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频率法胎压监测系统影响因素研究
| 论文题名： | 频率法胎压监测系统影响因素研究 |
| 关键词： | 汽车胎压监测系统;频率法;扭转振动模型;阻尼特性 |
| 摘要： | 近年来，因轮胎压力异常而引发的安全问题引起人们广泛关注，相应国家政策的实施让胎压监测系统成为车辆的标准配置，胎压监测系统的市场需求大大增加。而间接式胎压监测系统以其成本低，使用寿命长等优点获得各车企青睐，当轮胎压力过低时，该系统将提醒驾驶员，降低行车风险。由于没有压力传感器，单纯依靠算法程序监测胎压易产生误报。为分析误报原因，提高间接式胎压监测系统的准确性，本文对速度、载荷、温度和坡道四个因素对频率法胎压监测系统的影响进行了详细分析，主要研究内容如下： 首先，在轮胎等效模型的基础上建立轮胎扭转振动模型，根据扭转振动模型，推导出扭转振动频率的计算公式，通过分析公式中的刚度、阻尼在不同轮胎压力的变化规律，确定了轮胎扭转振动频率和胎压的对应关系，并分别对轮胎的扭转刚度和阻尼进行理论分析，其中包括速度、载荷、坡道和温度因素对刚度和阻尼的影响，同时将振动模型进行离散化处理。 其次，根据轮速传感器工作原理设计传感器实验台，对传感器工作原理进行分析，通过对传感器电路改造实现了传感器输出波形的测量。设计预处理电路，对传感器输出信号进行滤波，通过对单片机选型，设计电源电路、晶振电路、复位电路、CAN通讯电路和轮速信号采集程序，获得传感器输出信号。通过采集信号数据对传感器自身精度和输出信号溢出问题进行分析。 然后，通过采集板对轮速信号进行采集，获得实车轮速传感器信号，对轮速信号的误差和异常原因进行分析，通过最小二乘法和Hempel滤波实现对齿圈误差修正和异常点识别与处理，并采用插值的方式实现轮速信号的均匀化处理。然后通过对功率谱估计方法进行分析，最终选择直接法和AR模型两种方法对轮速信号分别进行频域分析，得到轮胎扭转振动下的频率。 最后，设计卡尔曼滤波算法减小振动频率的波动，采集不同速度、载荷、温度和路面下的轮速数据，分析扭转振动频率的变化规律，针对速度、载荷和路面状况提出相应解决方案，对各影响因素进行补偿，减小了误报的可能性和报警时间。 |
| 作者： | 韩向阳 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 夏怀成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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