摘 要

随着汽车行驶速度的不断提高，人们对于汽车安全性的要求也就越来越高了。这对于汽车特性和性能的分析提出了严格的要求，对于汽车性能测试的方面，尤其是反应汽车关键性能的稳态回转特性就十分重要，因此对汽车稳态回转测试的方法和手段也越来越受到人们的重视。本文依据国标设计出了一个基于Lab VIEW软件平台，用以实现汽车稳态回转试验数据分析的软件测试系统。稳态回转试验数据处理软件程序设计的主要目的是，在现有的测试设备和条件下，能够快速并方便地实现对汽车稳态回转试验数据的处理和分析。通过对软件开发工具Lab VIEW的稳态回转测试系统的设计，把得出的软件测试结果与实测结果相对比，结果表明两者基本吻合，从而验证了基于Lab VIEW的稳态回转测试系统的可靠性。

关键词：汽车稳态回转；测试系统； LABVIEW

Cars steady circular test data analysis software design

ABSTRACT

With the improvement of vehicle speed, people automobile safety requirements are also increasing. This car features and performance analysis of proposed new requirements in the automotive performance testing, notably the reaction steady rotation of key performance car is very important, so the methods and means of auto steady rotation tests are more and more attention. In this paper, based on a national standard designed based Lab VIEW software platform to implement software test system Automobile Stable circular test data analysis. The main purpose of the test data processing software program developed under existing test equipment and conditions, can quickly and easily realize the car steady rotation test data processing and analysis. Through the steady rotation test system software development tools on Lab VIEW design, the software test results with the experimental results obtained compared, results showed that both are consistent, which proves steady rotation Based on Lab VIEW reliable test system sex.

Keywords: car steady rotation; test system; LABVIEW

目 录

1 绪论 1

1.1 汽车操纵稳定性评价指标的含义 1

1.2 汽车操纵稳定性技术在国内外的研究现状 1

1.2.1 汽车操纵稳定性的国外研究现状 1

1.2.2 汽车操纵稳定性的国内研究现状 2

1.3 本论文研究的目的和意义 3

1.4 本论文研究的主要内容 4

2 稳态回转的试验标准概述 5

2.1 汽车稳态回转的数据处理过程 5

2.2 汽车稳态回转国标硬件的处理要求 5

2.3 GPS系统原理及其应用 6

2.3.1 GPS系统的构成 6

2.3.2 GPS系统定位原理 7

2.3.3 GPS常用坐标变换 7

2.3.4 GPS不同坐标系之间的变换 8

2.4 汽车稳态回转的国标要求 9

2.5 本章小结 10

3 测试系统的软件设计 11

3.1 虚拟仪器环境简介 11

3.2 虚拟仪器技术 11

3.2.1 虚拟仪器的概念 12

3.2.2 虚拟仪器的特点 12

3.2.3 虚拟仪器硬件组成 13

3.2.4 虚拟仪器结构 13

3.2.5 虚拟仪器编程软件LABVIEW 14

3.3 软件设计的一般流程 14

3.4 基于物体运动轨迹及速度的数据处理 15

3.5 基于运动物体沿各坐标轴的姿态角、角速度和加速度的数据处理 17

3.6 基于LABVIEW数据处理软件设计及分析 20

3.6.1 数据处理软件设计 20

3.6.2 数据处理软件分析 20

3.7 稳态回转试验的评价 21

3.8 汽车稳态回转性能影响因素分析 23

3.8.1 稳态回转影响因素的分析 23

3.9 本章小结 24

结论 25

致谢 26

参考文献 27

1 绪论

1.1 汽车操纵稳定性评价指标的含义

汽车操纵稳定性^[1]是指汽车驾驶员不感到过分紧张、疲劳条件下，汽车能够遵循驾驶者通过转向系以及转向车轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干扰时，汽车能够低抗干扰而保持稳定行驶的能力。

1.2 汽车操纵稳定性技术在国内外的研究现状

1.2.1 汽车操纵稳定性的国外研究现状

国外汽车行业起步较早，因此在汽车操纵稳定性研究成果也颇多，自上世纪三十年代起，国外学者就这方面问题已经取得了不少成果。

1925年，这时所建立的驱动动力学原理，在汽车工程研究领域中受到了非常广泛的关注，但是由于这一理论对轮胎侧偏特性的认识还是有所缺陷的，所以没有能够得到全面而深入的应用。同年，Brouleit首次提出了侧偏及侧偏角的概念^[2]。

1931年，Bucker等人在研究汽车转向振动中，第一次在论文中提到轮胎侧偏刚度的概念。

1934年 ，Olley第一次把行驶车速作为对操纵稳定性具有极大影响的因素。在这个基础上，Goodyear通过运用轮胎转鼓试验对轮胎的特性进行了十分详细的研究。

1935年，R.D.Evans第一次提出了转向力和回正力矩这两个概念^[3]。同时，以Olley为领导的美国通用汽车公司的Cadillac悬架研究团队，第一次成功地开发了适用于美国轿车的独立前悬架系统，并且提出了不足转向和过多转向的概念^[4]。

1956年，Segel在经过很多年年的研究分析以后，十分成功地建立了一个线性数学模型，它可以实现对汽车转向响应的仿真计算。在同一时期，美国康奈尔航空实验室的Whitecomb，Milliken和Segel联合发表论文，提出了“线性二自由度”和“线性三自由度”的汽车转向模型，这对汽车的操纵稳定性研究工作的进展做出了尤其重要的贡献。1965年，Segel已经提出了“线性四自由度”的数学线性模型。迄今为止，已经有了7自由度、14自由度甚至更多自由度的汽车数学模型^[5]。