发动机ECU模拟测试系统

随着我国汽车产业迅猛发展,汽车ECU正扮演越来越重要的角色.本系统使用Freescale MC9S12X系列单片机、DAC数模变换器以及数控电位器等对汽车上常用传感器,如曲轴位置传感器、节气门位置传感器、进气温度传感器等信号进行模拟,仿真汽车ECU的运行环境,测试ECU工作状况并采集ECU输出的喷油和点火信号加以分析.结果显示,发动机ECU测试系统产生的各种传感器信号可用于实际车辆检测和发动机ECU开发,同时也为汽车维修带来新的解决方案.     

汽车悬架性能测试系统的研究与设计

汽车悬架性能测试是机动车安全运行检测中的一个重要项目.本文在建立检测车辆悬架振动力学模型和运动方程的基础上,分析并确定了悬架性能的评价指标.针对汽车悬架测试台的基本结构和受力过程,设计了高精度力传感器和速度传感器输出信号的调理模块.采用工业控制计算机直接采集车轮垂直接地力与激振台面频率,提高了测试系统的精度和实时性.实测证明,该系统完全能够满足汽车悬架性能测试时的动态要求,具有较高的可靠性.     

混合集成电容式加速度传感器的设计

详细分析了一种电容式加速度传感器的工作原理,设计了基于这种电容式检测原理的加速度传感器.该传感器能将线加速度产生的惯性力转换成弹性变形,通过转换电路转换为可测量的电学量.通过厚膜工艺技术实现了电容式敏感元件与信号调理电路混合集成设计,这种集成系统被加工制备并封装形成一个完整的电容式加速度测量系统,该系统具有小型化和高集成度的优点.文中详细阐述了厚膜电路的加工工艺方法,并对设计的传感器进行了实验测试和数据分析.实验测试表明:集成后的加速度传感器具有较好的线性度和高的灵敏度.     

基于3G网络的悬架振动数据采集系统设计

针对基于3G网络的车辆悬架振动数据采集技术进行研究,分析了车辆悬架振动数据采集系统的架构和工作原理,介绍了由加速度传感器阵列构成的多维振动检测装置的原理,给出了加速度信号调理、3G模块与片上系统的接口、SD卡与片上系统的接口等功能电路实现方法.设计的数据采集系统可以工作在离线存储方式,也能工作在实时的在线采集方式,可灵活的用于车辆悬架振动数据采集,为悬架系统的性能分析提供数值依据.     

基于LabVIEW的道路硬度检测系统设计

针对混凝土试块构件的强度测量实验,设计了基于LabVIEW虚拟仪器技术和单片机技术的道路硬度检测系统.系统主要由压力传感器、信号调理电路、单片机及计算机组成.实验表明：系统具有实时数据采集和处理功能,且测试可靠,可为道路硬度数据分析提供有效参考.     

基于MPU-6050的步态信号采集系统

针对目前获取步态信号类型比较单一,只采集三轴加速度信息,可供分析的信号来源较少,多传感器组合应用存在传感器之间的轴间差等问题,设计了一种基于数字运动处理器的无线步态采集系统.传感器选择集成三轴加速度和三轴陀螺仪信号的MPU-6050以获得更多的步态信息,确保了无轴间差校准问题.系统主要由微控制器STC90LE52、运动传感器MPU-6050以及无线通信模块RF1100SE组成.由MPU-6050采集步态加速度和陀螺仪信号,STC90LE52读取数据并通过RF1100SE发送,接收端将接收到的数据通过串口送到计算机中.通过对数据进行分析可知,在步态信号中,重力方向和前进方向的加速度信号周期性较好,而陀螺仪的俯仰角信号周期性优于其他两个轴的信号.     

车辆纵向加速度自抗扰控制研究

使用自抗扰控制(ADRC)方法对车辆纵向加速度控制进行研究.首先给出以油门开度指令为控制量的发动机动态模型和车辆纵向动力学模型,对ADRC进行简要介绍;然后将模型变换为适于自抗扰控制的仿射系统,设计车辆纵向加速度ADRC控制器;最后在车辆和发动机参数摄动以及道路扰动的环境下进行仿真.结果表明,ADRC控制器能够使车辆获得快速、平稳和高精度的加速度控制效果.     

基于光纤光栅的加速度传感系统研究

提出了一种基于匹配光栅解调技术的加速度检测系统,有效地消除了光源功率变化对信号的影响.在传感器的设计上将传感光栅和参考光栅置于同一环境下,消除了温度对系统的影响,通过试验得到了传感器的频率特性和加速度响应,在实际工程应用中检测到了井下微震信号.     

无源无线加速度计的系统设计与仿真

传统加速度传感器需要电缆或外置设施进行能量供应和数据传输，复杂化的线路布置增大了设备损坏风险和维修难度。本文基于带短接单元的贴片天线和调频连续波雷达原理，设计了一种无源无线加速度传感节点，设计了高频采样机制，并对传感系统的工作模式进行了理论分析和基于Matlab和高频结构仿真器的数值仿真，获得了在典型加速度激励下的传感器测试结果。该传感器加速度测试范围设计为±0.2 g,仿真结果表明：在测试设计范围内，加速度测试误差为3.24%。另外，传感器可实现简单的自我定位，定位精度为0.3 m。     

基于扩展卡尔曼滤波的汽车行驶状态估计

在车辆行驶中,某些状态参量的准确获取对线控转向系统有着重要的作用,但状态参量测量成本高或难准确测量.因此,针对汽车线控转向系统,为了以较低成本获取准确的车辆运动状态,先建立一个三自由度的非线性车辆模型,搭建多传感器网络(转角传感器、加速度计)采集车辆行驶状态;应用扩展卡尔曼滤波理论建立信息融合算法,通过易测的车辆状态信息(转向盘转角、纵向加速度、侧向加速度)融合得出所需的难测车辆状态(横摆角速度、纵向车速);最后搭建仿真平台在双移线工况和角正弦工况下进行仿真验证,并且与无迹卡尔曼滤波算法估计结果进行对比.结果表明,该估计算法能够准确的估计出车辆行驶过程中的状态参数.     

基于DSP的多方式数据采集系统研究

设计了一种基于DSP的多方式数据采集系统,利用16位6通道同步A/D转换器AD 73360采集3路姿态传感器信号和3路速度传感器信号,TM S320F 2812片内的12位A/D转换器采集6路温度信号并在DSP内部进行信息的融合和解算。结果表明该系统数据测量精度高、处理实时性好,满足了设计要求。     

引信中应用的加速度传感器的研制

讨论了应用于引信中的高g微阵列式加速度传感器的设计理论、布阵方法和微加工工艺。讨论过程中,针对测量不同的加速度值,利用了不同的设计方法和加工工艺及二维传感阵列的布阵设计上的特点,将微加工中三维加工工艺与平面加工工艺相结合,利用体加工技术和高深宽比刻蚀技术,研制出了微阵列加速度传感器的样品。经测试表明符合使用要求,其结果为实用化奠定了基础。     

改进的车辆平顺性模型

首次利用坐标变换的方式建立了车辆平顺性系统数学模型,将模型输入信号转换为前、后桥的加速度信号。与传统的整车平顺性模型比较,由于把工程中常用的加速度信号作为模型的输入,不仅提高了模型的计算精度,而且在工程实际中更加具有使用价值;利用等效变换将复杂的轮胎分离出去,也增加了模型的真实性。利用matlab/simulink建立了整车平顺性仿真模型,考虑到板簧刚度、阻尼的非线性,对模型中的复杂输入参数进行了初步探讨。为了验证仿真模型的有效性,进行了相关的整车试验。对比试验数据和仿真曲线,可以看出平顺性模型的仿真结果与试验结果是非常吻合的。     

光栅传感器测量系统前通道配置与接口设计

介绍了光栅传感器测量系统中传感器输出信号的处理和测量信号的采集电路；给出了两种采集电路的设计方案，并进行了分析．     

基于联合控制的汽车驱动防滑系统

为提高前轮驱动车辆在低附着或对开路面上的加速性能,设计了基于节气门与制动干预联合控制的驱动防滑系统.车速较低时选择前后轮速差作为ASR控制量,车速稍高时选择驱动轮滑转率作为ASR控制量.应用扭矩传感器测试了低附着路面的最佳滑转率,设计了基于车轮滑转程度的ASR工况识别方法,开发了针对低附着和对开路面的节气门与制动干预联合控制逻辑,进行了基于捷达GTX轿车的实车试验.试验结果表明,该系统控制逻辑合理,能够对工况做出准确识别,车速较低时将前后轮速差控制在7km/h内,车速稍高时将驱动轮滑转率控制在20%附近,提高了车辆的加速性能.     

一种小型无人机高度传感器余度设计方法

为提高小型无人机飞行控制系统的可靠性,利用GPS提供的高度信息设计了气压高度传感器的余度备份.运用飞机运动学方程对低频率GPS高度信号进行补偿,提高了信号的实时性与可用性,设计的气压高度传感器故障处置流程将高度信号的切换与模态管理结合起来,减小了高度信号切换产生的不良瞬态.仿真结果表明,飞行控制系统在气压高度传感器出现故障时可及时切换到高度备份传感器并能有效隔离故障源,GPS高度信号经补偿后可满足飞行安全要求,余度设计提高了整个飞行控制系统的可靠性.     

基于TMS320LF2407A的电动汽车电驱动系统设计

完整地介绍了一个基于TMS320LF2407A的电动汽车电驱动系统的设计方案.该电驱动系统主要包括五个模块：永磁同步电动机，逆变器及驱动电路，传感器、保护信号及接口电路，逆变器控制器，CAN总线通讯模块.针对电动汽车这一特殊的应用场合，系统地介绍了各个模块的设计方法，直接转矩控制(DTC)的原理，永磁同步电机的DTC系统结构框图.高性能的数字信号处理器TMS320LF2407、高功率密度的永磁同步电机和先进的直接转矩控制技术的组合，能很好地完成对电动汽车的驱动.     

基于DSP的声表面波温度测量系统设计

介绍了声表面波传感器测温原理,并设计了一种基于DSP的无线无源温度测量系统.采用具有低通特性的滑动平均数字滤波算法改进了系统的测量精度.通过在某变电站的现场试验,证明了该系统能够有效实现高压开关柜内多点实时探测,具有良好的抗干扰性和稳定性.     

基于位移传感器的汽车超载动态监测预警系统

针对物联网中载货汽车异常装载状态动态监测预警问题,基于位移传感器设计了一种高精度带过载保护的汽车载荷状态动态检测装置。结合悬架的动态特性,应用经验模态分解法(EMD)构建了动态检测装置对悬架变形量动态检测信号的处理算法以求解移动中车辆的动态载荷状态。以中国第一汽车集团公司生产的解放载货汽车为试验车、研华UNO2170工控机为车载终端,结合全球定位系统GPS和通用无线分组业务GPRS,设计开发了车辆超载动态监测预警系统平台。经过反复多次试验,系统可以准确地检测车辆的载荷状态,检测误差小于5.0%,实现了监控中心对车辆超载远程实时监测预警。