MCGS与MATLAB协同的TPMS动态试验系统设计与精度提升

本篇硕士论文主要探讨了基于MCGS和MATLAB的轮胎压力监测系统（TPMS）动态试验的设计与实现。TPMS作为当前汽车主动安全研究中的关键组成部分，通过监测轮胎的纵向刚度来间接测量轮胎压力，具有重要的应用价值。作者针对这一技术，旨在提升监测方法的精度和可靠性，同时推动其他主动安全技术的发展。 论文的核心内容首先介绍了基于纵向刚度法的TPMS动态系统的设计理念，该系统采用了以工业控制计算机（工控机）为核心的硬件配置，包括数据采集卡、端子板和各类传感器，确保数据的准确采集。在软件设计上，MCGS被选为组态软件，负责创建用户界面，通过其提供的硬件驱动程序与数据采集卡进行通信，实时获取传感器数据。MATLAB则被用于高级信号处理和模型构建，如建立OPC通讯接口模块，实现MCGS与MATLAB之间的实时数据交换。 MATLAB在系统中扮演了至关重要的角色，通过快速傅立叶变换（FFT）和有限 impulse response (FIR) 数字滤波器对采集到的信号进行分析和滤波，这有助于去除噪声和提取有用信息。此外，利用MATLAB/SIMULINK工具箱，作者构建了车轮角速度、车速、滑移率以及纵向刚度的实时计算模型，这些模型在系统中用于实时监控和处理关键车辆参数。 论文的实践部分展示了该动态试验系统的实际应用效果，经过实车测试，证明了系统的稳定性和可靠性，其用户界面设计易于操作，能有效实现轮胎压力的实时监测，并且支持试验数据的实时采集、分析与处理。关键词包括MCGS（组态软件）、ABS轮速信号、SIMULINK（MATLAB的仿真环境）以及PCL812pg数据采集卡，这些都是实现TPMS动态试验系统的关键技术和组件。 这篇论文不仅深入研究了TPMS的工作原理，还展示了如何通过MCGS和MATLAB的协同工作，设计出一个高效、精准的动态试验系统，为汽车主动安全领域的研究和实践提供了有价值的技术支持。