本文關鍵詞：間接式輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)研究

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【摘要】：隨著經濟的發(fā)展,汽車已經走進了千家萬戶,成為了主要的代步工具。同時,汽車的主動安全性能也越來越多的受到了用戶及開放商的重視。爆胎作為汽車安全的三大隱患之一,一直以來,各個國家針對于爆胎的情況也制定了相應的法規(guī)強制TPMS的安裝規(guī)程,這也促進了該領域的科研發(fā)展。因此該研究方向具有一定的前沿性和經濟性。本文的研究硬件基礎為吉林大學和企業(yè)的橫向課題,這也證明了該方向的實用性。TPMS系統(tǒng)主要是汽車安全胎壓監(jiān)測系統(tǒng),能夠主動預測汽車的胎壓情況。迄今為止,胎壓的監(jiān)測方法大致分為間接式和直接式兩種。本文綜合考慮實際開發(fā)中經濟性、準確性、有效性等因素,對基于頻率法的間接式TPMS系統(tǒng)一系列關鍵技術進行研究:輪胎扭振模態(tài)的分析,實車內部輪速信號的處理,傳感器誤差估計與修正,經典譜估計方法,結合參數(shù)估計的現(xiàn)代譜估計等進行研究。主要分為以下幾點:(1)本文從輪胎振動模態(tài)的角度出發(fā),結合狀態(tài)空間內特征方程,利用s域內的特征根的分布,分析系統(tǒng)中各個因素對系統(tǒng)特性的影響。同時建立共振頻率與模型參數(shù)之間的方程式。(2)對傳感器的誤差產生原理等進行分析,研究了工藝誤差對信號的影響。利用誤差的約束條件和采樣角度和信號之間的微分方程式的關系,結合卡爾曼濾波算法對角度誤差值進行估計。(3)論文對實車提供的不同胎壓下的輪速信號進行了分析。分別從功率譜和參數(shù)辨識兩個角度對共振頻率進行求解,結果和該模態(tài)下的共振頻率所符合。說明本文中的方法具有一定可行性。(4)進行了輪胎臺架實驗。綜合考慮了垂向載荷、胎壓、速度三者對共振頻率的影響。得到的結果也與理論分析相吻合。本文結合實驗與理論分析,對TPMS算法進行了細致深入的研究,對汽車安全系統(tǒng)間接式TPMS的模塊發(fā)展提供一定參考,在對工作總結的同時也提出一些問題和以后的研究中需要完善的地方。
【關鍵詞】：間接式輪胎壓力監(jiān)測 輪速信號處理 參數(shù)估計 誤差補償 譜分析
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.6
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 研究背景和意義10-11
• 1.2 TPMS技術的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢11-18
• 1.3 間接式頻率法TPMS關鍵技術18-19
• 1.4 研究內容與結構安排19-22
• 第2章 間接式TPMS輪胎扭振模型的研究22-36
• 2.1 胎壓對輪胎特性影響22-23
• 2.2 輪胎扭轉振動數(shù)學模型的建立23-29
• 2.3 確定連續(xù)時間狀態(tài)下的扭振模型29-30
• 2.4 離散系統(tǒng)扭轉振動模型的確定30-33
• 2.5 本章小結33-36
• 第3章 Kalman濾波算法估計傳感器誤差36-56
• 3.1 輪速傳感器概述36-38
• 3.2 分析輪速傳感器誤差38-39
• 3.3 輪速信號處理39-42
• 3.4 基于Kalman濾波算法估計傳感器誤差及匹配42-49
• 3.4.1 單步卡爾曼濾波算法42-44
• 3.4.2 Kalman濾波法估計輪速誤差44-49
• 3.5 輪速信號重構49-53
• 3.5.1 插值重構49-50
• 3.5.2 常見插值方法50
• 3.5.3 分段線性插值50-53
• 3.6 本章小結53-56
• 第4章 基于AR模型提取共振頻率56-86
• 4.1 經典譜估計方法介紹57-67
• 4.1.1 經典譜估計中間接法57-58
• 4.1.2 經典譜估計中直接法58-67
• 4.2 現(xiàn)代譜基本估計方法67-72
• 4.2.1 有理譜信號68-69
• 4.2.2 線性平穩(wěn)信號模型69-71
• 4.2.3 AR模型正則方程71-72
• 4.3 AR模型在間接式TPMS中應用72-74
• 4.3.1 譜估計模型的選擇73
• 4.3.2 模型階次的選擇73-74
• 4.3.3 提取扭振模態(tài)下共振頻率74
• 4.4 利用Kalman濾波算法辨識AR模型中的參數(shù)74-83
• 4.4.1 狀態(tài)方程建立75-77
• 4.4.2 估計AR模型共振頻率77-79
• 4.4.3 實際輪速信號處理79-80
• 4.4.4 不同胎壓下參數(shù)辨識結果比較80-83
• 4.5 本章小結83-86
• 第5章 輪胎臺架試驗86-90
• 5.1 處理方法選取及意義86-87
• 5.2 數(shù)據(jù)段選取87
• 5.3 分析不同載荷下胎壓速度及共振頻率的關系87-90
• 第6章 總結與展望90-94
• 6.1 主要研究結論90-91
• 6.2 研究展望91-94
• 參考文獻94-98
• 作者簡介98-100
• 致謝100

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本文編號：1133751