frac{(P_u-l_4{Q}_u)*k_4}{{\mathrm{\λ}}_d}Fu+\frac{(P_d-l_4{Q}_d)*k_4}{{\mathrm{\λ}}_d}Fd\end{array}\right.---\left(1\right)$

式(1)中，在一个特定的动平衡机中，其几何尺寸、轴承刚度、传感器刚度、系统质量、转动惯性矩、都是固定值，即P_u、Q_u、P_d、Q_d都是与系统转速ω相关的变量，在动平衡机工作转速确定的情况下为定值；式(1)表述的是动态情况下不平衡离心力与传感器电压值之间的关系，它们之间的系数相对于一个特定的动平衡机来说是个定值，即式(1)中系数只与系统本身相关，后期的动平衡测量以及计算都以式(1)为基础。

2.根据权利要求1所述的一种基于影响系数的轮胎动平衡测量方法，其特征在于：式(1)中系数能够通过影响系数法获得；将式(1)中不平衡离心力换算为不平衡量以及做相应的变形，得到压电传感器所测电压量与系统不平衡量之间的关系

$\left\{\begin{array}{c}\stackrel{r}{U_u}={\stackrel{r}{K}}_1{\stackrel{r}{M}}_u+{\stackrel{r}{K}}_2{\stackrel{r}{M}}_d\\ \stackrel{r}{U_d}={\stackrel{r}{K}}_3{\stackrel{r}{M}}_u+{\stackrel{r}{K}}_4{\stackrel{r}{M}}_d\end{array}\right.---\left(2\right)$

式中和分别为上下传感器测得的基频电压幅值和相位，通过对所采集到的电压信号进行频谱分析获得；和分别为上下校正面的不平衡量的大小和位置；即为所需标定的矢量影响系数，影响系数实质是电压到力的换算系数、不平衡量到离心力的换算系数、间距以及滤波产生的相移等各项系数的综合反映；

在系数标定过程中，为了与后期的实际轮胎检测的情况相一致，本方法采用带胎标定的方式标定影响系数；经系数标定得到

$\stackrel{r}{K_1}=\frac{\stackrel{r}{U_{u1}}-\stackrel{r}{U_{u0}}}{\stackrel{r}{M}},\stackrel{r}{K_2}=\frac{\stackrel{r}{U_{u2}}-\stackrel{r}{U_{u0}}}{\stackrel{r}{M}},\stackrel{r}{K_3}=\frac{\stackrel{r}{U_{d1}}-\stackrel{r}{U_{d0}}}{\stackrel{r}{M}},\stackrel{r}{K_4}=\frac{\stackrel{r}{U_{u2}}-\stackrel{r}{U_{u0}}}{\stackrel{r}{M}}---\left(3\right)$

将式(3)所得结果带入式(2)有

$\begin{array}{c}{\stackrel{r}{M}}_u=\frac{{\stackrel{r}{K}}_4{\stackrel{r}{U}}_u-{\stackrel{r}{K}}_2{\stackrel{r}{U}}_d}{{\stackrel{r}{K}}_1{\stackrel{r}{K}}_4-{\stackrel{r}{K}}_2{\stackrel{r}{K}}_3}\\ {\stackrel{r}{M}}_d=\frac{{\stackrel{r}{K}}_1{\stackrel{r}{U}}_d-{\stackrel{r}{K}}_3{\stackrel{r}{U}}_u}{{\stackrel{r}{K}}_1{\stackrel{r}{K}}_4-{\stackrel{r}{K}}_2{\stackrel{r}{K}}_3}\end{array}---\left(4\right).$

3.根据权利要求2所述的一种基于影响系数的轮胎动平衡测量方法，其特征在于：用式(4)求得的上下校正面的不平衡量不止包括轮胎的不平衡量还有轮辋和主轴旋转系统自身的不平衡量，要想得到轮胎的不平衡量还需减去轮辋和主轴旋转系统的不平衡量，去除系统本身不平衡量的过程在轮胎动平衡测试中称之为偏心补偿；采用带胎的方式进行偏心补偿操作，偏心补偿的步骤是：

将轮胎胎圈润滑充分后输送到测试工位，先利用定中机构进行定中操作，定中完成后上轮辋开始下落到合适位置锁紧主轴并充气到标准气压，启动伺服电机带动主轴旋转，待转速达到标准转速时进行数据采集，在该位置重复四次装卡并测量四次，得到四组上下传感器电压值： 再将轮胎旋转到180°，上下轮辋回到原位置，同样重复装卡四次并测量四次，得到四组上下传感器电压值： 每次测量的电压值是由轮胎的不平衡量和轮辋、主轴旋转系统的不平衡量共同作用引起的电压变化，通过八次测量，对八次的测量值求矢量和，将会消除轮胎的不平衡量的影响，再将矢量和求平均最终得到除轮胎之外其他的机械系统本身不平衡量引起的电压变化；即

$\left\{\begin{array}{c}{\stackrel{r}{U}}_{up0}=\frac{1}{8}\underset{i=1}{\overset{8}{\Σ}}{\stackrel{r}{U}}_{upi}\\ {\stackrel{r}{U}}_{dp0}=\frac{1}{8}\underset{i=1}{\overset{8}{\Σ}}{\stackrel{r}{U}}_{dpi}\end{array}\right.---\left(5\right)$

式中和分别表示除轮胎之外其他的机械系统本身不平衡量引起的上、下传感器的电压值；

在求得系统的影响系数和偏心补偿量之后，就可以通过式(6)顺利求解轮胎的上下校正面的不平衡量；

$\begin{array}{c}{\stackrel{r}{M}}_{uT}=\frac{{\stackrel{r}{K}}_4({\stackrel{r}{U}}_u-{\stackrel{r}{U}}_{up0})-{\stackrel{r}{K}}_2({\stackrel{r}{U}}_d-{\stackrel{r}{U}}_{dp0})}{{\stackrel{r}{K}}_1{\stackrel{r}{K}}_4-{\stackrel{r}{K}}_2{\stackrel{r}{K}}_3}\\ {\stackrel{r}{M}}_{dT}=\frac{{\stackrel{r}{K}}_1({\stackrel{r}{U}}_d-{\stackrel{r}{U}}_{dp0})-{\stackrel{r}{K}}_3({\stackrel{r}{U}}_u-{\stackrel{r}{U}}_{up0})}{{\stackrel{r}{K}}_1{\stackrel{r}{K}}_4-{\stackrel{r}{K}}_2{\stackrel{r}{K}}_3}\end{array}---\left(6\right).$

4.根据权利要求3所述的一种基于影响系数的轮胎动平衡测量方法，其特征在于：经过式(6)计算得到的结果是轮胎在上下校正面上的等效不平衡量，也就是在轮胎的标定平面的不平衡量，这时还要根据不同轮胎规格的实际校正半径和校正面宽度来等效，求得轮胎的静不平衡量和力偶不平衡量，这二者是轮胎固有的平衡特性；将上、下校正面的不平衡量和分解为一对等值同向的静不平衡量以及一对等值反向的力偶不平衡量经过求解得出

$\left\{\begin{array}{c}{\stackrel{r}{M}}_{sT}={\stackrel{r}{M}}_{uT}+{\stackrel{r}{M}}_{dT}\\ {\stackrel{r}{M}}_{cT}=\frac{1}{2}({\stackrel{r}{M}}_{uT}-{\stackrel{r}{M}}_{dT})\end{array}\right.---\left(7\right).$