车辆试验学复习

1、1、汽车试验学的包含要素与研究内容实验要素：试验方法和试验仪器设备研究内容：（1）试验系统的组成及系统特征分析 （2）传感器（3）信号的调理与传输（4）信号的记录、补偿与传输（5）试验数据的采集 （6）静态数据处理（7）动态数据处理 （8）虚拟仪器系统（9）试验设计与试验研究2、汽车试验的分类按试验特征分类：室内台架试验、汽车试验场试验、室外道路试验。按试验对象分类：整车试验、总成及各系统试验、零部件试验。按试验目的分类：质量检查试验、新产品定型试验、科研试验。1、 测试系统组成及各自作用激励装置、被测对象、传感器、信号调理、信号处理、显示记录、观察者2、测试系统静态特性定义:被测量不随时间而

2、变或随时间缓变时，系统输出与输入之间的关系。3、测试系统静态特性评价指标及各自概念分辨率：测试系统能测量到最小输入量变化的能力，即能引起输出量发生变化的最小输入变化量。重复性：指用同一个测试系统在相同的测试条件下对同一被测量进行多次测量，其各次测试结果的接近程度。反映随机误差的大小灵敏度：当测试装置的输入x有一增量x,引起输出y发生相应变化y时,定义: S=y/x。回程误差：又称迟滞性，指在实际测试中，在同样的条件下，当输入信号由小至大与由大至小的变化时，测试系统输出因不一致而产生的差值。线性度：是指测试装置的输入和输出是否保持线性关系。线性度=输出的标定值-输出的理论值/输出信号的变化范围

3、100%。漂移：零点漂移和灵敏度漂移。由温度变化及元器件性能不稳定所引起的。传递函数定义：在工程测试中，传递函数是输出信号(时域)与输入信号(时域)之比。零初始条件下线性系统响应（即输出）量的拉普拉斯变换（或z变换）与激励（即输入）量的拉普拉斯变换之比。记作H（s）=Y（s）/X（s），其中Y（s）、X（s)分别为输出量和输入量的拉普拉斯变换。传递函数是描述线性系统动态特性的基本数学工具之一，经典控制理论的主要研究方法频率响应法和根轨迹法都是建立在传递函数的基础之上。串并联、闭环系统的传递函数的计算4、测试系统动态特性定义及线性系统的性质动态特性：输入量随时间变化时，输出随输入量变化的规律。线

4、性系统的性质：（1）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。（2）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。（3）微分性：系统对原输入信号的微分等于原输出信号的微分。（4）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。（5）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。5、测试系统动态特性评价方法与负载效应实际测量工作中，测量系统和被测对象会产生相互作用。测量装置构成被测对象的负载。彼此间存在能量交换和相互影响，以致系统的传递函数不再是各组成环节传递函数的叠加或连乘。6、测试系统的不失真测量条件及解决

5、失真问题的方法不失真测量条件：幅频特性是常数，相频特性是线性关系。（幅值失真与相位失真）解决动态测试中“失真”问题的常用方法：（1）取稳态值振动与噪声等 （2）将被测量转换为脉冲的读取（转换）转速、速度和位移 （3）变动态测量为静态测量（变换）如节气门位置的测量1、各传感器的工作原理及其在汽车上的典型应用2、有关概念（压阻效应、光电效应、霍尔效应等）内光电效应：半导体材料受到光照时会产生电子-空穴对,使其导电性能增强,光线愈强，阻值愈低，这种光照后电阻率发生变化的现象,称为内光电效应。霍尔效应：金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种物理现象称为

6、霍尔效应。 3、CCD图像传感器的功能、组成及工作原理:功能：光生电荷、积蓄和转移电荷4、传感器选用原则：选择传感器主要考虑灵敏度、响应特性、线性范围、稳定性、精确度、测量方式等六个方面的问题。1、信号调制与解调等方面的基本概念调制：使一个信号的某些参数在另一信号的控制下发生变化的过程（低频信号信号转换成高频信号的过程）。前一信号（被控的高频振荡波）称为载波，后一信号（用于控制高频率振荡波的缓变信号）称为调制信号。最后的输出（经调制后的高频信号）为已调制波。解调：最终从已调制波中恢复出调制信号的过程（高频信号转变回原缓变信号的过程）调幅：将一个高频简谐信号（载波）与测试信号（调制信号）相乘，使

7、高频信号的幅值随测试信号的变化而变化。调频：是利用信号电压的幅值控制一个振荡器，振荡器输出的是等幅波，但其振荡频率偏移量和信号电压成正比。当信号电压为零时，调频波的频率等于中心频率；信号电压为正值时频率提高，负值时则降低。对于频度调频，由于其调制信号是储存在频率变化之中，外界干扰通常不能改变信号的频率。因此调制信号的抗干扰能力强，便于远距离传输。2、滤波器的作用、分类与滤波原理:作用：选频作用 进行频谱分析 滤除干扰噪声3、滤波器的特性4、数字滤波的概念（1）定义：设计或选择一个离散的时间系统（h(n)），使之和模拟滤波器一样具有选频特性。（2）特点：灵活、性能稳定、精度可控、且可编程实现/应

8、用广泛（3）理论基础：Z变换和离散傅立叶变换5、数字滤波器的设计-数字滤波器的设计步骤：（1）按实际需要确定合理的数字滤波器性能指标； （2）用数字滤波器的系统函数去逼近所确定的性能指标； （3）利用有限精度算法求出系统函数H（z）6、信号的放大与传输在汽车试验中，测试信号的无线传输常采用频率调制信号1、信号补偿与修正的方法及其应用:电桥补偿、测试结果的函数补偿、通道补偿、均衡补偿。2、信号的输出方式:指针式输出、数显输出、图像显示输出1、数据采集系统组成及数据采集过程2、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

9、，称为采样定理。3、计算机数据采集系基本构成及主要部件 (1)多路模拟开关：将多个模拟量参数分时地接通送入A/D转换器，即完成多到一的转换。通道选择 (2)采样保持器SHA (3)数模转换器 (4)模数转换器对每一个由采样保持电路在时间上离散的模拟电压值输出一个n位二进制数字量。4、数据采集系统方案设计A）、系统方案设计； B）、根据系统方案，确定各个组成部件； C）、将总的技术指标分配到各个部件或者从各个部件出发估计系统总的技术指标； D）、完成各个部件的电路硬件、软件设计以及部件调试； E）、安装整个系统并联调，直至整个系统达到设计指标为止。5、常用的数据采集系统方案6、系统硬件与软件设计

10、1、测量误差概念、分类及各自特点测量结果与其真值的差异。包括系统误差、随机误差、粗大误差。系统误差：在相同的测量条件下，对同一被测量进行多次测量，误差的绝对值和符号保持不变，或按一定规律变化。随机误差：在相同的测量条件下，对同一被测量进行多次测量，由于受大量的、微小的随机因素的影响，误差的绝对值大小和符号没有规律，且无法简单地估计。粗大误差：明显偏离测量结果的误差。2、误差的分析与处理（如何判定误差的存在）3、测量结果的表达（会进行实例分析）4、回归分析的应用1、汽车动态测试研究的内容:对于汽车而言，动态测试研究的重点是振动和噪声。2、汽车行驶平顺性的试验评价方式及其概念及相互关系（1）三分之

11、一倍频程分别评价。 （2）加速度加权均方根值的评价。（3）总的加速度加权均方根值的评价。3种评价方法的关系:1/3倍频程分别评价与加速度加权均方根值的评价方法是一致的（量）；总的加速度加权均方根值评价方法与上面两种是不同的，它是各频带上加速度加权均方根值叠加的结果（总量）；对客车和轿车，适于用1/3倍频程分别评价与加速度加权均方根值的评价方法，对于运载货物的其他车辆，对于驾驶员座椅处，采用1/3倍频程分别评价与加速度加权均方根值的评价方法；对于货箱部分则应采用总的加速度均方根值的评价方法。3、泄漏、栅栏效应的概念及形成原因及处理方法栅栏效应：对采样信号的频谱,为提高计算效率,通常采用FFT算法

12、进行计算,设数据点数为N = T/dt = T.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，这就相当于透过栅栏观赏风景,只能看到频谱的一部分,而其它频率点看不见,因此很可能使一部分有用的频率成分被漏掉,此种现象被称为栅栏效应。频谱的离散取样造成了栅栏效应。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。 1、虚拟仪器的概念与实质虚拟仪器是在以计算机为核心的硬件平台上，具有由用户设计定义可视化虚拟面板，测试功能由计算机的测试软件和硬件来实现的仪器系统。虚拟仪器实质：（1）利用计算显示器显示功能来模拟传统仪器的控制面板，以多种形式表达检测结果；（2）利用计算机强大的软件功能实现数据的运