新能源汽车零部件综合环境试验系统研究

摘要

随着能源问题、环境污染问题的凸显，纯电动和混合动力等新能源汽车发展迅猛，与普通汽车相比电气部件也越来越多。这使得新能源汽车电气部件在温度、湿度、振动、冲击作用下老化、性能降低、失灵的风险大大提高。因此，新能源汽车电气部件综合环境试验的重要性就更为突出。
　　在掌握随机信号分析、生成以及振动台随机控制的基础上，通过需求分析，确定了新能源汽车零部件综合环境试验系统研究的总体方案，其中包含振动模拟系统开发和新能源汽车零部件综合环境试验系统开发两大主要内容。振动模拟系统为新能源汽车零部件综合环境试验系统提供前期理论研究和试验的支持。
　　本文完成了振动模拟系统硬件选型、搭建及调试，基于LabVIEW开发的上位机软件，实现了振动模拟系统的实时控制，该系统不仅对振动控制技术中特定功率谱密度随机信号生产原理、频谱均衡以及功率谱密度估计等进行深入研究，而且用通用计算机和上位机软件替代振动控制器，实现振动台的随机控制，降低成本。通过实验对振动模拟系统的随机控制性能进行验证，实验结果表明控制精度良好。对新能源汽车在普通城市公路上以特定车速行驶时，底板位置的振动加速度进行分析，得出振动加速度功率谱密度，并在振动模拟系统上进行其功率谱密度的复现实验，其复现效果良好，为以后研究路面不平激励振动的综合环境试验方法打下基础。
　　本文还完成了新能源汽车零部件综合环境试验系统硬件选型、搭建及调试，开发的上位机软件可实现数据记录、在线分析以及离线分析等功能，在温湿振动综合振动试验台架上进行温度、湿度、正弦振动试验和温度、湿度、随机振动试验，试验结果验证了所开发的新能源汽车零部件综合环境试验系统可实现系统所需功能，具有良好的稳定性和可靠性。

目录

声明

致谢

摘要

1 引言

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 本文的研究内容及结构

1．3．1 研究内容

1．3．2 本文结构

1．4 本章小结

2 新能源汽车零部件综合环境试验理论基础

2．1 随机信号分析理论

2．1．1 随机过程的主要特征参数

2．1．2 相关分析

2．1．3 频域分析

2．2 随机信号的生成原理

2．3 频谱均衡

2．3．1 非参数模型辨识方法

2．3．2 参数模型辨识方法

2．4 功率谱密度估计

2．4．1 非参数模型估计法

2．4．2 参数模型估计法

2．5 本章小结

3 新能源汽车零部件综合环境试验系统总体方案设计

3．1 系统需求分析

3．2 系统总体方案设计

3．3 振动模拟系统硬件选型和搭建

3．4 汽车零部件综合环境试验系统硬件集成

3．5 本章小结

4 振动模拟系统开发及试验

4．1 系统软件开发流程及功能分析

4．2 振动模拟系统软件开发

4．2．1 振动模拟系统软件主界面

4．2．2 模拟输入和模拟输出模块的同步

4．2．2 功率谱设定及导入

4．2．3 振动加速度测量与功率谱密度估计

4．2．4 系统阻抗估计

4．2．5 随机信号生成

4．3 驱动信号控制试验

4．4 新能源汽车路面激励振动谱频谱分析及复现

4．5 本章小结

5 新能源汽车零部件综合环境系统开发及台架试验

5．1 综合环境系统软件功能分析

5．2 综合环境系统软件开发

5．2．1 账户管理模块

5．2．2 参数与试验项目设置模块

5．2．3 数据采集与存储模块

5．2．4 数据在线分析模块

5．2．5 数据离线处理与分析

5．3 台架试验

5．3．1 综合环境台架介绍

5．3．2 正弦振动试验

5．3．2 随机振动试验

5．4 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

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