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基于虚拟仪器的汽车制动性能测试方法研究
| 论文题名： | 基于虚拟仪器的汽车制动性能测试方法研究 |
| 关键词： | 汽车制动系统;虚拟仪器;LabVIEW;制动性能;滑移率检测;信号消噪;特征提取 |
| 摘要： | 制动性能是汽车安全性能检测的重要项目之一，良好的制动性能是汽车安全行驶的重要保障。鉴于目前我国汽车车型繁多，传统的制动性能检测设备越来越不能满足性能测试的要求，因此开发便携式、智能化、高效率的制动性能检测系统突显出其重要性。本研究在分析了国内外制动性能检测方法发展状况的基础上，从虚拟仪器技术思想出发，以汽车制动系统为研究对象，对汽车制动性能评价问题进行了研究。在LabVIEW软件平台上，采用模块化的设计思想，研制开发了一套便携式制动性能检测系统。主要工作内容及安排如下： (1)对汽车制动性能评价指标和制动性检测方法进行了系统性分析。在阐述了制动效能、制动效能的恒定性和制动时的稳定性等常用的评价指标的基础上，指出了滑移率的检测对评价装有ABS的汽车制动性能也是必不可少的。针对传统检测方法存在的不足，提出了开发基于虚拟仪器的制动性能检测系统的必要性。 (2)根据信号处理理论，对汽车制动时典型测试信号的消噪和特征提取方法进行了研究，探讨了车速和制动距离的确定方法。针对仿真制动信号中存在的高频和尖峰干扰，设计了巴特沃斯四阶低通滤波器对信号进行消噪处理，结果表明所设计的滤波器较传统滤波器滤波效果明显。本文提出的汽车制动车速和制动距离的确定方法为后期数据处理奠定了很好的理论基础。 (3)对车载制动性能测试系统的组成与实现进行了研究。硬件部分主要包括传感器、采集卡、笔记本电脑的选型和信号调理装置的设计。软件是系统的核心部分，本文采用模块化的设计思想，有效地将复杂的功能细分为易于实现和理解的小模块。其中，着重对数据采集、信号处理和系统的远程操控等模块进行了设计，用软件代替了部分硬件，真正体现了“软件即仪器”的思想。 (4)针对汽车制动试验时的环境干扰，对测试系统的抗干扰问题开展了研究。本文从硬件和软件两个方面对系统进行了抗干扰设计，硬件方面主要采取屏蔽、接地、消除电源干扰等措施降低干扰。软件方面是从测试微观的角度考虑来解决实际问题，达到了很好的抗干扰效果。最后在PC上对汽车制动时的车速、轮速、踏板力等信号进行了模拟仿真，经过处理、分析后在前面板显示滑移率、车速、轮速和踏板力随时间变化的曲线，为正确评价汽车制动性能提供了很好的理论依据。 研究表明，该系统具有开发成本低、周期短、功能易扩展、携带方便等优点，基于虚拟仪器的测试系统研究是测试行业发展的方向。 |
| 作者： | 冯如只 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 赵荣珍 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州理工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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