长安大学张维峰汽车试验学重点

null汽 车 试 验 学汽 车 试 验 学 2010车辆专业本科生课程 2011车辆专业本科生课程 2012车辆专业本科生课程 2013车辆专业本科生课程 绪 论绪 论本课程的目标 【1】 了解车辆试验技术的 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 【2】 了解基本试验技术方法和 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 【3】 初步掌握分析评价方法 绪 论绪 论汽车试验学是一门以车辆整车、总成或零部件为研究对象，以 数学 数学高考答题卡模板高考数学答题卡模板三年级数学混合运算测试卷数学作业设计案例新人教版八年级上数学教学计划 、力学、材料学、计算机技术、数字信号处理等多学科知识为理论基础，以现代检测技术为手段的跨学科、跨专业的综合性学科。nullnullnull绪 论绪 论汽车试验的分类 从大类上分，汽车试验主要分为： 定型试验 是在汽车或其主要部件正式投入生产前进行，借以考核汽车或部件的性能、效率、可靠性、耐久性和适应性，以保证产品符合使用要求。绪 论绪 论检查性试验 此试验的目的是在汽车生产过程中借以抽查产品，以考核生产质量。从每批一定数量的产品中，或每年、或每半年抽几辆整车按照 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 的程序进行检查性试验，以便发现工艺上或材料上的问题并及时改正。 发展与研究性试验 是针对新型汽车包括新结构、新材料和新理论的开发研究、设计进行的试验。 绪 论绪 论汽车试验方法 汽车试验方法通常分为 【1】道路试验和适应性试验 在汽车上装设测试仪表和施加模拟载荷，按实际使用条件行驶至规定的里程。对各种路面的里程规定有一定的比例，对炎热、寒冷和高原等地区的试验时间也有一定的规定。这种方法是早期的汽车试验方法，因能反映用其他试验方法所不能发现的真实情况，仍在继续应用。 绪 论绪 论【2】试验场试验 汽车试验场是试验汽车的专用场地，在场中有测定车速、加速性、制动距离和燃料消耗量等的平直试验路；进行平顺性、可靠性和耐久性试验的高速环形路、石块路、搓板路和其他典型路段；坡道、弯道、尘灰室、盐水池、淋水室和试验涉水性能的水池以及试验转向特性用的圆形场地或专用广场等。 在专用试验场中试验汽车易于保证安全，试验的项目较多，范围较广，试验条件易于模拟和控制，试验结果的再现性和可比性好，车辆的保养维护和必要的修理以及试验人员休息都有较好的条件；还可以用加大载荷和专门设计的坏路面以进行“强化试验”，使汽车的零部件加速损坏，以缩短试验周期。因此，试验场试验是现代汽车试验的主要方法。绪 论绪 论【3】试验台试验 null测试系统与传感器第二周，2学时null 测试技术的基本概念 测试技术，是实验科学的一部分，主要研究各种物理量的测量原理和测量信号分析处理方法。 测试技术是进行各种科学实验研究和生产过程参数测量必不可少的手段，起着人的感官的作用。null 一般说来，测试系统由传感器、中间变换装置和显示记录装置三部分组成。测试系统的基本构成信息转换信息提取测试系统的基本构成测试系统的基本构成传感器（测试前端） 将被测物理量(如噪声,温度) 检出并转换为电量 中间变换装置（二次仪表） 对接收到的电信号用硬件电路进行分析处理或经A/D变换后用软件进行信号分析 显示记录装置（数据分析与存储） 则测量结果显示出来，提供给观察者或其它自动控制装置。 null 无论复杂度如何，把车辆或其总成作为一个系统来看待。车辆的相关试验均可简化为处理输入量x(t)、系统传输特性h(t)和输出y(t)三者之间的关系。测量的数学解释第五周，1学时null3)如果输入和系统特性已知，则可以推断和估计系统的输出量。(预测) 系统分析中的三类问题：1)当输入、输出是可测量的(已知)，可以通过它们推断系统的传输特性。(系统辨识)2)当系统特性已知，输出可测量，可以通过它们推断导致该输出的输入量。 (测量)传感器的静态特性传感器的静态特性传感器在静态下的输出－输入关系称为静态特性。静态特性测量范围与量程 线性度 灵敏度 迟滞 重复性 漂移 引用误差测量范围与量程测量范围与量程Imax － 传感器所能测量的最大被 测量的数值，称为测量上限Imin － 传感器所能测量的最小被测量 的数值，称为测量下限Imin - Imax 　　称为测量范围,也称量程. 量程　＝　 Imax － Imin线 性 度理想线性特性S=a1= y/x=常数线 性 度灵 敏 度灵 敏 度漂 移漂 移 测试系统在输入量不变时，其输出发生变化的现象称为漂移。 漂移分两种： 1)零点漂移 2)灵敏度漂移null 系统输入x(t)和输出y(t)间的关系可以用常系数线性微分方程来描述： 线性系统(时域描述)一般在 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 中使用的测试装置都是线性系统。null线性系统性质a)叠加性 　 系统对各输入之和的输出等于各单个输入的输出之和，即 　 若　　 x1(t) → y1(t)，x2(t) → y2(t) 　则　 　 x1(t)±x2(t) → y1(t)±y2(t) b)比例性 　 常数倍输入所得的输出等于原输入所得输出的常数倍，即: 若　　　 x(t) → y(t) 　　则　　　 kx(t) → ky(t) nullc)微分性 　系统对原输入信号的微分等于原输出信号的微分，即 　　若　　　　　　 x(t) → y(t) 　　则　　　　　　 x'(t) → y'(t) d)积分性 当初始条件为零时，系统对原输入信号的积分等于原输出信号的积分，即 　　若　　　　　 x(t) → y(t) 　　则　　　　 ∫x(t)dt → ∫y(t)dt nulle)频率保持性 　若系统的输入为某一频率的谐波信号，则系统的稳态输出将为同一频率的谐波信号，即 　 若　　　　 x(t)=Acos(ωt+φx) 则　 　　 y(t)=Bcos(ωt+φy) 线性系统的这些主要特性，特别是符合叠加原理和频率保持性，在测量工作中具有重要作用。 null传递函数: 直观的反映了测试系统对不同频率成分输入信号的扭曲情况。null时域响应性能指标（阶跃响应）阶跃信号 U(t)时域响应曲线传感器的动态特性 对于阶跃输入信号，传感器的响应称为阶跃响应或瞬态响应，它是指传感器在瞬变的非周期信号作用下的响应特性。时域响应性能指标时域响应性能指标时域响应曲线y(∞)时间常数τ上升时间 tr频域响应性能指标频域响应性能指标频域响应性能指标传感器频域响应特性幅频特性相频特性对于正弦输入信号，则称为频率响应或稳态响应。它是指传感器在振幅稳定不变的正弦信号作用下的响应特性。null 设测试系统的输出y(t)与输入x(t)满足关系 y(t)=A0x(t-t0)系统不失真测量条件 该系统的输出波形与输入信号的波形精确地一致，只是幅值放大了A0倍，在时间上延迟了t0而已。这种情况下，认为测试系统具有不失真的特性。null y(t)=A0x(t-t0)  Y(ω)=A0e-jωt0X(ω) 不失真测试系统条件的幅频特性和相频特性应分别满足 A(ω)=A0=常数 φ(ω)=--t0ω做傅立叶变换 null 测量误差的基本知识误差的定义误差的定义在任何一种测量中，无论所用仪器多么精确，方法多么完善，实验者多么细心，所测得的结果常常不能完全一致而会有一定的误差或i偏差。严格的说，误差是指测量值与真值之差。 车辆试验离不开对温度、压力、流量、速度等物理量的测量，测量有直接的，也有间接的。由于仪器、实验条件、环境等因素的限制，测量不可能无限精确，物理量的测量值与客观存在的真实值之间总会存在着一定的差异，这种差异就是测量误差。误差与错误误差与错误误差与错误不同，错误是应该可以避免的，而误差是不可能绝对避免的。从实验的原理，实验所用的仪器及仪器的调整，到对物理量的每次测量，都不可避免地存在误差，并贯穿于整个实验始终。系统误差系统误差测量时，造成误差的主要有系统误差和随机误差，而系统误差有下列情况：误读、误算、视差、刻度误差、磨耗误差、接触力误差、挠曲误差、余弦误差、阿贝 (Abbe) 误差、热变形误差等。系统误差的大小在测量过程中是不变的，可以用计算或实验方法求得，即是可以预测，并且可以修正或调整使其减少。这些因素归纳成五大类：随机误差（偶然误差）随机误差（偶然误差）在相同条件下，对同一物理量进行多次测量，由于各种偶然因素，会出现测量值时而偏大，时而偏小的误差现象，这种类型的误差叫做偶然误差。 产生偶然误差的原因很多，例如读数时，视线的位置不正确，测量点的位置不准确，实验仪器由于环境温度、湿度、电源电压不稳定、振动等因素的影响而产生微小变化，等等，这些因素的影响一般是微小的，而且难以确定某个因素产生的具体影响的大小，因此偶然误差难以找出原因加以排除。随机误差（偶然误差）随机误差（偶然误差）但是实验表明，大量次数的测量所得到的一系列数据的偶然误差都服从一定的统计规律，这些规律有： （1）绝对值相等的正的与负的误差出现机会相同； （2）绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的机会多　　 （3）误差不会超出一定的范围。 实验结果还表明，在确定的测量条件下，对同一物理量进行多次测量，并且用它的算术平均值作为该物理量的测量结果，能够比较好地减少偶然误差。误差的表示误差的表示1．绝对误差　　 设某物理量的测量值为x,它的真值为a,则x－a=ε；由此式所表示的误差ε和测量值x具有相同的单位，它反映测量值偏离真值的大小，所以称为绝对误差。 2．相对误差 误差还有一种表示方法，叫相对误差，它是绝对误差与测量值或多次测量的平均值的比值，并且通常将其结果表示成非分数的形式，所以也叫百分误差。两者关系两者关系绝对误差可以表示一个测量结果的可靠程度， 而相对误差则可以比较不同测量结果的可靠性。null例如，测量两条线段的长度，第一条线段用最小刻度为毫米的刻度尺测量时读数为10.3毫米（真值），绝对误差为0.1毫米，相对误差为0.97%，而用准确度为0.02毫米的游标卡尺测得的结果为10.28毫米，绝对误差为0.02毫米，相对误差为0.19%；第二条线用上述测量工具分别测出的结果为19.6毫米和19.64毫米，前者的绝对误差仍为0.1毫米，相对误差为0.51%，后者的绝对误差为0.02毫米，相对误差为0.1%。null比较这两条线的测量结果，可以看到，用相同的测量工具测量时，绝对误差没有变化，用不同的测量工具测量时，绝对误差明显不同，准确度高的工具所得到的绝对误差小。然而相对误差则不仅与所用测量工具有关，而且也与被测量的大小有关，当用同一种工具测量时，被测量的数值越大，测量结果的相对误差就越小。null压电加速度计(第六周） 压电加速度计被广泛认为是测量振动的最佳传感器，与其他传感器相比，压电加速度计具有： 宽的工作频率范围； 在很宽的动态范围内具有良好的线性； 在较宽的环境条件下仍能保持良好的准确度； 由于是自发电的，因此不需要外部电源供电； 无活动部件，坚固耐用。HistoryHistory1880年，Pierre and Jacques Curie兄弟发现了压电效应： 某些晶体在收到外部力量的作用下会产生电荷！ 两年后，他们又发现： 相同的晶体在外电压的作用下，可以扩展或压缩。 HistoryHistory1920s and 30s，压电效应被应用于实践 此时人们已经认识到可以用压电效应测量压力、力和机器的振动 压电效应提供了优越的动态载荷能力和优秀的线性特性压电晶体的特点压电晶体的特点high voltage sensitivity high charge sensitivity 高的电压/电荷灵敏度 stiffness comparable to steel unlimited availability of sizes and shapes 极高的刚度，不受尺寸和形状的限制，可与钢的刚度媲美 exhibits excellent long term stability materials available which operate at 1000 F (540 C) 在高温条件下，现有材料中稳定性最好的材料 non-pyroelectric output due to thermal transients 极好的散热特性，无热电输出 low temperature coefficient （characteristics vary with temperature ） 极低的温度系数（特性不随温度变化）三种压电效应三种压电效应压缩效应 弯曲（横向）效应 剪切效应null１）压缩形式 压电材料受到压缩或拉伸力而产生电荷的结构形式。压缩式敏感芯体是加速度传感器中最为传统的结构形式。其特点是制造简单方便，能产生较高的自振谐振频率和较宽的频率测量范围。而最大的缺点是不能有效地排除各种干扰对测量信号的影响。２）剪切形式 通过对压电材料施加剪切力而产生电荷的结构形式。从理论上分析在剪切力作用下压电材料产生的电荷信号受外界干扰的影响甚小，因此剪切结构形式成为最为广泛使用的加速度传感器敏感芯体。然而在实际制造过程中，确保剪切敏感芯体的加速度计持有较高和稳定的频率测量范围却是传感器制造中工艺中最为困难的一个环节。null３）弯曲变形梁形式 压电材料受到弯曲变形而产生电荷的结构形式。弯曲变形梁结构可产生比较大的电荷输出信号，也较容易实现控制阻尼；但因为其测量频率范围低，更由于此结构不能排除因温度变化而极容易产生的信号漂移，所以此结构在压电型加速度计的设计中很少被采用。两种测量链两种测量链低阻抗测量（电压模式） 高阻抗测量（电荷模式）null1）电荷输出型 传统的压电加速度计通过内部敏感芯体输出一个与加速度成正比的电荷信号。实际使用中传感器输出的高阻抗电荷信号必须通过二次仪表将其转换成低阻抗电压信号才能读取。由于高阻抗电荷信号非常容易受到干扰，所以传感器到二次仪表之间的信号传输必须使用低噪声屏蔽电缆。由于电子器件的使用温度范围有限，所以高温环境下的测量一般还是使用电荷输出型。高阻抗测量高阻抗测量结构上与ICP型传感器相同； 信号处理单元（电荷放大器）外置； 1950年，在微电子技术发展之前，是唯一的测量方法； 高阻抗测量操作较复杂，一般来讲价格昂贵； 目前，高阻抗测量多用于环境恶劣，高温条件下的测量高阻抗测量特点高阻抗测量特点(1) sensor outputs a high impedance signal which requires conditioning prior to being analyzed; (2) requires external signal conditioner; (3) high impedance signal has the potential to be contaminated by environmental influences such as cable movement, electro-magnetic signals and radio frequency interference; (4) since electronics are external, certain models are capable of operation up to 1000 F (540 C); (5) requires special low-noise cabling; (6) characteristics of sensor (sensitivity & frequency range) are variable and can be ranged by switching components in the external signal conditioner.null2）低阻抗电压输出型（IEPE） IEPE 型压电加速度计即通常所称的ICP 型压电加速度计。压电传感器换能器输出的电荷通过装在传感器内部的前置放大器转换成低阻抗的电压输出。IEPE 型传感器通常为二线输出形式，即采用恒电流电压源供电；直流供电和信号使用同一根线。通常直流电部分在恒电流电源的输出端通过高通滤波器滤去。IEPE 型传感器的最大优点是测量信号质量好、噪声小、抗外界干扰能力强和远距离测量，特别是新型的数采系统很多已配备恒流电压源，因此，IEPE 传感器能与数采系统直接相连而不需要任何其它二次仪表。在振动测试中IEPE 传感器已逐渐取代传统的电荷输出型压电加速度计。总结总结低阻抗 高阻抗 固定量程 大量程测小量程 工作温度低 工作温度高 普通电缆 屏蔽电缆 相对易损 坚固 抗冲击弱 抗冲击强null信号的概念和分类信号，是客观世界信息的表现形式，反映了现实生活中的物理量如何随时间（或空间）改变的信息。在汽车试验过程中，通常要对车辆的多种力学、化学、光学等特性或其运动过程进行测量，这些测量参数中包含着大量反映车辆本身各项特征的数据和信息，这些信息从物理的角度讲，都是以某种信号的形式反映出来的。一般地，“信号”是“信息”的载体，是信息的表现形式。null数学上，信号一般可以用单个或多个独立变量的函数或图形表示，可以计算，合成及分解。信号具有以下性质： 信号具有特定的意义，即含有特定的信息； 信号具有一定的能量； 信号易于被测得或感知； 信号易于被传输。数字信号处理基础null信号的分类模拟信号：信号在时间和幅值上都连续的信号。 数字信号：信号在时间和幅值上都是离散的，且幅值被量化的信号。 一般来讲，多数传感器和信号调理单元输出的都是模拟信号，而进入到采集和显示环节，则处理的是数字信号。因此，模拟信号是反映被测量对象特性的源信号，数字信号是通过技术手段对模拟信号进行离散化和量化后得到的，能被计算机所认知的分析信号。可以说这两类信号贯穿于汽车试验的整个过程。数字信号处理基础What is analog? 何谓模拟量What is analog? 何谓模拟量Analog signals are “continuous” signals 模拟信号是“连续”信号 Represented by continuously changing physical quantities 用连续变化的物理量来表示 Level of signal can be increased or decreased indefinitely 信号的大小可以无限增加或减小 Ex. temperature, pressure, strain, voltage 如，温度、压力、应力、电压What is digital? 何谓数字量What is digital? 何谓数字量Digital signals are “discrete” signals 数字信号是“离散”信号 Represented by separate, individual units “bits” (binary digit) 用分离、独立的单位，比特表示 Bits are represented by one of two possible states: on/off, true/false, 1/0 比特代表两种量：开/关，真/假，1/0nullA/D 变换器由模拟信号产生数字信号（一个二进制流）。其有两个过程：抽样和保持。 抽样：每隔T秒(抽样周期)取出一次xa(t)的幅度，此信号称为离散信号。它只表示时间点0，T,2T…,nT,…上的值xa(0),xa(T),xa(2T)…,xa(nT)…..。 保持：在保持电路中将抽样信号变换成数字信号，因为一般采用有限位二进制码，所以它所表示的信号幅度就是有一定限制的。 经过A/D变换器后，不但时间离散化了，幅度也量化了，这种信号称为数字信号。用x(n)表示。Analog to Digital Conversion (A/D)模数转换器Analog to Digital Conversion (A/D)模数转换器Once data has been converted from analog to digital, the digital information can then be processed by the computer, or transferred to memory 将模拟信号转换成数字信号以便被计算机进一步处理或传送到内存中Digital to Analog Conversion (D/A)Digital to Analog Conversion (D/A)D/A converters convert stored data back to a continuous signal (analog voltage) for display or control purposes（数模转换器用于将存储的信号再变成模拟电压，以供显示和控制） Output from the D/A converter can be used to drive external devices which require an analog input（模数转换器的输出可用于需要模拟输入的外部设备的驱动）Resolution 分辨率Resolution 分辨率Resolution determines the smallest change that can be detected 分辨率决定了能够检测到的最小变化量 Specified in bits. Determines number of output levels, or steps 8 bits = 256 steps 10 bits = 1024 steps 12 bits = 4096 steps 16 bits = 65,536 stepsTypical Resolutions 应用领域Typical Resolutions 应用领域8-bit – common for image capture 图像捕捉 10-bit – general analog acquisition 通用模拟量采集 12-bit – general analog acquisition 16-bit – precision analog acquisition 精密模拟量采集 24-bit – high-accuracy analog acquisition 高精度模拟量采集 Output Levels/Resolution Example 例子Output Levels/Resolution Example 例子1-bit A/D Converter10+10v0vOutput Levels/Resolution ExampleOutput Levels/Resolution Example2-bit A/D Converter1100+10v0v1001Output Levels/Resolution ExampleOutput Levels/Resolution Example4-bit A/D Converter+10v0v1111111011011100101110101001100001110110010101000011001000010000Output Levels/Resolution ExampleOutput Levels/Resolution Example12-bit A/D Converter1111 1111 11110000 0000 0000+10v0v4096 Output LevelsOutput Levels/Resolution ExampleOutput Levels/Resolution Example16-bit A/D Converter1111 1111 11110000 0000 0000+10v0v65,536 Output Levelsnull6.3 采样定理 　 采样是将采样脉冲序列p(t)与信号x(t)相乘，取离散点x(nt)的值的过程。nullX(0), X(1), X(2), ……, X(n) null每周期应该有多少采样点 ？nullnull频率迭混的频域解释数采理论时域信号的乘积等于频域信号的卷积 采样率大于信号最高频率两倍时无迭混现象null数采理论频率迭混的频域解释时域信号的乘积等于频域信号的卷积 采样率小于信号最高频率两倍时出现迭混现象数采理论数采理论null采样定理 　 为保证采样后信号能真实地保留原始模拟信号信息，信号采样频率必须至少为原信号中最高频率成分的2倍。这是采样的基本法则，称为采样定理。Fs ＞ 2 Fmax null 需注意，满足采样定理，只保证不发生频率混叠，而不能保证此时的采样信号能真实地反映原信号x(t)。工程实际中采样频率通常大于信号中最高频率成分的3到5倍。null信号的截断、能量泄漏 　 为便于数学处理，对截断信号做周期延拓，得到虚拟的无限长信号。 用计算机进行测试信号处理时，不可能对无限长的信号进行测量和运算，而是取其有限的时间片段进行分析，这个过程称信号截断。 null 周期延拓后的信号与真实信号是不同的，下面我们就从数学的角度来看这种处理带来的误差情况。 设有余弦信号x(t), 用矩形窗函数w(t)与其相乘，得到截断信号: y(t) =x(t)w(t) 将截断信号谱 XT(ω)与原始信号谱X(ω)相比较可知，它已不是原来的两条谱线，而是两段振荡的连续谱. 原来集中在f0处的能量被分散到两个较宽的频带中去了，这种现象称之为频谱能量泄漏。null栅栏效应与窗函数 　 1、栅栏效应 为提高效率,通常采用FFT算法计算信号频谱，设数据点数为N，采样频率为Fs。则计算得到的离散频率点为: Xs(Fi) ， Fi = i *Fs / N , i = 0，1，2，.....，N/2 如果信号中的频率分量与频率取样点不重合，则只能按四舍五入的原则，取相邻的频率取样点谱线值代替。 null栅栏效应误差实验： 　 null2 能量泄漏与栅栏效应的关系 频谱的离散取样造成了栅栏效应，谱峰越尖锐，产生误差的可能性就越大。 null 实际应用中，由于信号截断的原因，产生了能量泄漏，即使信号频率与频谱离散取样点不相等，也能得到该频率分量的一个近似值。 从这个意义上说，能量泄漏误差不完全是有害的。如果没有信号截断产生的能量泄漏，频谱离散取样造成的栅栏效应误差将是不能接受的。 null 能量泄漏分主瓣泄漏和旁瓣泄漏，主瓣泄漏可以减小因栅栏效应带来的谱峰幅值估计误差，有其好的一面，而旁瓣泄漏则是完全有害的。null总结：从克服栅栏效应误差角度看，能量泄漏是有利的。随机信号简介随机信号简介是时间t或n的函数，没有明确的数学关系。 样本无穷多，持续时间无穷长。 对任一时刻t 的集合构成一个随机变量，随着t的变化 我们得到无穷多个随机变量。 用描述随机变量的方法来描述随机信号。 null组成随机过程的样本函数总体 null平稳随机过程 均值和时间无关，是常数；自相关函数与时间的起点无关，只与两点的时间差有关。 不同样本函数计算的均值、自相关函数都一样，则称此随机过程为各态遍历的(各态历经过程）。 非平稳随机过程 包括所有不满足平稳性要求的随机过程。非平稳随机过程的特性一般是随时间而变化的。 随机信号的相关分析 随机信号的相关分析一、自相关函数及应用 1 定义 一般随机信号 null广义平稳随机信号 各态遍历随机信号 2. 性 质 2. 性 质 性质1 若 是实信号， 性质2 性质3 周期平稳过程的自相关函数必是周期函数，且与过程的周期相同。 null性质4 性质5 不包含任何周期分量的非周期平稳过程满足 汽车性能试验汽车性能试验　　操纵稳定性null操纵性：能够及时和准确地反映驾驶员的主观操作，也就是汽车按照驾驶员的意图和要求改变汽车行驶方向和车速。 稳定性：汽车在行驶过程中能够抵抗外界干扰不发生侧滑侧翻的性能；汽车在外界干扰下抵抗干扰或迅速恢复原来行驶状态的性质。 上述二者的综合称为汽车的操纵稳定性。 操纵性的好坏实际上指的是汽车的运动参数与驾驶员要求的运动参数之间的接近程度和渐进过程。 稳定性的好坏实际上指的是汽车的运动参数与原来的运动参数之间的接近程度和渐进过程。汽车操纵稳定性试验汽车操纵稳定性试验六大试验 蛇形 阶跃 脉冲 稳态回转 转向回正 转向轻便性 GB6323.1　 蛇行试验*GB6323.1　 蛇行试验测量变量　 转向盘转角、横摆角速度、车身侧倾角、通过有效标桩区时间、侧向加速度、车速 测量仪器　 陀螺仪、方向盘转角与力矩传感器、车速传感器。 结果表达　 平均横摆角速度与车速关系图 　　　　　　 平均转向盘转角与车速关系图 　　　　　　 平均车侧倾角与车速关系图 　　　　　　 平均侧向加速度与车速关系图nullGB6323.2 转向瞬态响应试验 （方向盘转角阶跃输入）*GB6323.2 转向瞬态响应试验 （方向盘转角阶跃输入）测量变量　汽车前进速度、转向盘转角、横摆角速度、车身侧倾角、侧向加速度、汽车重心侧偏角 测量仪器　陀螺仪、方向盘转角与力矩传感器、车速传感器。 结果表达　横摆角速度响应时间 　　　　　　横摆角速度峰值响应时 　　　　　　横摆角速度超调量 　　　　　　侧向加速度响应时间 　　　　　　横摆角速度总方差 试验曲线　横摆角速度响应时间与稳态侧向加速度的关系 　　　　　　侧向加速度稳态响应与转向盘角的关系等　　　　　　nullnullGB6323.3转向瞬态响应试验（方向盘转角脉冲输入）*GB6323.3转向瞬态响应试验（方向盘转角脉冲输入）测量变量　汽车前进速度、转向盘转角、横摆角速度、侧向加速度 测量仪器　陀螺仪、方向盘转角与力矩传感器、车速传感器。GB6323.4　 转向回正性能试验*GB6323.4　 转向回正性能试验测量变量　汽车横摆角速度、汽车前进车速、车身侧向加速度 测量仪器　陀螺仪、车速传感器、方向盘转角GB6323.5　 转向轻便性试验GB6323.5　 转向轻便性试验nullnullGB6323.6　 稳态回转性能试验*GB6323.6　 稳态回转性能试验测量变量　汽车横摆角速度、汽车前进车速、车身侧倾角 希望测量变量　汽车重心侧偏角、汽车纵向加速度、汽车侧向加速度 测量仪器　陀螺仪、车速传感器GB4970 汽车平顺性随机输入行驶试验方法*GB4970 汽车平顺性随机输入行驶试验方法试验仪器　　平顺性测试用仪器系统包括加速度传感器及放大器、数采系统。 测量人－椅系统的频响为0.1－100Hz，测量货厢的频响为0.3－500Hz. 安装在座椅上的加速度传感器应是一个三向加速度计。 平顺性评价指标　用加权加速度均方根值（azw,ayw,axw)，或用三轴向加权加速度均方根的矢量和即总加权加速度的均方根值。 平顺性以评价指标与车速关系曲线－车速特性评价。 测试系统（举例）测试系统（举例）整个测试系统分为三部分测试前端（传感器） 方向盘 陀螺仪 车速传感器 数据采集系统 全部模拟输入（简单可靠） 部分CAN总线（数据转换，专用） 后处理软件全部模拟输入系统全部模拟输入系统模拟通道数 陀螺仪--- 9个模拟输出（三方向加速度、角速度和角度） 方向盘--- 3个模拟输出（力矩，角度，角速度） 速度和位移 --- 2个模拟输出null*基本测量仪器 方向盘力矩传感器方向盘力矩传感器null陀螺仪nullIMU06陀螺仪IMU06陀螺仪nullnull双轴光学速度传感器双轴光学速度传感器GPS测速传感器GPS测速传感器nullnullnull信号的分类与描述 信号的分类主要是依据信号波形特征来划分的，在介绍信号分类前，先建立信号波形的概念。信号波形：被测信号信号幅度随时间的变化历程称为信号的波形。null信号波形图：用被测物理量的强度作为纵坐标，用时间做横坐标，记录被测物理量随时间的变化情况。null 为深入了解信号的物理实质，将其进行分类研究是非常必要的，从不同角度观察信号，可分为： null5 从可实现性 --物理可实现信号与物理不可实现信号。null1 确定性信号与非确定性信号 可以用明确数学关系式描述的信号称为确定性信号。不能用数学关系式描述的信号称为非确定性信号。null2 能量信号与功率信号 null b)功率信号 在所分析的区间（-∞，∞），能量不是有限值．此时，研究信号的平均功率更为合适。 一般持续时间无限的信号都属于功率信号:null时域波形分析是最常用的信号分析手段，用示波器、万用表等普通仪器显示信号波形就可以特征参数。 1、时域波形参数计算 null波形分析的应用一、随机信号的功率谱密度 一、随机信号的功率谱密度 1 定义null由于 是随机过程 的一个样本函数，取哪一个样本函数取决于试验结果 ，且是随机的。因此， 和 也都是试验结果的随机函数，最好写成 和 。null若 是实函数，可得某个样本函数的平均功率 样本函数的功率谱密度函数 null如果对所有试验结果 取统计平均 随机过程的功率谱密度函数，简称功率谱密度。 null功率谱密度的性质非负性， 是实函数 当随机信号是实过程时，其功率谱是偶函数，即3 功率谱密度与自相关函数的关系 3 功率谱密度与自相关函数的关系 引入null 变量替换null自相关函数和功率谱密度构成傅立叶变换对 维纳－辛钦定理或维纳－辛钦公式