轮胎/路面噪声室外测试系统设计

摘要

轮胎/路面噪声是道路交通噪声的重要噪声源，由于轮胎/路面噪声发声机理非常复杂，对轮胎噪声进行准确的预测非常困难，因此许多大型轮胎生产厂家纷纷投入大量人力物力，采用了各种先进的设备和方法进行轮胎噪声测试，通过实测来检验设计轮胎的噪声。目前广泛认可的对轮胎噪声测试有三种方法：滑行法、转鼓法和拖车法。滑行法需要有符合一定标准的测试路段，且受外部环境影响很大，不能对单个轮胎进行测量。转鼓法的测试结果重复性好，但此方法需较昂贵的转鼓设备及(半)消声室。拖车法可以对轮胎与路面之间产生的噪声进行近场测试，能够较好地屏蔽外界噪声的干扰，有利于分析轮胎在路面上产生噪声的机理更为精确地反映轮胎/路面噪声的真实情况。 本文主要介绍室外测量轮胎/路面噪声的拖车方法和室外轮胎/路面噪声测试系统的设计。 首先，研究和比较了轮胎噪声的三种测量方法(滑行法、转鼓法和拖车法)，并且详细介绍了室外拖车法及相应的测试规范ISO11819-2，并进行了双话筒测试法方面的研究。其次，介绍并完成了室外拖车系统的设计，包括拖车结构尺寸的设计以及拖车测试系统的硬件设计和选型。其次，论文介绍了USB通信的基础知识和驱动程序的生成。主要是结合ARM7和PDRJSBD12芯片进行固件程序设计和编写，另外介绍怎样通过DriverStudio进行USB通信在WINDOWS XP操作系统下的驱动程序的生成。 最后，介绍了如何与上位机测试软件系统MTNS进行对接，完成轮胎/路面噪声的分析。介绍了轮胎噪声的低噪性评判系统以及WAV声音文件格式。该系统具有分析评判功能，不仅可测量轮胎噪声的声压级、声功率级，还可进行轮胎噪声的时域分析、频域分析、噪声指向性分析，合成谱分析及低噪声轮胎性能主客观评判等。本测试系统为轮胎/路面噪声的分析、评定、排队、择优提供了有力的决策工具，是一种功能齐全的轮胎/路面噪声测量、分析与评判测试系统。 本文的研究成果和程序有较强的工程实用性，为轮胎/路面噪声的测量提供了有力的工具，该成果近期将交付合作厂家使用。

目录

文摘

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声明

第1章 绪论

1.1噪声的危害

1.2轮胎／路面噪声研究的现状与发展趋势

1.3前期研究成果及课题的来源

1.4本课题的主要研究工作

第2章 轮胎／路面噪声测量

2.1轮胎／路面噪声的室内测量

2.1.1测量仪器

2.1.2室内测量的优缺点

2.2轮胎／路面噪声的室外测量

2.2.1车外轮胎噪声实测方法

2.2.2车内轮胎／路面噪声实测方法

2.3轮胎／路面噪声的双话筒测量量方法

2.3.1噪声测量中用到的声学基本概念

2.3.2双话筒测试法

第3章 轮胎／路面噪声室外拖车法测试系统设计

3.1拖车的结构设计

3.2拖车法测试测量规范

3.3拖车法测试数据分析处理

3.4拖车测试系统硬件设计

3.4.1微处理器简介

3.4.2电源和时钟电路

3.4.3信号采集电路设计

3.4.4其它外围功能电路

3.4.5 PDIUSBD12简介

3.4.6USB接口硬件设计和寄存器配置

第4章 系统软件设计

4.1USB总线基础知识

4.1.1 USB通信的优点

4.1.2 USB通信的基本特性

4.1.3 USB通信的低层结构

4.1.4 USB通信的传输方式

4.2下位机软件设计

4.2.1 USB总线控制器初始化程序

4.2.2USB数据发送程序

4.2.3USB命令接收程序

4.3USB上位机驱动程序设计

4.3.1 WDM驱动程序开发原理及工具简介

4.3.2 WDM驱动程序开发工具介绍

4.3.3驱动程序的安装

4.4接口函数动态链接库设计

4.4.1应用程序设计

4.4.2接口函数动态链接库

第5章 轮胎／路面噪声测试及分析系统上位机软件设计

5.1数据采集和编码

5.2测量分析系统的组成

5.3轮胎／路面噪声参数的测量与分析

5.3.1轮胎噪声的录制与播放

5.4对原软件的修改完善

5.5测试程序及实例分析

第六章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢