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原文传递汽车道路试验数据采集与处理系统研究

论文题名：	汽车道路试验数据采集与处理系统研究
关键词：	汽车道路试验;数据采集;处理系统;性能评价;动态参数;Kalman滤波器
摘要：	汽车道路试验数据采集与处理系统，是进行整车试验的重要手段，是评价汽车整车特性的前提和基础。汽车运动本身是一个复杂的动态过程，测量汽车行驶过程中的车轮载荷、车身轨迹、速度、加速度等车辆动态参数，对分析与评价汽车动态性能，如动力性、制动性、操纵稳定性、安全性、悬架特性等，以及对路谱数据采集和台架路谱再现等具有重要的应用价值。因此，基于多传感器信息测量的汽车道路试验数据采集与处理系统的研究与开发对于汽车设计、开发以及性能评价都具有重要的意义。　　本文依托江苏省交通科学研究计划项目《车辆安全性能评价及检测装置研究》(项目编号：05C02)，以设计开发基于多传感器信息测量的汽车道路试验数据采集与处理系统为目的，研究了多传感器测量技术原理和采集方案，将多传感器信息融合技术应用于整车测试，开发集成数据采集装置和数据采集卡等硬件，提供配套的数据采集与处理软件，并在汽车道路试验中得以应用，验证了系统设计的正确性和可靠性。论文完成的工作如下：　　 1.采用分布式设计思想，设计了一种由单一主控制卡和多个传感器信号采集卡组成的并行插卡的数据采集装置，构成分布式的主一从结构。主控制卡同步各采集卡的数据采集，协调各采集卡的数据传输，将数据汇总后进行本地存储或上传至上位机。开发通用型数据采集卡，使每块采集卡能够接入同类输出信号的多个传感器进行数据采集，并且系统可扩展不同功能的数据采集卡以实现测量对象和测量通道的扩展。　　 2.针对汽车道路试验的实际需要，扩展以便携式司机助手作为上位机的工作模式，开发USB主机功能，通过USB总线与主控制卡进行通讯，并且实现对U盘的读写功能，使得试验完成之后，将本地存储的试验数据以文本格式写入U盘，方便试验数据文本的移动和存储。　　 3.在确定了以低成本惯性器件(IMU)与GPS联合测量车身动态参数的方案后，开发了针对GPS接收机和加速度计输出信号的数据采集卡，设计了相应的信号融合方法，实现了车身位移、速度、加速度的测量与优化。　　 4.针对车轮力、车轮转速传感器受环境、振动、冲击影响较大，输出信号受噪声影响较严重的问题，分析了两种传感器信号干扰源，设计了相应的滤波方案，对采集的数据进行降噪处理，使之更接近真实信号。　　 5.针对GB/T13594-2003机动车和挂车防抱制动性能和试验方法的规程和标准，总结归纳了汽车道路试验的流程、试验方法以及参数计算方法。完成整个系统的研制后，此汽车道路试验数据采集与处理系统被应用于各项汽车道路试验中，结果表明，该系统设计合理，使用方便，测量的各项数据满足汽车道路试验的国家相关标准要求。　　本文提供了一种基于多传感器信息测量的汽车道路试验数据采集及处理系统的方案，系统的设计过程和设计方案，对类似系统的设计开发具有借鉴意义，并且已实现产品化。
作者：	周耀群
专业：	精密仪器及机械
导师：	张为公
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2007
正文语种：	中文