ES2876900T3 - Método y sistema para determinar el peso y el centro de gravedad de una estructura - Google Patents

Abstract

Método para determinar el peso (W) y/o al menos una primera coordenada (X) de la posición del centro de gravedad de una estructura, comprendiendo el método las siguientes etapas: a) medir las respuestas (μ) de una primera pluralidad de sensores instalados ubicados en puntos de carga sensibles de la estructura, y b) determinar el peso (W) y/o la primera coordenada (X) de la posición del centro de gravedad de la estructura basándose en las respuestas medidas (μ), como: **(Ver fórmula)** en el que W es el peso de la estructura, X es la primera coordenada de la posición del centro de gravedad de la estructura en un plano de proyección, kw y kx son números naturales y m son las respuestas medidas por la primera pluralidad de sensores instalados, en el que el subíndice en la respuesta (m) indica el sensor que ha realizado la medición, en el que para determinar el peso (W) se usa un primer grupo de sensores que comprende un número de sensores instalados kw, para determinar la primera coordenada (X) del centro de gravedad se usa un segundo grupo de sensores que comprende un número de sensores instalados kx, y en el que coeficientes , con jw = 1, ⋯kw, y , con jx = 1, ⋯kx, y constantes Cw y Cx se determinan previamente aplicando las siguientes etapas de calibración: i) ubicar una pluralidad de sensores de calibración en puntos de carga sensibles de la estructura, en el que el número de sensores de calibración es m, siendo m un número natural, ii) cargar la estructura con un peso de probeta ( ), obtener un estado de carga (i), y medir la primera coordenada (Xi) de la posición del centro de gravedad y el peso (Wi) de la estructura en dicho estado de carga (i), iii) medir para cada sensor de calibración (r) la respuesta (mr,i) asociada al estado de carga (i), con r = 1, ⋯m, siendo r un número natural, iv) repetir las etapas ii) y iii) para una pluralidad de estados de carga (i), con i = 1, ...s, siendo s el número de estados de carga, siendo s un número natural, v) seleccionar grupos de al menos dos sensores de calibración y resolver para cada grupo un sistema de ecuaciones con un número de ecuaciones (P) igual a o mayor que Nw + 1, siendo Nw el número de sensores de calibración en el grupo, en el que el sistema de ecuaciones es: mn,q, con n = 1, ..., Nw, siendo las respuestas medidas de los sensores de calibración y siendo Wq el peso asociado al respectivo estado de carga q, q = 1, ..., P, en el que los sistemas de ecuaciones se resuelven mediante el método de mínimos cuadrados, obteniendo como resultado coeficientes de peso (bn) para n = 1, ..., Nw, y constante de peso (Cw), vi) determinar para cada grupo de sensores de calibración un peso estimado (Wei) para cada estado de carga (i) como en el que mn,i son las respuestas de los sensores de calibración del grupo, asociado a un estado de carga i, vii) seleccionar un primer grupo de sensores de calibración que cumpla que un primer error probable (PEw) sea mínimo, en el que PEw es: siendo s el número total de estados de carga, siendo Nw el número de sensores de calibración en dicho grupo de sensores de calibración, y siendo CE un número positivo real, viii) seleccionar grupos de al menos dos sensores de calibración y resolver para cada grupo un sistema de ecuaciones con un número de ecuaciones (P) igual a o mayor que Nx + 1, siendo Nx el número de sensores de calibración en el grupo, en el que los sistemas de ecuaciones son: mn,q, con n = 1, ..., Nx, siendo las respuestas medidas de los sensores de calibración y siendo Xq la coordenada X del centro de gravedad asociado al respectivo estado de carga q, q = 1, ..., P, en el que los sistemas de ecuaciones se resuelven mediante el método de mínimos cuadrados, obteniendo como resultado coeficientes X (gn) para n = 1, ..., Nx, y constante de X (Cx), ix) determinar para cada grupo de sensores de calibración una coordenada X estimada (Xei) del centro de gravedad para cada estado de carga (i), como en el que mn,i son las respuestas de los sensores de calibración del grupo, asociado a un estado de carga i, x) seleccionar un segundo grupo de sensores de calibración que cumpla que un segundo error probable (PEX) sea mínimo, en el que PEX es: siendo s el número total de estados de carga, siendo Nx el número de sensores de calibración en dicho grupo de sensores de calibración y siendo CE un número positivo real, xi) seleccionar como la primera pluralidad de sensores instalados una pluralidad de sensores de calibración que incluyen: el primer grupo de sensores de calibración seleccionado en la etapa vii), y el segundo grupo de sensores de calibración seleccionado en la etapa x), en el que kw es el número de sensores en el primer grupo de sensores de calibración y kx es el número de sensores en el segundo grupo de sensores de calibración.