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1、SY-025-BY-3毕业设计（论文）开题报告学生姓名王硕院系汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程07-9班指导教师姓名张金柱职称教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称汽车道路试验系统设计一、课题研究现状、选题目的和意义（一）、研究现状国外汽车道路试验研究现状：汽车道路试验数据采集与分析系统作为汽车整车试验的重要组成部分，在发达国家已获得广泛研究和应用。目前，汽车道路试验技术以美国、日本、德国最为先进，已研制出各种先进的随车专用传感器以及数据采集与分析系统，如非接触式传感器、方向盘力角测量仪、踏板力计、燃油流量计、GPS速度传感器以及便携式多通道试验数据采集装置等，可进行汽车动力性能、经济性
2、、制动性、平顺性、操作稳定性以及道路载荷谱采集等多种汽车道路试验。日本小野测器公司生产的DL-3000系列汽车道路试验数据采集装置能在测量现场简单、迅速、高精度地进行多通道测量记录。美国BB公司以NI公司的LabVIEW和PXI/SCXI为平台，开发了车内测试系统（IVDAS），该系统的SCXI机箱嵌入各种信号调理模块，模块的模式由信号种内决定，各种信号采集与处理的整合由LabVIEW程序来完成。英国的Racelogic公司研制的Vbox测试系统是一款以GPS信号作为数据分析来源的车辆性能测试系统，除常用的速度、距离、加减速度测量外还能记录车辆移动轨迹，并在软件的操作下，实时画出跑道或山道的场
3、地图，搭配实际轨迹与车速、G值等数据，可分析车辆性能与驾驶状况。目前，国际上车辆性能检测仪器正向着智能化、高精度、便携式、网络化、一体化方向发展。国外面向汽车道路试验主动安全性检测传感器和测试系统研发的公司主要有德国Corrsys-Datron Sensor SystemInc.、瑞士KistlerInstrument AG、美国Michigan Scientific Corporation、美国MTS SystemsCorp.、日本株式会社共和电业(Kyowa Electronic Instruments Co.Ltd)、日本株式会社小野测器(Ono Sokki Co.Ltd)等。国内汽车道
4、路试验研究现状：我国从20世纪60年代开始研究汽车检测技术，国家“六五”期间重点推广了汽车检测和诊断技术，“七五”期间交通部把“汽车检测、设备诊断在汽车维修生产中的应用”课题列为重点新技术推广项目，70年代开始引进国外部分较先进的检测仪器设备，80年代初一些厂家开始试制生产检测设备。在国家政策支持和指导下，我国的车辆性能检测方法和仪器设备研究开发方面都获得了长足的发展，许多高校、科研机构结合汽车道路试验的特点研制了先进传感器，或将其它领域的先进方法应用于该领域，或组建测试系统对车辆部分性能进行深入研究。西华大学交通与汽车工程学院是国内较早进行汽车整车性能测试与分析研究的高校之一，其车辆工程学科
5、是四川省重点学科，并拥有四川省车辆工程重点实验室，研制了以笔记本电脑为控制中心，数据采集仪、OES-型和OES-型非接触式光电传感器、油耗仪、QCW-3B汽车操纵稳定性测试仪、AM-2012转向力角测量仪、电荷放大器、加速度传感器等传感器为硬件基础的汽车道路试验综合性能测试系统，能进行汽车的动力性能、制动性能、经济性能、排放性能、操纵稳定性能、平顺性能等试验，该系统测试软件采用虚拟仪器软件LabVIEW7.1为平台，具有分析、处理、存储数据，显示测试结果和绘制曲线的功能。西华大学的孙义杰在用诺瓦泰公司GPS设备替代OSE-型光电传感器基础上，结合其学院已有的汽车道路试验系统，采用虚拟仪器软件L
6、abVIEW7.1为平台研制了基于GPS汽车道路试验系统软件，用于汽车动力性能和制动性能试验。该系统通过对GPS信号进行载波相位差分处理达到了较高的定位精度，满足了试验精度要求。但在我国特殊的环境下，为了使GPS达到较高的厘米级精度，其GPS等设备价格不菲。武汉理工大学的习恬甜对虚拟仪器软件LabVIEW中的USB接口通讯进行了研究，其系统采用了主从机结构，单片机构成的从机进行数据采集，主机通过LabVIEW进行编程，为使主从机通过USB接口进行通讯，对USB接口的软、硬件进行了设计，在VC+环境下开发了相应的动态链接库作为驱动程序，实现了USB设备驱动的访问。以上这些研究各有特点，在不断采用
7、新技术的过程当中，根据各自的实际情况对汽车道路试验测试系统进行了相应的研究以满足不同的目的和需求（经济实用、功能齐全、精度高等），对探讨和促进国内的汽车道路试验系统研究具有积极的意义。（二）、选题的目的和意义汽车技术的发展要求不断提高现有试验技术水平来表达或反映人们对汽车品质和个性的追求，汽车道路试验及其测试技术的研究与开发具有重要的理论意义和工程应用价值。由理论方法和技术手段的分析可见，汽车道路试验其核心是对运动物体的实时精确定位问题。这一问题恰是新兴的全球卫星定位技术适合应用的领域。卫星定位技术在车辆的自主导航和运行监控方面已有很多应用，但在汽车试验技术研究方面的开发和应用鲜见报道，应用卫
8、星定位技术解决汽车道路试验的急需技术难题是本论文的研究目的，对完善汽车性能测试方法，推动汽车可靠性试验技术的进步具有重要意义和经济价值。本文以GPS设备为基础，根据汽车道路试验中需要测试的性能参数，编制出了基于GPS的汽车道路试验系统。该套试验系统利用GPS获得汽车的位移、轨迹、速度等性能参数，能够实时、同步采集GPS的信号，经过处理后可以得到汽车的轨迹、速度、加速度等物理量。其试验结果可以为汽车结构的改进、性能的优化提供重要的参考价值。二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题（一）、设计的基本内容本文研究的内容是采用了GPS接收机为设备，实施对硬件调试，软件的设计和实现。开发一套汽车道路
9、试验数据分析系统。该系统采用模块化编程，具有信号处理、信号显示、测量数据处理、计算、存储、结果输出等功能。其主要内容包括以下方面：1GPS定位基本原理、误差分析及坐标投影变换2硬件部分：GPS接收机、笔记本3软件部分：以Labview为开发平台设计虚拟仪器实现数据的运算、分析、处理，由I/O接口设备完成信号的采集、测量与处理4系统软件介绍及系统测试（二）、拟解决的主要问题1.GPS坐标转换、误差分析2.GPS信号的采集、处理、分析计算3.GPS采集程序软件的编制三、技术路线（研究方法）1调查研究、收集资料2选择硬件设备3GPS坐标转换4软件编制5系统测试6试验并分析结果7整理实验数据，完成设计
10、2 GPS信号接收模块(GPS15L-W)3.投影变换、坐标变换、坐标转换公式的简化4.串口通讯技术和数据接收、处理、显示，虚拟仪器设计，GPS采集程序的编制四、进度安排（1）熟悉任务书，了解相关信息，准备资料，填写开题报告：第12周（2）选择满足设计条件的GPS硬件设备：第35周（3）了解GPS定位原理及数据分析：第68周（4）通过LabVIEW软件进行初步编程编写程序：第910周（5）利用查找的资料和计算机模拟仿真测试设计程序并对其错误的地方进项修改：第1113周（6）整理资料，送交指导老师审批并修改老师所提出的不足：第14周（7）毕业论文评阅、审核及修改不足：第1516周（8）为毕业论文
11、答辩做准备及答辩：第17周五、参考文献1何耀华汽车试验学M北京：人民交通出版社，2005：l-392鲍晓峰汽车试验与检测M北京：机械工业出版社，1995：1-123司徒德蓉汽车运动稳定性测试与分析系统D四川：西华大学硕士论文，2003：l-324徐鑫基于GPS的车辆定位监控系统的设计与实现D四川：电子科技大学硕士论文，2005：16-405 李永生.基于GPS及IMU的汽车道路试验系统的研究D.西华大学硕士学位论文，2009：23-56。6 孙义杰，巢凯年.基于GPS汽车道路试验系统软件开发D.西华大学硕士学位论文 ，2006：12-46。7王惠南GPS导航原理与应用M北京：科学出版社，200
12、3：1-1l，122-1918刘基余GPS卫星导航定位原理与方法M北京：科技出版社，2003：197-254374-3979汽车道路试验方法通则S GB/B 12534-199010汽车最高车速试验方法SGB/B 12544-199011汽车最低稳定车速试验方法SGB/T 12547-199012汽车滑行试验方法SGB/B 12536-199013汽车加速性能试验方法SGB/T 12543-199014汽车制动系统结构、性能和试验方法SGB 12676-199915雷振山LABVIEW 7实用技术教程M北京：中国铁道出版社2004：100-30416刘君华基于LABVIEW的虚拟仪器设计M北京：电子：工业出版社，2003：5-3017巢凯年汽车动力学变量的测试研究J四川工业学院学报，2000：223-2718余志生汽车理论(第五版) M北京：机械工业出版社，2000：10，72-10219郭孔辉汽车操纵动力学M长春：吉林科学技术出版社1991：20-85六、备注指导教师意见：签字： 年 月 日
