基于NI测试平台的汽车状态监测.doc

摘要：随着我国汽车数量的日益增长，汽车状态监测技术得到了广泛关注。汽车状态监测技术对提高汽车检修的准确性和效率，协助汽车设计，提高汽车运行的安全性具有重要意义。

课题搭建了一套汽车状态监测平台，该平台由传感器、NI数据采集卡、机箱以及搭载SignalPad软件的计算机组成。信号经由NI数据采集卡到计算机中，由计算机中的SignalPad软件进行信号的分析和处理。将汽车状态监测平台应用于大众--帕萨特。平台测试了车辆不同的发动机转速（怠速与1500r/min）、有无负载、气缸有无故障的工况。自相关法和功率谱法能够提取汽车发动机振动的基本频率，测出发动机点火脉冲频率进而得到汽车发动机转速信息；统计与时频域分析方法的比较，能够了解发动机气缸故障的振动形式，进而对气缸故障进行准确判断；SignalPad中的振动级与声压级处理模块，能够对汽车整体振动和声品质进行评价，振动级信号波动幅度越小，声压级声压数值越小，车辆运行更稳定，行驶平顺性更好。

汽车的运行状态能够通过不同的信号处理方法的得到。测试表明，该汽车状态监测平台能够对发动机转速、气缸故障以及整车振动的监测是切实可靠的。

关键词：状态监测；信号处理与分析；SignalPad软件；振动；传感器

目录

摘要

ABSTRACT

第一章  绪论-1

1.1汽车状态监测的背景与意义-1

1.1.1汽车状态监测的背景-1

1.1.2汽车状态监测的意义-1

1.2汽车状态监测技术的现状-1

1.2.1我国汽车状态监测技术发展现状-1

1.2.2国外汽车状态监测技术发展现状-1

1.3汽车状态监测的发展趋势-1

第二章  信号的分析和处理方法-3

2.1信号的时域分析-3

2.1.1信号的预处理-3

2.1.2时域波形-3

2.1.3信号的采样-4

2.1.4时域统计分析-7

2.1.5相关分析及应用-7

2.2信号的频域分析-12

2.2.1傅里叶变换-12

2.2.2功率谱分析-13

第三章  汽车状态监测平台的搭建与测试-17

3.1汽车状态监测平台的组成-17

3.1.1被测车辆-17

3.1.2NI数据采集卡-18

3.1.3传感器-18

3.1.4 SignalPad软件-18

3.2汽车状态监测平台的搭建-19

3.2.1传感器布置-19

3.2.2 设备连接与软件调试-21

3.2.3测试汽车状态监测平台-22

第四章  汽车状态辨识-24

4.1发动机转速测定-24

4.1.1自相关法测转速-25

4.1.2功率谱法测转速-28

4.2发动机气缸故障诊断-31

4.2.1统计分析-31

4.2.2自相关法-33

4.2.3其它分析方法-35

4.3振动级分析与声品质评价-38

4.3.1振动级分析-38

4.3.2声品质评价-40

结束语-42

致  谢-43

参考文献-44