单缸串联驱动汽车纵横双向驻车坡度角检测系统的研制测控系统的研制(附件)
针对汽车驻车制动的性能做出了研究，分析了汽车在只有纵向驻坡角、只有横向驻坡角、既有纵向驻坡角也有横向驻坡角的最大坡度角的理论值，设计了驻车坡度角检测装置的测控系统，使得坡度角检测能够在室内进行并且平台可以模拟螺旋车道驻车状况。该装置采用液压缸和电机相结合的方法，可以旋转出纵向角度，横向角度和纵横双向角度来模拟各种情况下的车道，其驻车角度将由倾角传感器测得。本文将对基于labview串口通信的cq-400倾角传感器上位机的编写进行详细说明。关键词 驻车坡度角，试验台，纵向，横向，纵横双向，上位机，串口通讯目 录
1 引言 1
1.1 课题的背景与目的 1
1.2 国内的研究发展概况 1
1.3 课题的研究意义 2
1.4 本文主要研究内容 3
1.5 设计创新点 3
2 汽车纵横双向驻车坡度角检测系统的测控系统的设计 3
2.1 相关软件准备 3
2.2 倾角传感器的选择 4
2.3 测控系统应达到的技术要求 5
2.4 测控系统程序前面板的设计 5
2.5 测控系统程序框图的设计 6
3 汽车的驻坡角分析 10
3.1 汽车只有纵向角时驻坡角的计算 10
3.2 汽车只有侧向角时驻坡角的计算 15
3.3 汽车既有纵向角又有横向角时驻坡角的计算 22
4 汽车纵横双向驻车坡度角检测系统的制作与试验 27
4.1 汽车纵横双向驻车坡度角检测系统的制作 27
4.2 汽车纵横双向驻车坡度角检测系统的试验 32
结 论 36
致 谢 37
参 考 文 献 38
1 引言
工业的发展是经济社会发展的必然，而经济社会的发展又对汽车的使用功能不断提出新的要求，使汽车更好地为经济的发展服务。由于汽车的应用范围的扩大，人们其对路面的适应性能也不断提出新要求。汽车在山区驻车时由于汽车双侧都有倾角，因此对汽车横向和纵向驻车角的研究很有必要。
1.1 课题的背景与目的
目前汽车驻车检测试验中
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
考 文 献 38
1 引言
工业的发展是经济社会发展的必然，而经济社会的发展又对汽车的使用功能不断提出新的要求，使汽车更好地为经济的发展服务。由于汽车的应用范围的扩大，人们其对路面的适应性能也不断提出新要求。汽车在山区驻车时由于汽车双侧都有倾角，因此对汽车横向和纵向驻车角的研究很有必要。
1.1 课题的背景与目的
目前汽车驻车检测试验中工作人员往往要花费太多的人力和物力开到室外的坡道上进行纵向坡度角的检测，由于路面坡度角不可变，其试验只能间接测量出汽车的纵向驻车坡度角，更重要的是目前不能检测车辆在弯道上的坡度角。由于汽车的车轮载荷 、地面附着系数、车轮的转向角等因素的影响 ,汽车的最大驻坡角很难测得。测试车辆很难达到设定的既有纵向又有横向倾角的情况。在检测制动力时，由于路面坡度角不可变，其试验只能间接测量出汽车的纵向驻车坡度角，更重要的是目前不能检测车辆在弯道上的坡度角。
本课题目的是在查阅国内外文献的基础上，设计单缸串联驱动汽车纵横双向驻车坡度角检测系统，实现汽车纵向、横向或纵横双向驻车坡度角的室内检测，通过角度传感器直接读出坡度角。其中测控系统采用Labview进行编程使倾角传感器采集的信息准确、直观的反应出来。要求该单缸串联驱动汽车纵横双向驻车坡度角检测系统具有较高的测量精度，系统结构简单，便于制造。通过对于汽车不同情况下的驻坡角的理论分析得到汽车驻坡角的理论值为真正的台架试验奠定理论基础。
1.2 国内的研究发展概况
程凌频发表的《基于倾角传感器的舵面偏转角度测量方法》[1]提出选用基于倾角传感器的方法来测量其角度，并通过软件的优化设计达到减少测量误差的目的。
李光华，刘立，冯志鹏，商铁军，白佳宾在《现代制造技术与装备》上发表的《基于LabVIEW的发动机多传感器信号采集系统》[2]中介绍了该系统。通过多传感器信息融合技术、虚拟仪器技术的联合运用，使调理信号、采集数据、显示信息、储集数据存集成起来，完成对发动机多项指标的采集、处理与储存。
邱正,张永超,沈琪发表的《基于PXI-4220和LabVIEW的测力传感器数据采集系统设计》[3]中针对需要测量动态力的情况，提出了一种系统，该系统基于LabVIEW，采用 PXI 总线技术，信号通过 NI PXI-4220采集，数据由 LabVIEW处理。
刘广敏发表的《LabVIEW与VB混合编程技术》[4]针对VB与LabVIEW混合编程，提出了两种方法其一，LabVIEW生成的文件由VB直接调用。其二，LabVIEW的动态链接库由VB调用。
陈烁辉，周翔，王汉其，廖传伟在《自动化与仪表》中发表的《高精度倾角传感器检测系统的设计与实现》[5]介绍了一种可以对传感器进行0°校准和误差检测的系统。该系统由机电运动控制系统、Labview显示系统等组成。
第二炮兵工程学院的孟凯，陈小虎发表的《基于LabVIEW的数据采集、监测系统设计》[6]介绍了LabVIEW，在此平台的基础上进行了设计，利用 MATLAB 与 LabVIEW的混合编程实现了检测系统的功能。
浙江省计量科学研究院化学与环境计量研究所杨仁明发表的《一种驻车坡道等效测量装置》[7]中介绍了设计了一种驻车坡道等效测量的装置，和坡道检验法进行对比，最终显示此方法与制动实验台结果相似并且操作简便。
丽水学院曹伟平发表的《关于汽车驻车制动性能检验三种模型的差异分析》[8]，提出了移动式的坡度驻车制动试验台 (坡度15%和20%)，并将检测结果与国家标准相对比。得出结论该方法与国家标准相符合。
道路交通管理期刊吴云强发表的《平坦路面驻车制动测量方法研究》[9]，介绍了采用模拟装置对特定进行驻车制动性能的测试，与滚筒制动试验台测试结果及标准规定坡道的测试结果进行比较。
天津交通职业学院黄俊平发表的《机动车坡道驻车制动效能检验的现状与探新》[10]，对车辆车驻车效能检测的状况进行分析，提出用检测台式制动方式检验结果取代车辆在实际坡道驻车制动效能的检验方式所带来的一些问题，并且提出了模拟坡道制动平台。
1.3 课题的研究意义
(1)通过对汽车纵向驻坡、横向驻坡、纵横双向驻坡的研究分析了汽车在方向盘回正、方向盘未回正、质心偏移轴线、四个车轮附着系数不同这些非常一般状态下的驻坡角，有利于从理论上研究汽车在一般状态下的驻车情况，有利于从根本上提高汽车的驻车安全性能，同时也为台架试验奠定了理论基础。
(2)汽车的纵向和横向最大驻坡角之间并无联系，因此对汽车的纵向坡度角和横向坡度角的研究都很有必要。
(3)汽车山区驻车时并不一定四个车轮都在同一附着系数路面上，通过对四个车轮附着系数不同情况的研究可以得到更为通用的结论。<
1 引言 1
1.1 课题的背景与目的 1
1.2 国内的研究发展概况 1
1.3 课题的研究意义 2
1.4 本文主要研究内容 3
1.5 设计创新点 3
2 汽车纵横双向驻车坡度角检测系统的测控系统的设计 3
2.1 相关软件准备 3
2.2 倾角传感器的选择 4
2.3 测控系统应达到的技术要求 5
2.4 测控系统程序前面板的设计 5
2.5 测控系统程序框图的设计 6
3 汽车的驻坡角分析 10
3.1 汽车只有纵向角时驻坡角的计算 10
3.2 汽车只有侧向角时驻坡角的计算 15
3.3 汽车既有纵向角又有横向角时驻坡角的计算 22
4 汽车纵横双向驻车坡度角检测系统的制作与试验 27
4.1 汽车纵横双向驻车坡度角检测系统的制作 27
4.2 汽车纵横双向驻车坡度角检测系统的试验 32
结 论 36
致 谢 37
参 考 文 献 38
1 引言
工业的发展是经济社会发展的必然，而经济社会的发展又对汽车的使用功能不断提出新的要求，使汽车更好地为经济的发展服务。由于汽车的应用范围的扩大，人们其对路面的适应性能也不断提出新要求。汽车在山区驻车时由于汽车双侧都有倾角，因此对汽车横向和纵向驻车角的研究很有必要。
1.1 课题的背景与目的
目前汽车驻车检测试验中
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
考 文 献 38
1 引言
工业的发展是经济社会发展的必然，而经济社会的发展又对汽车的使用功能不断提出新的要求，使汽车更好地为经济的发展服务。由于汽车的应用范围的扩大，人们其对路面的适应性能也不断提出新要求。汽车在山区驻车时由于汽车双侧都有倾角，因此对汽车横向和纵向驻车角的研究很有必要。
1.1 课题的背景与目的
目前汽车驻车检测试验中工作人员往往要花费太多的人力和物力开到室外的坡道上进行纵向坡度角的检测，由于路面坡度角不可变，其试验只能间接测量出汽车的纵向驻车坡度角，更重要的是目前不能检测车辆在弯道上的坡度角。由于汽车的车轮载荷 、地面附着系数、车轮的转向角等因素的影响 ,汽车的最大驻坡角很难测得。测试车辆很难达到设定的既有纵向又有横向倾角的情况。在检测制动力时，由于路面坡度角不可变，其试验只能间接测量出汽车的纵向驻车坡度角，更重要的是目前不能检测车辆在弯道上的坡度角。
本课题目的是在查阅国内外文献的基础上，设计单缸串联驱动汽车纵横双向驻车坡度角检测系统，实现汽车纵向、横向或纵横双向驻车坡度角的室内检测，通过角度传感器直接读出坡度角。其中测控系统采用Labview进行编程使倾角传感器采集的信息准确、直观的反应出来。要求该单缸串联驱动汽车纵横双向驻车坡度角检测系统具有较高的测量精度，系统结构简单，便于制造。通过对于汽车不同情况下的驻坡角的理论分析得到汽车驻坡角的理论值为真正的台架试验奠定理论基础。
1.2 国内的研究发展概况
程凌频发表的《基于倾角传感器的舵面偏转角度测量方法》[1]提出选用基于倾角传感器的方法来测量其角度，并通过软件的优化设计达到减少测量误差的目的。
李光华，刘立，冯志鹏，商铁军，白佳宾在《现代制造技术与装备》上发表的《基于LabVIEW的发动机多传感器信号采集系统》[2]中介绍了该系统。通过多传感器信息融合技术、虚拟仪器技术的联合运用，使调理信号、采集数据、显示信息、储集数据存集成起来，完成对发动机多项指标的采集、处理与储存。
邱正,张永超,沈琪发表的《基于PXI-4220和LabVIEW的测力传感器数据采集系统设计》[3]中针对需要测量动态力的情况，提出了一种系统，该系统基于LabVIEW，采用 PXI 总线技术，信号通过 NI PXI-4220采集，数据由 LabVIEW处理。
刘广敏发表的《LabVIEW与VB混合编程技术》[4]针对VB与LabVIEW混合编程，提出了两种方法其一，LabVIEW生成的文件由VB直接调用。其二，LabVIEW的动态链接库由VB调用。
陈烁辉，周翔，王汉其，廖传伟在《自动化与仪表》中发表的《高精度倾角传感器检测系统的设计与实现》[5]介绍了一种可以对传感器进行0°校准和误差检测的系统。该系统由机电运动控制系统、Labview显示系统等组成。
第二炮兵工程学院的孟凯，陈小虎发表的《基于LabVIEW的数据采集、监测系统设计》[6]介绍了LabVIEW，在此平台的基础上进行了设计，利用 MATLAB 与 LabVIEW的混合编程实现了检测系统的功能。
浙江省计量科学研究院化学与环境计量研究所杨仁明发表的《一种驻车坡道等效测量装置》[7]中介绍了设计了一种驻车坡道等效测量的装置，和坡道检验法进行对比，最终显示此方法与制动实验台结果相似并且操作简便。
丽水学院曹伟平发表的《关于汽车驻车制动性能检验三种模型的差异分析》[8]，提出了移动式的坡度驻车制动试验台 (坡度15%和20%)，并将检测结果与国家标准相对比。得出结论该方法与国家标准相符合。
道路交通管理期刊吴云强发表的《平坦路面驻车制动测量方法研究》[9]，介绍了采用模拟装置对特定进行驻车制动性能的测试，与滚筒制动试验台测试结果及标准规定坡道的测试结果进行比较。
天津交通职业学院黄俊平发表的《机动车坡道驻车制动效能检验的现状与探新》[10]，对车辆车驻车效能检测的状况进行分析，提出用检测台式制动方式检验结果取代车辆在实际坡道驻车制动效能的检验方式所带来的一些问题，并且提出了模拟坡道制动平台。
1.3 课题的研究意义
(1)通过对汽车纵向驻坡、横向驻坡、纵横双向驻坡的研究分析了汽车在方向盘回正、方向盘未回正、质心偏移轴线、四个车轮附着系数不同这些非常一般状态下的驻坡角，有利于从理论上研究汽车在一般状态下的驻车情况，有利于从根本上提高汽车的驻车安全性能，同时也为台架试验奠定了理论基础。
(2)汽车的纵向和横向最大驻坡角之间并无联系，因此对汽车的纵向坡度角和横向坡度角的研究都很有必要。
(3)汽车山区驻车时并不一定四个车轮都在同一附着系数路面上，通过对四个车轮附着系数不同情况的研究可以得到更为通用的结论。<
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