汽车PEPS电磁场自动标定系统设计与实现

论文摘要

随着汽车产业的发展,PEPS系统应用越来越广泛,为解决PEPS在强电磁干扰环境(如电视发射塔、变电站)下其低频发射场无法唤醒钥匙导致系统无法正常工作(车门无法正常打开、无钥匙启动装置失效)的电磁兼容性问题,对PEPS系统的发射场进行电磁兼容仿真和实测分析是必不可少的。本文为了对PEPS系统低频发射场的进行实测,研发了一套PEPS电磁场自动标定系统,测试系统实现PEPS低频场的自动标定、测试数据的存储、电磁场分布显示等功能要求。在系统设计和实现中,提出了一种三维机械臂自动行走测试机制,该机制通过计算机程序控制三维机械臂实现自动行走将场强测试仪送到指定测试点并记录场强值,实现了对PEPS系统低频发射场高效而精确的标定;而且,系统运用可视化技术实现了PEPS系统电磁场的三维可视化显示,为深入研究PEPS系统电磁场分布特征奠定了基础。论文的主要研究工作及成果包括以下几个方面:①系统总体设计与方案可行性分析明确了系统需要实现的功能包括行走路径设计、自动行走控制、数据记录和保存、电磁场可视化和报告自动生成等;介绍了系统硬件平台,分析了系统的软件设计流程,提出了软件系统的设计方案并进行了可行性分析。②关键技术研究系统实现中涉及到的关键技术主要包括机械臂程序控制、OpenGL可视化技术、数据库访问技术、报告生成技术等,分别对每个关键技术进行了分析和研究并提出了解决这些关键问题的方法。③测试系统的软件设计与实现根据系统的功能需求将软件部分划分成五个独立的子程序即数据管理、机械臂驱动、自动测量、电磁场可视化和报告生成,通过对每个子程序关键问题的分析提出了程序的设计思路和实现方法。④界面设计与系统测试为测试系统设计了友好的操作界面;对系统进行了测试,测试结果表明测试系统在允许的测试精度内,良好的实现了电磁场的自动标定,为PEPS系统的电磁兼容仿真、低频场发射场功率匹配、天线放置等问题提供了实测依据。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 课题研究背景
• 1.3 课题研究意义
• 1.4 本文的研究内容和结构
• 2 系统总体设计与方案可行性分析
• 2.1 系统设计的原则
• 2.2 系统设计需求分析
• 2.2.1 人机交互操作界面
• 2.2.2 数据记录和存储功能
• 2.2.3 自动测试功能
• 2.2.4 测试仪器跟踪功能
• 2.2.5 电磁场可视化功能
• 2.2.6 测试报告自动生成
• 2.3 系统总体设计
• 2.3.1 标定系统结构分析
• 2.3.2 标定系统工作流程分析
• 2.4 标定系统的硬件平台
• 2.4.1 自动行走设备
• 2.4.2 场强测试仪
• 2.4.3 计算机
• 2.4.4 标定系统硬件结构
• 2.5 标定系统的软件设计
• 2.5.1 数据管理模块
• 2.5.2 自动标定模块
• 2.5.3 机械臂驱动模块
• 2.5.4 电磁场可视化模块
• 2.5.5 报告生成模块
• 2.5.6 软件组成结构图
• 2.6 方案可行性分析
• 2.7 本章小结
• 3 标定系统关键技术研究
• 3.1 开发平台介绍
• 3.2 基于LabVIEW 的数据库访问技术
• 3.2.1 LabSQL 简介
• 3.2.2 测试点坐标的读取
• 3.2.3 场强数据的存储
• 3.3 基于LabVIEW 的场强数据采集
• 3.3.1 LabView 的串口通信
• 3.3.2 基于VISA 的场强数据采集
• 3.4 基于OpenGL 和ActiveX 的可视化技术
• 3.4.1 OpenGL 简介
• 3.4.2 OpenGL 的模型显示流程
• 3.4.3 汽车模型的可视化
• 3.4.4 基于LabVIEW 和ActiveX 的汽车模型显示
• 3.5 基于LabVIEW 的报告生成技术
• 3.6 本章小结
• 4 标定系统的软件实现
• 4.1 数据管理模块
• 4.1.1 场强读取模块
• 4.1.2 测试路径的设计
• 4.1.3 块区域路径数据库的产生
• 4.1.4 测试结果记录模块
• 4.2 机械臂驱动模块
• 4.3 自动标定模块
• 4.3.1 自动测量模块
• 4.3.2 手动测量模块
• 4.3.3 测试仪跟踪模块
• 4.4 电磁场可视化模块
• 4.4.1 电磁场可视化设计
• 4.4.2 电磁场可视化实现
• 4.4.3 电磁场数据分析
• 4.5 报告生成模块
• 4.6 错误处理机制
• 4.6.1 LabVIEW 的错误处理机制
• 4.6.2 标定系统的错误处理
• 4.7 系统实现
• 4.8 本章小结
• 5 界面设计和系统测试
• 5.1 系统界面设计
• 5.2 系统测试
• 5.3 测试结果
• 5.4 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 本文工作总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A.作者在攻读学位期间发表的论文目录
• B.程序流程图中图形的意义