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【6h】

独立悬架实验台关键参数检测及分析系统设计

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1 绪论

1.1 研究目的与意义

1.2 汽车悬架系统概述

1.3悬架的运动特性及车轮定位参数概述

1.4 国内外研究现状

1.5 本课题研究的内容

2 双横臂独立悬架参数测试分析实验台整体设计

2.1 双悬臂独立悬架机构分析及理论计算

2.2 参数可调型实验台机械结构设计

2.3 实验台虚拟样机建模及仿真

2.4传感检测方案设计

2.5本章小结

3 实验台数据采集与处理系统硬件设计与实现

3.1 检测要求及传感器选择

3.2数据采集系统结构设计

3.3 控制器设计与实现

3.4 倾角传感器设计与实现

3.5 本章小结

4 实验台数据采集与处理系统软件设计

4.1 光学编码器脉冲信号处理软件设计

4.2 通信程序设计

4.3 倾角传感器程序设计及测试

4.4 AD采样程序设计

4.5 基于Labview的上位机监控界面设计

4.6 监控界面数据测试实验

4.7 本章小结

5 实验研究

5.1 实例检测与应用

5.2实验数据与仿真数据对比分析

5.3本章小结

6 结论与展望

6.1 主要研究成果和结论

6.2 下一步工作展望

致谢

参考文献

个人简历、在读期间发表的学术论文与研究成果

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摘要

汽车悬架系统直接影响着汽车的操纵稳定性及乘坐舒适性,是整车系统中最关键的组件之一。悬架系统一般具有复杂的空间结构,应用数学建模法对其进行运动学分析过程较为繁琐,应用动力学软件分析物理意义不明显,且缺乏实验验证。基于此本文研究开发了一套双横臂独立悬架参数测试分析实验台,该实验台通过对车轮的定位尺寸等参数进行有效测量,从而得到悬架系统的运动特性,并将实验结果与仿真结果进行对比。该实验台对学习理解汽车悬架系统的结构及特点、研究悬架系统的运动特性、开发出性能更好的悬架系统都具有积极的意义。  本研究主要内容包括:⑴设计了关键参数可调的双横臂悬架实验台的机械结构,该实验台完全模拟真实悬架,并且关键参数可调;根据悬架的物理模型应用 ADAMS建立了系统的动力学模型,并进行了动力学仿真,仿真结果表明系统的机械机构可行;⑵设计了测试系统的传感检测方案及数据采集系统的结构,在此基础上根据需要设计了数据采集系统的控制器,主要包括AD采样电路、高速捕获端口电路、RS485通信电路、CAN总线通信电路等;为了同时测试两个方向上的倾角,设计了基于MEMS的双轴倾角传感器;⑶对实验台的数据采集及处理部分进行了软件设计。该软件包括下位机软件及上位机软件两部分,下位机部分首先设计了光学编码器脉冲信号的处理程序,从两路正交的脉冲信号中提取出转向及转角信息,并进行了测试;对CAN通信及RS485通信程序进行了设计;对倾角传感器进行了程序设计并进行了测试。上位机部分利用Labview编制了监控界面,实时接收来自下位机的数据,并将数据保存成Excel文件,便于实验后对数据进行分析及与仿真结果进行对比;⑷对悬架测试分析系统进行了实验研究,测试结果与理论曲线较为吻合,并将实验结果与仿真结果进行了对比,两者的偏差在7%以内,证明了整个测试分析系统的有效性。

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