车辆行驶性能测试系统硬件设计
随着人类工业水平的提高，加之计算机技术的飞速发展，我们的汽车工业水平已经达到了相当的高度，人们可以在数以万计的款式中选择自己最中意的一款汽车，与此同时，人们也越来越关注汽车的行驶平顺性和操纵稳定性。因此对汽车操作稳定性和行驶稳定性进行测试的设备成了汽车工业中必不可少的帮手。本毕业设计采用横摆角传感器、倾角传感器、三轴加速度传感器、方向盘转角传感器有机结合，能通过对车辆运动状态的实时变化进行采集，并且对数据进行程序化的分析，来测定汽车在运动中的三轴加速度、横摆角和倾角的实时变化，以及该变化与转向、制动和路况的关系，以评价汽车的行驶稳定性和操纵稳定性。关键词 汽车测试，行驶平顺性，操纵稳定性目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 国内外车辆行驶性能测试系统研究发展状况 1
1.3 车辆行驶性能测试系统研究内容 2
2 硬件设计 3
2.1 硬件的选择 3
2.2 硬件性能参数 4
2.3 试验车辆测试设备布置方案 12
3 测试试验 13
3.1 双移线工况试验 13
3.2 蛇形工况试验 15
3.3 阶跃转向工况试验 16
结 论 19
致 谢 21
参 考 文 献 22
1 绪论
1.1 课题研究背景
我国经济和高速公路的快速发展，带来了汽车的社会需求也日益攀升，在此需求之下，汽车检测技术尤其是汽车行驶性能测试技术的开发得到了长足的发展，现在汽车行驶性能测试俨然成为汽车工业中不可或缺的环节之一。
汽车本身是一个非常复杂的系统，每一台汽车都由成百上千个零部件组成，而且每个零部件设计和装配的差错都会导致汽车的行驶平顺性和操纵稳定性的降低，所以我们要在汽车的设计和制造时对汽车的行驶性能进行测试，以改进汽车的设计和制造方案。可以说一台操纵性能优良，驾乘又舒适的汽车的诞生，离不开汽车行驶性能测试设备的辅助。汽车行驶性能测试已然是汽车设计制造中不容忽视的一环。
汽车行驶性能测试是伴随着汽车技术的进步而不断进步的。在汽车发展的早期，人们主要
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
个零部件组成，而且每个零部件设计和装配的差错都会导致汽车的行驶平顺性和操纵稳定性的降低，所以我们要在汽车的设计和制造时对汽车的行驶性能进行测试，以改进汽车的设计和制造方案。可以说一台操纵性能优良，驾乘又舒适的汽车的诞生，离不开汽车行驶性能测试设备的辅助。汽车行驶性能测试已然是汽车设计制造中不容忽视的一环。
汽车行驶性能测试是伴随着汽车技术的进步而不断进步的。在汽车发展的早期，人们主要是通过有经验的研发人员发现汽车新产品的不足，并作有针对性的改进。随着现代科学技术的进步，特别是传感器和计算机技术的进步，汽车行驶性能测试技术也得到了水涨船高式的进步。目前人们可以依靠多样化的先进设备，对汽车性能进行准确测定，而且越来越安全、迅速、可靠。
1.2 国内外车辆行驶性能测试研究发展状况
1.2.1国外车辆行驶性能测试发展状况
在汽车诞生很长时间之后，汽车行驶性能测试的概念才慢慢出现，其技术也应运而生，并且逐步发展起来。在上世纪50年代，一些工业比较发达的国家就研制了汽车行驶性能测试设备，不过这些设备都是针对单一行驶性能检测的设备，都是简单针对于故障检测和车辆调试的。在上世纪60年代的中后期，随着电子技术，光学物理技术的突飞猛进，汽车行驶性能检测设备开发和运用的发展也进入了快车道。
上世纪70年代以来，随着计算机技术兴起和飞速发展，汽车行驶性能测试技术也进入了一个新的发展时期，先后出现了汽车行驶性能测试和诊断技术、汽车运动状态采集和分析自动化技术等功能齐全，特殊鲜明的设备。近年来，各大发达国家逐渐建立了汽车监管制度，使汽车的行驶性能测试上升到制度的层面。 1.2.2国内车辆行驶性能测试发展状况
上世纪60年代初就已经有部分汽车检测设备进入我国了，这些设备都是一些外国早期运用的设备，但是这些设备也为我国的车辆行驶性能测试开启了一扇窗，使我国有了车辆行驶性能测试的概念，也为我国以后的车辆行驶性能测试技术的发展打下了基础。
上世纪80年代，我国的基础建设和经济发展进入了腾飞阶段，私家车也开始流行起了，汽车保有量呈现爆炸式增长。此时对车辆行驶性能检测的需求就凸显出来。正是基于这种强烈的社会需求，我国在“第六个五年计划”中重点发展了汽车行驶性能测试技术。并且紧跟国外车辆行驶性能测试技术的发展动态，研发了一大批的测试设备。这一批设备的成功研制，开启了我国汽车检测制度化的大门，并于上世纪90年代初由国家组织筹建了车辆行驶性能测试站，并且制定了强有力检测的制度，我国的车辆测试从此正式制度化。
1.2.3车辆行驶性能测试发展的最新动态
近年来全球化的水平逐渐提高，新的汽车行驶性能测试技术也随着全球化的浪潮服务于全世界。加之网络技术和智能技术的迅速崛起，汽车行驶性能检测技术也正面临着一次新的发展机遇，其发展主要体现在测试的智能化和管理的网络化。但是，由于现在各个车辆行驶性能测试站使用的测试方式不尽相同，而且测试信息的网络化还具有局限性，所以我们还要继续努力研发更加通用的技术，来对车辆进行更加准确、迅速的检测。
1.3 车辆行驶性能测试系统研究内容
在我国，目前对汽车行驶性能的测试主要以开发阶段的测试为主，我国车辆保有量巨大，面对如此大的市场需求，以往对车辆测试的计算仅仅局限于结构静力学的研究和分析，这显然已经不适应当下对车辆运行安全性和舒适性的要求。特别是随着汽车动力性的不断大幅度提高，车辆在行驶中受到道路更强烈的反力作用，所引发的汽车行驶平顺性和驾乘的舒适性问题将会变得十分突出，例如经过颠簸路面或减速带时，车辆将会产生很大的跳跃，也就是垂直加速度，这时会对驾乘者造成不适；实施急转弯时，车辆会产生很大的侧向加速度，而侧向加速度过大时很容易导致车辆的方向失控甚至侧翻。诸如以上的例子还有很多，这些例子不仅反映出汽车行驶性能对驾乘体验的影响，还会直接影响到驾乘者的人身 安全，所以我们要对车辆进行行驶性能测试，以确保被测试车辆舒适、安全。
本次设计的设备采用横摆角传感器、倾角传感器、三轴加速度传感器、方向盘转角传感器有机结合，能通过对车辆运动状态中车辆质心侧倾角、横摆角、纵向加速度加速度、横向加速度、垂直加速度，汽车制动踏板处的纵向加速度加速度、横向加速度、垂直加速度和驾驶座上的纵向加速度加速度、横向加速度、垂直加速度等11个参数作为试验的测量参数的实时变化进行捕捉，并且对数据进行程序化的分析，来测定汽车在运动中的侧向加速度、横摆角和倾角等的实时变化值，以及该变化与转向、制动和路况的关系，以测试汽车的行驶稳定性和操纵稳定性。
本次设计的设备还将采用LabVIEW进行模拟测试试验[1]，根据安装在测试车辆上选定位置的横摆角传感器、三轴加速度传感器、倾角传感器和方向盘转角传感器，观察在通过双移线和阶跃转向时实际受力情况，结合实体试验，对被测车辆在各种工况下的运动状态进行观察、对比，以分析其行驶平顺性和操纵稳定性性是否达到设计的标准，以此来指导和调整汽车的设计。
2 硬件设计
2.1 硬件的选择
针对本次设计的设备选出对车辆操作稳定性影响较大[2~5]的车辆质心侧倾角、横摆角、纵向加速度加速度、横向加速度、垂直
1 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 国内外车辆行驶性能测试系统研究发展状况 1
1.3 车辆行驶性能测试系统研究内容 2
2 硬件设计 3
2.1 硬件的选择 3
2.2 硬件性能参数 4
2.3 试验车辆测试设备布置方案 12
3 测试试验 13
3.1 双移线工况试验 13
3.2 蛇形工况试验 15
3.3 阶跃转向工况试验 16
结 论 19
致 谢 21
参 考 文 献 22
1 绪论
1.1 课题研究背景
我国经济和高速公路的快速发展，带来了汽车的社会需求也日益攀升，在此需求之下，汽车检测技术尤其是汽车行驶性能测试技术的开发得到了长足的发展，现在汽车行驶性能测试俨然成为汽车工业中不可或缺的环节之一。
汽车本身是一个非常复杂的系统，每一台汽车都由成百上千个零部件组成，而且每个零部件设计和装配的差错都会导致汽车的行驶平顺性和操纵稳定性的降低，所以我们要在汽车的设计和制造时对汽车的行驶性能进行测试，以改进汽车的设计和制造方案。可以说一台操纵性能优良，驾乘又舒适的汽车的诞生，离不开汽车行驶性能测试设备的辅助。汽车行驶性能测试已然是汽车设计制造中不容忽视的一环。
汽车行驶性能测试是伴随着汽车技术的进步而不断进步的。在汽车发展的早期，人们主要
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
个零部件组成，而且每个零部件设计和装配的差错都会导致汽车的行驶平顺性和操纵稳定性的降低，所以我们要在汽车的设计和制造时对汽车的行驶性能进行测试，以改进汽车的设计和制造方案。可以说一台操纵性能优良，驾乘又舒适的汽车的诞生，离不开汽车行驶性能测试设备的辅助。汽车行驶性能测试已然是汽车设计制造中不容忽视的一环。
汽车行驶性能测试是伴随着汽车技术的进步而不断进步的。在汽车发展的早期，人们主要是通过有经验的研发人员发现汽车新产品的不足，并作有针对性的改进。随着现代科学技术的进步，特别是传感器和计算机技术的进步，汽车行驶性能测试技术也得到了水涨船高式的进步。目前人们可以依靠多样化的先进设备，对汽车性能进行准确测定，而且越来越安全、迅速、可靠。
1.2 国内外车辆行驶性能测试研究发展状况
1.2.1国外车辆行驶性能测试发展状况
在汽车诞生很长时间之后，汽车行驶性能测试的概念才慢慢出现，其技术也应运而生，并且逐步发展起来。在上世纪50年代，一些工业比较发达的国家就研制了汽车行驶性能测试设备，不过这些设备都是针对单一行驶性能检测的设备，都是简单针对于故障检测和车辆调试的。在上世纪60年代的中后期，随着电子技术，光学物理技术的突飞猛进，汽车行驶性能检测设备开发和运用的发展也进入了快车道。
上世纪70年代以来，随着计算机技术兴起和飞速发展，汽车行驶性能测试技术也进入了一个新的发展时期，先后出现了汽车行驶性能测试和诊断技术、汽车运动状态采集和分析自动化技术等功能齐全，特殊鲜明的设备。近年来，各大发达国家逐渐建立了汽车监管制度，使汽车的行驶性能测试上升到制度的层面。 1.2.2国内车辆行驶性能测试发展状况
上世纪60年代初就已经有部分汽车检测设备进入我国了，这些设备都是一些外国早期运用的设备，但是这些设备也为我国的车辆行驶性能测试开启了一扇窗，使我国有了车辆行驶性能测试的概念，也为我国以后的车辆行驶性能测试技术的发展打下了基础。
上世纪80年代，我国的基础建设和经济发展进入了腾飞阶段，私家车也开始流行起了，汽车保有量呈现爆炸式增长。此时对车辆行驶性能检测的需求就凸显出来。正是基于这种强烈的社会需求，我国在“第六个五年计划”中重点发展了汽车行驶性能测试技术。并且紧跟国外车辆行驶性能测试技术的发展动态，研发了一大批的测试设备。这一批设备的成功研制，开启了我国汽车检测制度化的大门，并于上世纪90年代初由国家组织筹建了车辆行驶性能测试站，并且制定了强有力检测的制度，我国的车辆测试从此正式制度化。
1.2.3车辆行驶性能测试发展的最新动态
近年来全球化的水平逐渐提高，新的汽车行驶性能测试技术也随着全球化的浪潮服务于全世界。加之网络技术和智能技术的迅速崛起，汽车行驶性能检测技术也正面临着一次新的发展机遇，其发展主要体现在测试的智能化和管理的网络化。但是，由于现在各个车辆行驶性能测试站使用的测试方式不尽相同，而且测试信息的网络化还具有局限性，所以我们还要继续努力研发更加通用的技术，来对车辆进行更加准确、迅速的检测。
1.3 车辆行驶性能测试系统研究内容
在我国，目前对汽车行驶性能的测试主要以开发阶段的测试为主，我国车辆保有量巨大，面对如此大的市场需求，以往对车辆测试的计算仅仅局限于结构静力学的研究和分析，这显然已经不适应当下对车辆运行安全性和舒适性的要求。特别是随着汽车动力性的不断大幅度提高，车辆在行驶中受到道路更强烈的反力作用，所引发的汽车行驶平顺性和驾乘的舒适性问题将会变得十分突出，例如经过颠簸路面或减速带时，车辆将会产生很大的跳跃，也就是垂直加速度，这时会对驾乘者造成不适；实施急转弯时，车辆会产生很大的侧向加速度，而侧向加速度过大时很容易导致车辆的方向失控甚至侧翻。诸如以上的例子还有很多，这些例子不仅反映出汽车行驶性能对驾乘体验的影响，还会直接影响到驾乘者的人身 安全，所以我们要对车辆进行行驶性能测试，以确保被测试车辆舒适、安全。
本次设计的设备采用横摆角传感器、倾角传感器、三轴加速度传感器、方向盘转角传感器有机结合，能通过对车辆运动状态中车辆质心侧倾角、横摆角、纵向加速度加速度、横向加速度、垂直加速度，汽车制动踏板处的纵向加速度加速度、横向加速度、垂直加速度和驾驶座上的纵向加速度加速度、横向加速度、垂直加速度等11个参数作为试验的测量参数的实时变化进行捕捉，并且对数据进行程序化的分析，来测定汽车在运动中的侧向加速度、横摆角和倾角等的实时变化值，以及该变化与转向、制动和路况的关系，以测试汽车的行驶稳定性和操纵稳定性。
本次设计的设备还将采用LabVIEW进行模拟测试试验[1]，根据安装在测试车辆上选定位置的横摆角传感器、三轴加速度传感器、倾角传感器和方向盘转角传感器，观察在通过双移线和阶跃转向时实际受力情况，结合实体试验，对被测车辆在各种工况下的运动状态进行观察、对比，以分析其行驶平顺性和操纵稳定性性是否达到设计的标准，以此来指导和调整汽车的设计。
2 硬件设计
2.1 硬件的选择
针对本次设计的设备选出对车辆操作稳定性影响较大[2~5]的车辆质心侧倾角、横摆角、纵向加速度加速度、横向加速度、垂直
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/qcgc/1597.html
