汽車道路試驗數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)研究.pdf

1、汽車道路試驗數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)，是進(jìn)行整車試驗的重要手段，是評價汽車整車特性的前提和基礎(chǔ)。汽車運動本身是一個復(fù)雜的動態(tài)過程，測量汽車行駛過程中的車輪載荷、車身軌跡、速度、加速度等車輛動態(tài)參數(shù)，對分析與評價汽車動態(tài)性能，如動力性、制動性、操縱穩(wěn)定性、安全性、懸架特性等，以及對路譜數(shù)據(jù)采集和臺架路譜再現(xiàn)等具有重要的應(yīng)用價值。因此，基于多傳感器信息測量的汽車道路試驗數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)的研究與開發(fā)對于汽車設(shè)計、開發(fā)以及性能評價都具有重要的意義。

2、
　　 本文依托江蘇省交通科學(xué)研究計劃項目《車輛安全性能評價及檢測裝置研究》(項目編號：05C02)，以設(shè)計開發(fā)基于多傳感器信息測量的汽車道路試驗數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)為目的，研究了多傳感器測量技術(shù)原理和采集方案，將多傳感器信息融合技術(shù)應(yīng)用于整車測試，開發(fā)集成數(shù)據(jù)采集裝置和數(shù)據(jù)采集卡等硬件，提供配套的數(shù)據(jù)采集與處理軟件，并在汽車道路試驗中得以應(yīng)用，驗證了系統(tǒng)設(shè)計的正確性和可靠性。論文完成的工作如下：
　　 1.采用分布式設(shè)計

3、思想，設(shè)計了一種由單一主控制卡和多個傳感器信號采集卡組成的并行插卡的數(shù)據(jù)采集裝置，構(gòu)成分布式的主一從結(jié)構(gòu)。主控制卡同步各采集卡的數(shù)據(jù)采集，協(xié)調(diào)各采集卡的數(shù)據(jù)傳輸，將數(shù)據(jù)匯總后進(jìn)行本地存儲或上傳至上位機(jī)。開發(fā)通用型數(shù)據(jù)采集卡，使每塊采集卡能夠接入同類輸出信號的多個傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并且系統(tǒng)可擴(kuò)展不同功能的數(shù)據(jù)采集卡以實現(xiàn)測量對象和測量通道的擴(kuò)展。
　　 2.針對汽車道路試驗的實際需要，擴(kuò)展以便攜式司機(jī)助手作為上位機(jī)的工作模式，開

4、發(fā)USB主機(jī)功能，通過USB總線與主控制卡進(jìn)行通訊，并且實現(xiàn)對U盤的讀寫功能，使得試驗完成之后，將本地存儲的試驗數(shù)據(jù)以文本格式寫入U盤，方便試驗數(shù)據(jù)文本的移動和存儲。
　　 3.在確定了以低成本慣性器件(IMU)與GPS聯(lián)合測量車身動態(tài)參數(shù)的方案后，開發(fā)了針對GPS接收機(jī)和加速度計輸出信號的數(shù)據(jù)采集卡，設(shè)計了相應(yīng)的信號融合方法，實現(xiàn)了車身位移、速度、加速度的測量與優(yōu)化。
　　 4.針對車輪力、車輪轉(zhuǎn)速傳感器受環(huán)境、振動、

5、沖擊影響較大，輸出信號受噪聲影響較嚴(yán)重的問題，分析了兩種傳感器信號干擾源，設(shè)計了相應(yīng)的濾波方案，對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪處理，使之更接近真實信號。
　　 5.針對GB/T13594-2003機(jī)動車和掛車防抱制動性能和試驗方法的規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，總結(jié)歸納了汽車道路試驗的流程、試驗方法以及參數(shù)計算方法。完成整個系統(tǒng)的研制后，此汽車道路試驗數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)被應(yīng)用于各項汽車道路試驗中，結(jié)果表明，該系統(tǒng)設(shè)計合理，使用方便，測量的各項數(shù)據(jù)滿足汽車道