基于振动原理的发动机转速测量方法的研究

摘要

汽车技术的发展很大程度上取决于汽车试验技术的发展,随着汽车工业的发展,适应现代汽车技术要求,并采用现代仪器设备的汽车检测与诊断技术应运而生。发动机测试技术是汽车试验技术中的一个重要组成成分,转速是发动机试验中的一个重要测试参数,是发动机运行综合状况的一个综合体现,在内燃机工程中,瞬时转速的测量工作意义重大。 目前发动机转速检测方法已经成熟,但仍缺少一种能够实现发动机在不解体条件下(或仅卸下个别小件)的快速测量方法。针对这一情况,本文对基于振动原理的发动机转速测量技术进行了研究。 本论文首先分析了传统的发动机转速测量方法的原理与优缺点,并分析了内燃机工作时的内部振动激励,在此基础上论证了用振动方法测量发动机转速方法的可行性。并在此基础上设计了基于TMS320F2812的振动法测发动机转速的硬件系统,包括A/D,信号调理,USB2.0,内存扩展及显示电路等处理器接口电路,另外开发了相应的DSP软件,并设计了FFT等数字信号处理的算法。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1课题背景及意义

1.2国内外发展现状

1.2.1国外研究与应用现状

1.2.2国内研究与应用现状

1.3论文的提出与主要内容

第二章基于振动原理的转速测量方法研究

2.1转速测量方法概述

2.1.1点火脉冲式测量发动机转速

2.1.2音频法测速

2.1.3汽车噪声转速测量

2.2基于振动原理的汽车发动机转速测量

2.2.1振动测试概述

2.2.2内燃机振动激励分析

2.3振动检测法测转速的工作过程

2.4本章小结

第三章系统硬件设计

3.1系统硬件方案设计

3.1.1 DSP的选型

3.1.2外部存储器的选择

3.1.3串行通信接口的选择

3.2数字信号处理器概述

3.3 TMS320F2812的ADC模块

3.4 DSP的外围存储器(SRAM)的设计

3.5信号调理电路设计

3.5.1前置放大电路

3.5.2滤波电路设计

3.6 USB串行通信口设计

3.6.1 USB接口简介

3.6.2 USB接口芯片选择

3.6.3 ISP1581与DSP的接口设置

3.6.4速度模式检测

3.7DSP与外围显示电路连接设计

3.8本章小结

第四章振动测速法系统软件设计

4.IDSP软件设计简介

4.2DSP存储空间配置

4.3TMS320F2812存储器配置文件(*.CMD)设计

4.4DSP系统的BOOTLOAD方式

4.4.1DSP引导加载流程

4.4.2boot to flash模式

4.4.3boot to flash模式下代码的执行

4.5 A／D采样部分软件设计

4.6USB2.0驱动程序设计

4.6.1设备初始化

4.6.2USB设备枚举

4.7本章小结

第五章数字信号处理算法在DSP中的实现

5.1 FFT算法的基本思想

5.2按时间抽取(DIT)的FFT

5.3FFT在定点DSP中的实现

5.3.1虚数FFT倒位序算法分析

5.3.2蝶形运算算法的推导

5.4虚实FFT比较

5.4.1实数FFT算法构成

5.4.2软件实现

5.5小波去噪

5.5.1小波理论

5.5.2小波分解与重构算法

5.5.3小波降噪模型

5.5.4基于最大熵原理的小波去噪

5.6本章小结

第六章 系统调试

6.1系统各模块调试

6.1.1外扩SARAM的调试

6.1.2显示模块调试

6.1.3 USB通信测试

6.2系统介绍

6.3本章总结

第七章总结

致 谢

参考文献

硕士期间发表论文