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基于多传感器信息融合的轮胎压力监测系统研究

周玉兰  
【摘要】:轮胎是汽车的重要安全部件,在汽车行驶过程中,如果轮胎处于大负荷、长时间、高气压运行中的任何一种情况,都可能引起爆胎或轮胎漏气,严重时会引起交通事故,造成人员伤亡和财产损失。轮胎压力监测系统(Tire Pressure Monitoring System,TPMS)可以实时监测轮胎的压力和温度,当轮胎出现过压、欠压、温度过高时报警,以避免爆胎事故的发生。 本文主要进行基于多传感器信息融合的轮胎压力监测系统的研究。针对TPMS的现状及存在的问题,研究了传感器技术和多传感器信息融合基本理论,分析了建立多传感器信息融合模型必须考虑的问题。在此基础上,将多传感器信息融合技术应用到TPMS中,建立基于多传感器信息融合的TPMS模型,进行了融合方案设计,本文方案可以全面掌握轮胎内的压力、温度情况,最大限度地避免误报、漏报。根据融合方案选择了合适的传感器,进行了基于多传感器信息融合的TPMS结构设计,通过增加判断传感器数据失效和传感器故障的功能提高系统的精度,并用算例验证了本文模型的可行性和科学性。在基于虚拟仪器的TPMS仿真中,按TPMS的工作过程将仿真分为信号发生、信息融合、报警三个部分,模拟了某个传感器失效、高温高压报警、低压报警等情况,并将仿真数据与理论计算值进行比较,验证了本文方案的科学性、实用性。在普通TPMS实车试验中解决了TPMS的安装问题,通过两次试验数据的分析、总结,进一步验证了本文系统的可行性、可靠性。


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