汽车道路试验数据采集与分析系统,是汽车整车试验的重要技术装备。通过测量汽车行驶过程中的车轮载荷、车速、踏板力、车轮转速、车身姿态、质心轨迹等运动参数,对汽车整车动态性能的分析和评价、制动系统的性能匹配和ABS的开发有着重要的意义和应用价值。 本文依托江苏省交通科学研究计划项目《车辆安全性能评价及检测装置研究》(项目编号：05C02),针对项目组开发采集系统的技术难点,以提高数据采样频率和解决传输速度瓶颈为主线,设计开发了基于DSP的汽车道路试验数据采集及分析系统,包括集成数据采集装置和配套的数据采集与分析软件,并在汽车道路试验中得以应用,验证了系统设计的正确性和可靠性。论文完成的工作如下： 1.采用分布式设计思想,结合CPCI并行插卡式架构,设计了一种由单一主控制卡和多块通用型数据采集卡组成的数据采集装置。通用型数据采集卡实现对一类多路前端传感器信号的调理和采集。主控制卡实现各个数据采集卡之间的数据采集同步,并将各路数据汇总进行本地存储器或实时上传至上位机。系统可通过增加不同功能的数据采集卡,实现测量对象和测量通道的扩展。 2.继承项目组现有成果,通过改进微处理芯片(MCU->DSP)增强系统的数据处理能力,提高采样频率,并研究USB2.0通讯以解决数据传输的瓶颈。 3.研究低成本惯性器件(IMU)与GPS联合测量车身运动参数的方案,开发了针对GPS接收机和加速度计输出信号的数据采集卡,设计了相应的数据融合算法,实现了车身运动参数的测量。 4.研究数据库技术管理试验信息,采用图形化界面设计上位机的数据采集与分析软件,依据国家汽车道路试验标准对试验数据进行自动化的分析,最终给出各项试验结果。软件的编制选用Delphi语言,采用面向对象的方法,充分考虑以后系统扩展的可继承性,加快软件的开发速度。 5.在完成了整个数据采集与分析系统的设计开发后,在汽车道路试验中进行了初步的应用,结果表明,该系统设计合理,使用方便,测量的各项数据满足汽车道路试验要求。 本文提供了一种汽车道路试验用的数据采集与分析系统的通用方案、系统的设计过程和设计方法,对类似系统的设计开发具有借鉴意义。文中对系统的关键点做了一定的改进,这对后续产品的开发提供了基础。