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基于虚拟仪器的汽车测试系统研究

作　者: 康学梅
导　师: 王书海
学　校: 河北科技大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 虚拟仪器汽车发动机测试舒适度测试制动性测试
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着我国汽车工业的迅速发展以及汽车保有量的迅速增加,对汽车各方面性能测试也是面临着亟待解决的问题。汽车性能的测试要求从事检测仪器的研发人员开发出使用更方便、精确度更高的汽车测试系统。而在当前的测试领域中,传统的测试系统由于本身所固有的诸多弊端变得越来越不能适应现代汽车测试的要求。随着当前计算机和软件技术高速发展,虚拟仪器技术在测试领域的优势越来越明显.逐渐成为主流,汽车测试技术也应积极吸取各个领域的新成果,随之不断发展。因此本文将两者有机结合,利用虚拟仪器的柔性和可扩展性,开发了基于虚拟仪器技术的汽车测试系统。本论文论述了国内外汽车检测技术发展现状,并对虚拟仪器技术进行了简要介绍；论述了汽车测试系统建立涉及到的信号处理方法,包括信号的幅值域分析、时域分析和频域分析等；选择了适合汽车测试需要的传感器,利用NI公司DAQ数据采集卡以及LabVIEW软件实现数据的采集、存储与分析等;详细介绍了LabVIEW软件的串口数据采集功能的实现。基于虚拟仪器的汽车测试系统包括发动机检测、舒适性检测和制动性检测这三大部分。其中发动机检测的主要项目有发动机的基本性能检测,无负荷测功检测,振动速度检测,振动加速度检测,噪声检测、油耗检测、尾气检测;舒适性检测的主要项目是汽车的振动加速度；制动性检测的主要项目是车速、制动时间、制动距离和制动减速度。通过对汽车发动机性能、舒适性和制动性的参数检测和信号处理,使用LabVIEW8.6软件对汽车测试系统进行了开发。通过仿真实验,可以看出系统对采集的数据能够基本精确和稳定的显示与存储,将虚拟仪器技术与汽车测试系统相结合是可行的。本测试系统的操作简单,易于扩展,通用性强,适用于不同型号、不同品牌的汽车产品。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-10
第1章绪论  10-15
  1.1 引言  10-11
  1.2 汽车检测技术的国外发展现状  11
  1.3 汽车检测技术的国内发展现状  11-13
  1.4 论文的主要研究内容  13-15
第2章汽车测试系统的总体设计  15-38
  2.1 虚拟仪器的组成  15-20
    2.1.1 虚拟仪器技术的特点  15-16
    2.1.2 LabVIEW简介  16-19
    2.1.3 LabVIEW的发展历程  19-20
  2.2 信号处理方法  20-25
    2.2.1 信号的幅值域分析  20-21
    2.2.2 信号的时域分析  21-22
    2.2.3 信号的频域分析  22-24
    2.2.4 信号截断与加窗  24-25
  2.3 硬件设计  25-34
    2.3.1 硬件选型  25
    2.3.2 传感器的选择  25-29
    2.3.3 NI CompactDAQ便携式采集卡  29-34
  2.4 串口数据采集  34-36
    2.4.1 串口特点  34-35
    2.4.2 LabVIEW串口程序  35-36
  2.5 软件的总体设计  36-37
  2.6 本章小结  37-38
第3章发动机性能检测子系统  38-67
  3.1 发动机检测子系统设计  38
  3.2 性能的主要参数检测  38-40
    3.2.1 性能的主要参数  38-39
    3.2.2 传感器安装  39-40
    3.2.3 系统的设计与实现  40
  3.3 无负荷测功  40-44
    3.3.1 无负荷测功的原理  40-42
    3.3.2 系统的设计与实现  42-44
  3.4 发动机振动测试和振动烈度评级  44-48
    3.4.1 振动信号的测试  44
    3.4.2 发动机振动评级  44-45
    3.4.3 发动机振动速度测试  45-48
  3.5 发动机振动加速度信号分析  48-55
    3.5.1 发动机激振力信号分析  48
    3.5.2 功率谱测试系统的设计  48-50
    3.5.3 发动机机身功率谱与带中功率比系统设计  50
    3.5.4 实测分析  50-55
  3.6 发动机的油耗检测  55-58
    3.6.1 油耗检测方法  55-56
    3.6.2 油耗仪  56-58
    3.6.3 系统的设计与实现  58
  3.7 发动机的噪声检测  58-60
    3.7.1 发动机噪声组成  58-59
    3.7.2 系统设计与实现  59-60
  3.8 尾气检测  60-66
    3.8.1 尾气污染物的形成机理及其影响因素  61-63
    3.8.2 我国汽车排放污染物的检测方法  63-64
    3.8.3 系统的设计与实现  64-66
  3.9 本章小结  66-67
第4章汽车舒适度的检测子系统设计  67-73
  4.1 舒适性研究的意义  67-68
  4.2 振动评价方法  68-70
  4.3 程序设计  70-71
  4.4 检测注意事项及说明  71-72
  4.5 本章小结  72-73
第5章汽车制动性能测试子系统的设计  73-80
  5.1 汽车制动性能的评价指标简介  73-76
    5.1.1 制动减速度  73-74
    5.1.2 制动距离  74-75
    5.1.3 制动时间  75
    5.1.4 制动力  75
    5.1.5 制动效能的恒定性  75-76
    5.1.6 评价标准和要求  76
  5.2 汽车制动性能的检测系统的设计  76-79
    5.2.1 传感器的选择  76-77
    5.2.2 汽车制动性能测试系统的设计  77-79
  5.3 本章小结  79-80
结论  80-81
参考文献  81-85
致谢  85-86
个人简历  86

基于虚拟仪器的汽车测试系统研究

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