机场跑道摩擦系数测试车是机场用于测量飞机跑道摩擦系数的专用设备,所测量的数据是用来决定跑道是否适合飞机的正常起降以及是否需要对跑道采取维护的重要数据。摩擦车中的测力传感器是保证测量数据有效的关键部件,为了减小传感器长期使用中的漂移误差和保证测量的精度,需要对摩擦车的传感器进行定期标定,摩擦车标定装置是用于摩擦车力传感器标定的专用装置。综合分析摩擦车标定装置的国内外研究现状和国内机场对标定装置的应用需求,本文研制了基于PC104工控机的摩擦车标定装置。本装置可以实现了水平力的加载控制与标定、垂直力的标定。针对力传感器加载过程中输出信号的非线性问题,采用最小二乘法与支持向量回归机(SVR)算法,对传感器数据进行分段最小二乘拟合,提高了力传感器的测量精度。对水平力加载机构建模分析表明加载机构可以简化为一个二阶系统,计算所得的固有频率高于步进电机的工作频率;针对水平力加载是一阶惯性系统的特点,运用数字PID算法对水平力加载系统的响应速度进行调节,用Matlab软件对阶跃响应的结果进行了仿真,仿真结果和水平力加载实验曲线验证了控制算法可以改善系统的控制品质。另外,根据用户需要,采用面向对象的设计方法开发了标定装置的控制软件,采用类模块的形式定义和实现了水平力加载与标定、垂直力标定、拟合参数查询与记录、加载曲线显示等功能。最后,软件与硬件联合调试的结果显示了研制的标定装置的设计方案的正确性和可行性。