轮胎噪声室内测试系统的设计

论文摘要

随着社会的迅速发展,人民生活水平的提高,汽车工业不断发展,城市交通日渐发达,由此引发的交通噪音问题日益严重,而人们对生活质量的要求也越来越严格,使得人们对汽车的噪声提出了更高的要求。作为汽车噪声主要因素之一的轮胎噪声尤其引人关注。因此,国内外纷纷展开对轮胎噪声问题的研究,通过不同手段对轮胎进行试验测试,了解轮胎噪声的产生原因及影响因素,并采取相应措施降低轮胎噪声。本文在研究轮胎噪声产生机理的基础上,针对轮胎花纹噪声室内测试系统设计了室内转鼓试验台,能够更方便地在室内对轮胎进行试验,为轮胎不同花纹噪声的研究提供了良好的试验平台。在该试验台上,可对同种运行条件下不同花纹的轮胎进行试验并进行噪声测试,找出该运行条件下的低噪声轮胎,为轮胎生产厂家生产低噪声轮胎提供真实准确的参考依据。本文首先对轮胎噪声的来源及影响因素进行研究,并分析比较了常用的轮胎噪声试验的方法：滑行法、拖车法和转鼓法。结合实际研究要求以及比较三种研究方法的优劣,本设计系统选择室内转鼓系统。其次,完成了轮胎噪声室内转鼓测试台的设计,包括总体方案和各组成部分的结构,控制系统的软硬件组成以及PLC的选型和控制方案在PLC中的实现过程。并介绍了直流调速部分的主要部件西门子6RA70直流调速系统的结构及功能原理。最后,对液压加载系统的模糊PID控制进行了详细研究。针对液压加载系统的非线性、无法建立精确数学模型等特性,结合模糊控制与常规PID控制原理,设计出结合二者优点的模糊PID控制器,并完成仿真调试。本文所设计的轮胎噪声室内测试系统为轮胎花纹噪声研究提供了良好的试验平台,具有控制精度高、操作界面友好、数据采集准确、操作安全方便、性能稳定等特点。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题概述
• 1.1.1 课题题目及来源
• 1.1.2 课题研究的目的及意义
• 1.2 课题研究现状及发展趋势
• 1.3 本课题主要研究工作
• 第2章 轮胎噪声与噪声试验
• 2.1 轮胎噪声
• 2.1.1 轮胎噪声来源
• 2.1.2 轮胎噪声的影响因素
• 2.1.3 轮胎噪声的危害
• 2.2 轮胎噪声试验
• 2.2.1 滑行法
• 2.2.2 拖车法
• 2.2.3 转鼓法
• 2.3 本章小结
• 第3章 轮胎噪声室内测试台的设计
• 3.1 系统总体结构
• 3.2 系统功能及技术指标
• 3.3 本章小结
• 第4章 轮胎噪声室内测试台控制系统硬件设计
• 4.1 主控制系统
• 4.1.1 主控制系统的组成
• 4.1.2 西门子S7-200系列PLC
• 4.2 液压加载控制系统
• 4.3 直流调速系统
• 4.3.1 6RA70直流调速装置的结构
• 4.3.2 功能原理
• 4.3.3 通信协议
• 4.4 本章小结
• 第5章 轮胎噪声室内测试台软件设计
• 5.1 液压加载系统的软件设计
• 5.2 速度与载荷的数据补偿
• 5.2.1 载荷标定
• 5.2.2 速度标定
• 5.3 本章小结
• 第6章 液压加载系统模糊PID控制器的设计
• 6.1 液压加载系统的模型分析
• 6.1.1 伺服阀的模型分析
• 6.1.2 液压油缸的模型分析
• 6.1.3 液压伺服系统的传递函数
• 6.2 模糊控制器的设计
• 6.2.1 模糊控制器设计原理
• 6.2.2 液压加载系统模糊PID控制器设计
• 6.3 本章小结
• 第7章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢