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原文传递基于TESS的机动车运行安全姿态监测平台研发

论文题名：	基于TESS的机动车运行安全姿态监测平台研发
关键词：	机动车安全;运行安全;姿态测量;监测平台;加速度计;车轮姿态;无陀螺;安全综合监测;自然科学基金项目;主动监测系统;信号处理方法;相关理论;监测技术;关键技术;关键参数;车身;测量实验;安全监测;传感;算法
摘要：	论文以“基于TESS的机动车运行安全姿态监测平台研发”为题，系统研究车轮运行姿态、车身无陀螺姿态测量方法、车轮转速等机动车运行姿态监测体系的理论基础和关键技术，研发了基于TESS的机动车运行姿态监测平台，这对促进机动车运行安全综合监测技术的发展及应用，具有重要的学术价值和实际意义。研究工作得到国家自然科学基金项目（60472006）、教育部新世纪优秀人才支持计划项目（NCET-08-0211）和华南理工大学国家级大学生创新性实验项目的资助。　　论文分析了机动车运行安全监测技术的国内外研究进展进行，对TESS的机动车运行安全姿态监测理论等关键技术进行研究，提出面向机动车运行安全监测的基于TESS的机动车运行安全姿态监测的方法，开发了无陀螺的TESS机动车运行安全姿态监测平台，实现机动车运行姿态的关键参数的监测。　　主要工作包括：　　 ①系统深入研究TESS机动车运行安全姿态监测相关理论，所研究结论对于机动车运行姿态关键参数测量及机动车的运行安全综合监测等问题的解决具有重要的指导价值。改变现有机动车各主动监测系统之间相互独立及信息未能共享的局面，姿态监测范围由传统的车身延伸至车轮，监测面更加科学、合理。　　 ②创新性地提出无陀螺的车轮姿态监测方法及相关理论，建立基于TESS的车轮姿态测量模型，其输入为车轮轮毂安装点的三向加速度。对基于MEMS电容加速度传感器的加速度输出的非稳态信号进行分析，提出对加速度传感信号采取小波包降噪、STFT的特征辨识的信号处理方法。研究有助于对机动车车轮的姿态的主动监测。　　 ③开拓性地将GFIU姿态测量技术应用于机动车车身的运行姿态监测，采用基于十二加速度计的无陀螺车身姿态测量加速度阵列的配置方案，研究十二加速度计的姿态测量求解算法。算法充分利用十二加速度计阵列输出信号的冗余信息，实现将传统姿态算法中积分运算转换为迭代运算，消除了由于积分引入的累积误差，改善姿态解算结果。　　 ④创造性地开发了基于TESS的机动车运行姿态监测平台。在分析平台设计要求的基础上，采用MEMS传感、短距离无线Zigbee通信、高性能DSP等新技术，开发基于TESS的机动车运行安全姿态监测平台，实现对运行过程中机动车安全性能和运行指标实时监测，为建立监测、预测、诊断、控制和管理决策于一体的机动车安全监控体系奠定基础，并可为驾驶员提供主动性的车辆安全控制措施。　　平台在对系统硬件进行标定的基础上，研究了实现加速度测量的智能补偿的方法。机动车运行姿态监测平台的测量实验表明，实验平台初步实现机动车姿态参数的测量任务。车轮转速测量实验结果表明，速度计算模型的响应时间为0.32s，实验条件下的速度测量相对误差为-2.05％。
作者：	林创鲁
专业：	机械制造及其自动化
导师：	金军;刘桂雄
授予学位：	硕士
授予学位单位：	华南理工大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文