基于MCGS和MATLAB的TPMS动态试验系统的研究与设计

摘要

TPMS是目前汽车主动安全研究的一个重要内容，基于轮胎纵向刚度监测轮胎压力是一种有效的间接轮胎压力监测方法，为了进一步对这种方法进行研究，更好地提高其精确性及可靠性，以及对其他相关主动安全技术的研究，本课题研发了基于 MCGS和MATLAB的TPMS动态试验系统。
　　本文提出了基于纵向刚度法TPMS动态系统的设计方案，并对动态试验系统进行了硬件和软件设计。系统的硬件配置以工控机为主，同时包括数据采集卡、端子板、传感器等，系统软件采用组态软件MCGS和MATLAB联合开发。
　　系统软件设计采用MCGS设计系统操作界面，利用MCGS提供的硬件驱动程序调用数据采集卡，采集来自传感器的实时数据，搭建OPC通讯接口程序模块实现组态软件MCGS和MATLAB两者之间数据的实时交互；在数据交互实现的基础上，在MATLAB环境下编写快速傅里叶变换（FFT）和FIR数字滤波器等程序对信号进行分析和滤波，并利用MATLAB/SIMULINK工具箱搭建车轮角速度计算模型、车速计算模型、滑移率计算模型以及纵向刚度计算模型等实现对这些参数的实时处理。
　　最后，将系统应用于实车测试，结果表明所设计的系统平台工作性能可靠，系统的人机界面友好，操作简便，能够完成轮胎压力的实时监测，并能够实时、准确、方便地进行试验数据的采集与分析。

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第一章 引 言

1.1课题研究的背景

1.2 汽车TPMS的概述

1.3虚拟仪器的概述

1.4 本文研究的主要内容

第二章 TPMS动态试验系统的总体方案设计

2.1 动态试验系统的总体设计方案

2.2 动态测试系统的硬件设计

2.3 软件开发环境

2.5 本章小结

第三章 TPMS动态试验系统软件设计

3.1基于MCGS的动态试验系统的软件设计

3.2 动态试验系统数据采集模块的设计

3.3 MCGS与MATLAB软件实时通讯的设计

3.4 基于MATLAB和MCGS的系统各模块软件设计

3.5 本章小结

第四章 动态试验系统的数据处理方法研究

4.1 A/D滤波方式的设置

4.2 FIR滤波器的设计

4.3 数据的快速傅立叶变换（FFT）设计

4.4本章小结

第五章 TPMS动态试验系统的实车测试

5.1 试验系统的搭建

5.2试验过程及结果分析

5.3 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 工作展望

致谢

参考文献

在学期间公开发表论文及著作情况