汽车安全带车感性能检测系统研究

发布时间：2020-07-29 08:33

【摘要】：随着我国汽车工业的迅猛发展和人们对出行安全的日益重视,汽车主机厂和零部件公司对汽车安全带的质量和综合性能提出了越来越严格的要求。国内外专家学者多对卷收器结构和乘员约束方面进行研究,对汽车安全带紧急锁止性能检测的研究略显不足。本文根据国标对安全带紧急锁止的要求,对检测设备进行了机械结构设计和控制系统设计,最后通过一系列试验验证了设计的合理性,给汽车安全带检测行业提供了参考价值,有一定的社会效益。以下为本文的主要研究内容。(1)车感性能检测设备的机械结构系统开发根据GB14166-2013对安全带车感性能检测的要求,运用人机工程学原理和SolidWorks等计算机辅助软件设计了设备的织带夹具、卷收器夹具、旋转平台、试验平台和主框架。试验平台采用PARKER直线电机驱动,响应迅速;旋转平台采用步进电机驱动,控制方便。车感试验时安全带的初始试验位置和安装角度均可调,卷收器夹具和织带夹具装卸方便。运用ANSYS软件对卷收器夹具进行静力学和模态分析,以此作为设计依据。设备的机械部分可以安全、平稳、高效地完成车感实验。(2)车感性能检测设备的测控系统设计基于PC+控制卡的伺服运动控制理论和数字PID原理,设计了由PARKER直线电机、F28M35H52C1主芯片、和利时42BYG250B-0151两相混合式步进电机、欧姆龙PLC、控制卡和研华工控机组成的上位机+下位机测控系统。设计了DSP核心电路和外围电路,AM26LV32采集芯片以10000次/秒的采集频率实时采集加速度、力和位移的信号,然后进行放大、中值滤波和存储处理。设计了PLC程序和LabVIEW2014编写的上位机测试程序,可自动判断锁止,测试曲线和结果在数据回放界面显示。(3)实验与分析研华工控机控制实验过程,试验前进行传感器标定和参数设置。之后对4型卷收器分别进行了拉出角度为0°、90°、180°、270°的0.3g、0.45g、0.5g、0.6g、0.7g、0.85g、1.0g、1.2g系列试验。直线电机的加速度斜率在0g/s-400g/s范围内可调,保证到达设定加速度的时间在25±5ms内,直线电机的控制精度为±2%F.S。测量加速度的传感器的测量精度≤0.01g。锁止状态由力传感器判定,力传感器的测量精度为0.5%RO。试验证明车感检测设备设计科学、运行安全平稳、符合要求。本文的创新点是对卷收器、织带夹具的设计、加速度、力和磁尺位移信号的实时采集、信号的数字滤波、LabVIEW软件开发和自动判断锁止等方面进行了创新研究。
【学位授予单位】：长春工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U491.61
【图文】：

国内生产总值,增长速度,数值

图 1.1 2014-2018 年国内生产总值及其增长速度[1]1651018311201672196623821259742822850001000015000200002500030000数值（元）全国居民人均可支配收入

增长率,汽车零配件,水涨船高,发展机遇

第 1 章绪论至 2018 年底，汽车制造业增加值比去年增长 4.9%，全国民用汽车辆[1]。如图 1.3 和 1.4 所示，2018 年汽车产量为 2781.9 万辆，销售量产量和销量比上年同期有所下降[8]，但是新能源汽车累计产销比 201和 61.74%[8]。2018年，乘用车的生产和销售在上半年完成了2332.9万辆半年产销增长率下降[9]。但是，中国 2018 年新车消费总量仍位居世百户汽车拥有量比 2013 增长近一倍，总体成绩依然可观。一方面，保有量在 2018 年为 170 辆，美国是我国的 4.7 倍，欧洲和日本是我国的，我国的人均汽车保有量约是美国的 1/5，可见我国的汽车消费市场潜面，政府规定 2019 年制造业税率降低 3%并降低汽车进口关税，中国势喜人，增长潜力依然很大，汽车零配件销量必然水涨船高，这对汽检测行业来说是个难得的发展机遇[13]。

乘用车,增长率

我国的人均汽车保有量约是美国的 1/5，可见我国的汽车消费市场潜面，政府规定 2019 年制造业税率降低 3%并降低汽车进口关税，中国势喜人，增长潜力依然很大，汽车零配件销量必然水涨船高，这对汽检测行业来说是个难得的发展机遇[13]。图 1.3 2001-2008 年中国汽车销量及增长率[8]

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