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基于半径分析和频谱分析的间接式胎压监测方法研究
| 论文题名： | 基于半径分析和频谱分析的间接式胎压监测方法研究 |
| 关键词： | 汽车间接式胎压监测系统;半径分析;坡道检测;频谱分析;干扰频率 |
| 摘要： | 汽车的胎压监测系统是对汽车轮胎的气压变化进行监视的系统。因为当汽车轮胎的胎压降低时，不仅使汽车的能耗增加，更严重的是使发生交通事故的概率变大，所以作为汽车安全系统的胎压监测系统一直都受到高度重视。而在中国已经强制要求推行胎压监测时，胎压监测系统具有重大的实用价值和商业价值。胎压监测系统的实现分为直接式实现和间接式实现两种。直接式的实现是采用专门的胎压传感器对轮胎的胎压进行监控，实现简单，但成本较高。间接式的实现是根据汽车现有的传感器，采用算法计算，间接计算得到汽车的胎压变化情况，相对来说，实现较为复杂，但使用更加方便，而且之后的更新也很便捷，成本更低。因此，对间接式胎压监测系统的实现进行研究更有价值。本文的研究内容主要是以下几点： （1）基于半径分析的胎压估计算法研究。针对车身状态多变以及行驶环境复杂的问题，提出了轮速信号筛选算法和轮速信号陡坡检测算法。轮速信号筛选算法根据车身的状态进行数据筛选，排除车身处于换挡、刹车、低速、急转弯等情况下的数据，而坡道检测算法检测汽车陡坡行驶环境，删除特殊路况的轮速信号数据，避免对半径分析结果产生影响。实验结果证明，本文提出的算法相较于其他基准方法，在准确性和适用范围都有提高。 （2）基于频谱分析的胎压估计算法研究。针对传统的频谱分析实现方法中存在的干扰，提出了新的消除干扰频率的算法。针对发动机产生的干扰频率对频谱分析的影响，提出了发动机干扰消除算法，去除干扰频率并提高频谱分析结果的精确性。实验结果证明，本文提出的算法相比之前的方法，能有效提高估计结果的准确率。 （3）间接式胎压监测系统的设计与实现。研究了现有的两种胎压监测算法后，结合两种方法设计并实现了胎压监测系统。本系统模型克服了传统的半径分析理论上的缺陷，完全可以实现四轮漏气情况下的报警，同时也改进了频谱分析中单轮报警时间较长的劣势。最后实现了基于嵌入式的间接式胎压监测系统，按照法规要求进行了实地测试，实车测试表明系统可以在规定时间内实现四轮任意漏气情况下的报警。因此该系统具有可靠性与实用性，可以达到项目的设计需求。 |
| 作者： | 喻宝林 |
| 专业： | 电子科学与技术 |
| 导师： | 钟毅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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