哈尔滨工业大学 硕士学位论文 汽车车轮定位参数测量方法的研究 姓名：张文美 申请学位级别：硕士 专业：车辆工程 指导教师：崔胜民 哈尔滨工业大学工程硕上学位论文 摘要 汽车]二业的蓬勃兴起和飞速发展，以及汽车数量的迅猛增长刺激了汽车 检测行业的巨大发展，汽车检测设备的数量和质量都在不断地提高，正逐步 向智能化、多功能、轻量化、便于流动检测等方向发展。作为车辆检测的一 项重要内容，车轮定位参数的检测对整车性能的影响举足轻重，足保证汽车 安全行驶的重要参数，四轮定位仪是测量和校准四轮定位参数的基本检测仪 器，是高技术含量的机电一体化精密测量仪器。 本文首先对汽车车轮定位参数对汽车性能的影响做了简单介绍，并分析 国内外汽车四轮定位仪各种测量方法和检测理论以及存在的缺点。 为提高四轮定位仪的测量精度并满足设计指标要求，根据计划书进行系 统总体方案规划，设计一种全无线式红外线CCD测量四轮定位仪，介绍了 系统的总体设计原理以及车轮定位参数的测量方法，为提高系统的抗干扰能 力，对CCD传感器做了背景光补偿的处理。 完全由几何关系推导出前束的数学模型，消除了计算原理上的误差：应 用多刚体系统动力学的基本知识，建立了更精确的转向系相对运动关系的数 学模型，且通过理论估算验证了主销倾角传统公式存在11％以上的理论误差。 四轮定位仪作为一种测量仪器，介绍了它的零点校准以及对车轮轮辋的 偏位补偿。最后对整个系统的测量方法、测量精度进行了验证。 本课题采用国际上最先进最流行的CCD光电传感器作为测量元件，设 计出一种新型的智能化的高精度汽车四轮定位仪，对汽车车轮主要的定位参 数采用合理优化的测量方法，实现对车轮前束、外倾角、主销后倾、主销内 倾等定位参数的测量。 关键词 车轮定位；测试参数；数学模型；测量方法

【摘要】： 课题的研究目的是为机电系统的振动测试及模态分析设计一套测试平台。该测试平台能够完成多通道信号的实时数据采集、测试的控制与实时显示、数据存储与分析等功能。 传统的测试系统由分立的测量仪器组成。随着计算机技术的发展，PC机性能的增强，以及各种专业软件的产生，虚拟仪器技术得到了快速发展。本课题选用以PC和数据采集卡为硬件平台、以LabVIEW软件为开发平台，配合必要的传感器、信号调理器和数据采集卡组成的多通道振动测试分析系统。 本文对振动测试分析系统的原理、组成和数字信号处理技术以及虚拟仪器技术作了简要阐述，对振动测试和分析技术做了比较深入的分析和研究；模态分析是本课题的研究重点，对随机子空间法辨识原理进行了分析并论述了其在模态分析中的具体应用方法；接下来对虚拟仪器技术以及LabVIEW软件作了简要介绍，最后详细说明了振动测试硬件平台及其软件的设计开发过程并进行了测试验证。 实验证明：该系统利用LabVIEW软件强大的数据处理功能，结合调用具有丰富数学运算功能的Matlab函数，实现了数据采集、波形显示、数据存储、回放测量、模态分析、输出打印等功能。 本课题研究开发的测试系统方案具有良好的扩展性和较高的性价比，并且具有速度快、精度高、界面友好的特点，适合于工程人员和实验室使用。

【学位授予单位】：北方工业大学
【学位授予年份】：2007