汽車道路試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)研究.pdf

1、汽車道路試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)，是進(jìn)行整車試驗(yàn)的重要手段，是評(píng)價(jià)汽車整車特性的前提和基礎(chǔ)。汽車運(yùn)動(dòng)本身是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過(guò)程，測(cè)量汽車行駛過(guò)程中的車輪載荷、車身軌跡、速度、加速度等車輛動(dòng)態(tài)參數(shù)，對(duì)分析與評(píng)價(jià)汽車動(dòng)態(tài)性能，如動(dòng)力性、制動(dòng)性、操縱穩(wěn)定性、安全性、懸架特性等，以及對(duì)路譜數(shù)據(jù)采集和臺(tái)架路譜再現(xiàn)等具有重要的應(yīng)用價(jià)值。因此，基于多傳感器信息測(cè)量的汽車道路試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)對(duì)于汽車設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)以及性能評(píng)價(jià)都具有重要的意義。

2、
　　 本文依托江蘇省交通科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目《車輛安全性能評(píng)價(jià)及檢測(cè)裝置研究》(項(xiàng)目編號(hào)：05C02)，以設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)基于多傳感器信息測(cè)量的汽車道路試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)為目的，研究了多傳感器測(cè)量技術(shù)原理和采集方案，將多傳感器信息融合技術(shù)應(yīng)用于整車測(cè)試，開(kāi)發(fā)集成數(shù)據(jù)采集裝置和數(shù)據(jù)采集卡等硬件，提供配套的數(shù)據(jù)采集與處理軟件，并在汽車道路試驗(yàn)中得以應(yīng)用，驗(yàn)證了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性和可靠性。論文完成的工作如下：
　　 1.采用分布式設(shè)計(jì)

3、思想，設(shè)計(jì)了一種由單一主控制卡和多個(gè)傳感器信號(hào)采集卡組成的并行插卡的數(shù)據(jù)采集裝置，構(gòu)成分布式的主一從結(jié)構(gòu)。主控制卡同步各采集卡的數(shù)據(jù)采集，協(xié)調(diào)各采集卡的數(shù)據(jù)傳輸，將數(shù)據(jù)匯總后進(jìn)行本地存儲(chǔ)或上傳至上位機(jī)。開(kāi)發(fā)通用型數(shù)據(jù)采集卡，使每塊采集卡能夠接入同類輸出信號(hào)的多個(gè)傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并且系統(tǒng)可擴(kuò)展不同功能的數(shù)據(jù)采集卡以實(shí)現(xiàn)測(cè)量對(duì)象和測(cè)量通道的擴(kuò)展。
　　 2.針對(duì)汽車道路試驗(yàn)的實(shí)際需要，擴(kuò)展以便攜式司機(jī)助手作為上位機(jī)的工作模式，開(kāi)

4、發(fā)USB主機(jī)功能，通過(guò)USB總線與主控制卡進(jìn)行通訊，并且實(shí)現(xiàn)對(duì)U盤的讀寫功能，使得試驗(yàn)完成之后，將本地存儲(chǔ)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)以文本格式寫入U(xiǎn)盤，方便試驗(yàn)數(shù)據(jù)文本的移動(dòng)和存儲(chǔ)。
　　 3.在確定了以低成本慣性器件(IMU)與GPS聯(lián)合測(cè)量車身動(dòng)態(tài)參數(shù)的方案后，開(kāi)發(fā)了針對(duì)GPS接收機(jī)和加速度計(jì)輸出信號(hào)的數(shù)據(jù)采集卡，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的信號(hào)融合方法，實(shí)現(xiàn)了車身位移、速度、加速度的測(cè)量與優(yōu)化。
　　 4.針對(duì)車輪力、車輪轉(zhuǎn)速傳感器受環(huán)境、振動(dòng)、

5、沖擊影響較大，輸出信號(hào)受噪聲影響較嚴(yán)重的問(wèn)題，分析了兩種傳感器信號(hào)干擾源，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的濾波方案，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪處理，使之更接近真實(shí)信號(hào)。
　　 5.針對(duì)GB/T13594-2003機(jī)動(dòng)車和掛車防抱制動(dòng)性能和試驗(yàn)方法的規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，總結(jié)歸納了汽車道路試驗(yàn)的流程、試驗(yàn)方法以及參數(shù)計(jì)算方法。完成整個(gè)系統(tǒng)的研制后，此汽車道路試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)被應(yīng)用于各項(xiàng)汽車道路試驗(yàn)中，結(jié)果表明，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，使用方便，測(cè)量的各項(xiàng)數(shù)據(jù)滿足汽車道