轮胎检测中交互界面与信号处理的优化

摘要

轮胎检测系统隶属于机械制造、电气控制、算法控制集成技术的光机电气一体化产品，在实际工业生产质量控制中具有重要工程应用价值，对保证驾乘舒适与运输安全具有重要意义，特别是随着我国交通运输业的发展和轮胎工业标准化的提升，如何优化交互界面、如何提升检测精度、如何提高后台处理效率成为提高轮胎检测系统效率的关键因素。
　　 轮胎检测项目的时域信号、频域信号的分析，利用信号分析得到的结果，可对轮胎检测系统可能影响检测的原因进行优化设计;对正常使用的轮胎检测系统，机械系统变化和电气老化过程对轮胎检测系统的信号影响，可以通过对检测信号的时域信号分析、频率成分的反向分析，通过信号分析来辅助判断轮胎检测系统的机械、电气、数字处理等是否存在老化，由安装人员进行维修调试。针对这些问题，本文的主要研究内容如下:
　　 首先，对轮胎检测中的测量项目与检测物理模型按照动不平衡、不圆度、均匀性的检测进行，然后从理论层次上对标定算法进行总结，将量标定、偏心补偿、精度检验的算法按照标定算法进行理论提升，使之具有更好的算法通用性，对于符合线性变化的被检测项目，都可以采用此标定算法进行标定;
　　 其次，对轮胎检测系统的上位机的交互界面进行优化处理，轮胎检测系统的线程优化、数据库实现与报表优化，最终目的是为优化轮胎检测系统的交互界面，提高现场工作人员的工作方便性与报表功效性，并对上位机对轮胎检测的整体效率影响进行分析，并对其中可能影响效率的因素进行分析优化，并提出解决方案。再次，对轮胎检测系统的前期信号处理技术进行分析，处理对象以模拟信号为主，对于轮胎检测系统，其前期的模拟信号处理的作用在于与PLC通信，从而驱动伺服电机电磁阀等元件完成测试条件，并且对前期模拟信号进行信号放大与硬件滤波处理，从而减少高频信号干扰，并提高信噪比，为下一步数字信号处理做准备;
　　 最后，对轮胎检测系统的数字信号处理进行优化，与硬件滤波设计思想类似，软件滤波与窗函数的设计目的在于提高信号的信噪比，采用何种类型的滤波器，要求具有最优良的实时性、解算算法简单、最少泄漏等综合因素，因此对于多种窗函数和滤波器进行性能分析，选取其中最符合要求的窗函数作为数字滤波器，并对常见的数字信号的时域频域问题进行分析。
　　 本文的工作为线性特性的轮胎质量指标项目的检测提供了一种通用的标定算法，对轮胎检测中其他项目具有参考价值，同时，轮胎检测系统中采用的硬件滤波与数字信号处理方法选择，其算法也可适用于其他检测项目;再次，作为上位机与PCI板卡的采样方式以及上位机的功能模块设计方法，也能够在其他领域进行应用，本文的研究方法同样适用于其他理论研究和项目应用。