本文關(guān)鍵詞：基于車(chē)身加速度的路面譜測(cè)量及性能指標(biāo)分析

  更多相關(guān)文章： 路面平整度 加速度傳感器 ARM Cortex-M4 車(chē)輛模型 深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

【摘要】：路面平整度是路面等級(jí)評(píng)定和路面施工驗(yàn)收時(shí)的一個(gè)重要指標(biāo),它直接反映了車(chē)輛行駛時(shí)的舒適度、安全性及路面的使用狀態(tài),為路面的維修和養(yǎng)護(hù)提供了重要參考依據(jù)[1~2]。如何快速便捷的進(jìn)行路面譜測(cè)量并對(duì)其性能指標(biāo)進(jìn)行分析已成為一個(gè)具有現(xiàn)實(shí)意義的課題。隨著嵌入式技術(shù)、傳感器技術(shù)的快速發(fā)展,車(chē)輛懸架理論的不斷成熟,通過(guò)非接觸式檢測(cè)法進(jìn)行路面譜數(shù)據(jù)采集已逐漸成為主流。本文設(shè)計(jì)了一個(gè)利用車(chē)身加速度實(shí)現(xiàn)路面譜軟測(cè)量的系統(tǒng),即在不另外加裝傳感器的基礎(chǔ)上,利用車(chē)輛自帶的加速度傳感器獲取垂向加速度值,間接得到路面不平度信息,并對(duì)路面譜性能指標(biāo)進(jìn)行分析。本文首先通過(guò)理論推導(dǎo)證明了該系統(tǒng)實(shí)施方案的可行性,并通過(guò)ADAMS軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)建模,著重研究了汽車(chē)懸架理論;其次選擇飛思卡爾公司生產(chǎn)的以ARM Cortex-M4為內(nèi)核的MK60DN512ZVLQ10微處理器為MCU,設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)下位機(jī),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能;接著利用C#.net語(yǔ)言設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)上位機(jī),實(shí)現(xiàn)對(duì)下位機(jī)采集系統(tǒng)的控制,并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理;最后進(jìn)行實(shí)車(chē)試驗(yàn),將采集的數(shù)據(jù)作為原始數(shù)據(jù),通過(guò)優(yōu)化的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)道路等級(jí)評(píng)定。試驗(yàn)結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的基于車(chē)身加速度實(shí)現(xiàn)路面譜軟測(cè)量的系統(tǒng)在原理上是可行的、合理的。相對(duì)于國(guó)內(nèi)的路面檢測(cè)設(shè)備多為進(jìn)口,價(jià)格昂貴的現(xiàn)狀,該系統(tǒng)具有很好的實(shí)用性和創(chuàng)新性。同樣,將優(yōu)化的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法運(yùn)用于路面數(shù)據(jù)的分類(lèi)中是可行的、高效的。本文完成的主要內(nèi)容包括:1、路面譜軟測(cè)量系統(tǒng)的理論推導(dǎo);2、路面譜軟測(cè)量系統(tǒng)的下位機(jī)軟硬件設(shè)計(jì);3、基于C#.NET平臺(tái)的上位機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)整體設(shè)計(jì);4、通過(guò)優(yōu)化的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)試驗(yàn)采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)果分析,并對(duì)路面譜的性能指標(biāo)進(jìn)行分析,重構(gòu)出三維路面圖。
【關(guān)鍵詞】：路面平整度 加速度傳感器 ARM Cortex-M4 車(chē)輛模型 深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U416.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-22
• 1.1 研究背景綜述12-13
• 1.2 路面不平度檢測(cè)的研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 路面平整度檢測(cè)技術(shù)發(fā)展歷程13-15
• 1.2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.2.3 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 路面平整度性能指標(biāo)18-19
• 1.4 論文來(lái)源及主要研究?jī)?nèi)容19-20
• 1.5 章節(jié)安排20
• 1.6 本章小結(jié)20-22
• 第2章 系統(tǒng)理論模型22-28
• 2.1 路面平整度的定義、檢測(cè)方法及評(píng)價(jià)指標(biāo)22-23
• 2.2 系統(tǒng)理論模型23-26
• 2.2.1 路面不平度測(cè)量理論23-24
• 2.2.2 車(chē)輛懸架模型分析24-26
• 2.3 路面不平度各性能指標(biāo)間的關(guān)系26-27
• 2.3.1 功率譜密度PSD與平整度標(biāo)準(zhǔn)差σ之間的關(guān)系26-27
• 2.3.2 功率譜密度PSD與國(guó)際平整度指數(shù)IRI之間的關(guān)系27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第3章 測(cè)量系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)28-40
• 3.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)28-34
• 3.1.1 信號(hào)采集模塊29-30
• 3.1.2 信號(hào)調(diào)理模塊30
• 3.1.3 核心控制模塊30-31
• 3.1.4 通信模塊31-33
• 3.1.5 電源模塊33-34
• 3.2 系統(tǒng)嵌入式軟件設(shè)計(jì)34-38
• 3.2.1 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境34
• 3.2.2 軟件開(kāi)發(fā)流程34-36
• 3.2.3 主要模塊具體實(shí)現(xiàn)36-38
• 3.3 本章小結(jié)38-40
• 第4章 系統(tǒng)上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)40-46
• 4.1 軟件的開(kāi)發(fā)環(huán)境40
• 4.2 功能需求分析40-41
• 4.3 軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)41-45
• 4.3.1 數(shù)據(jù)采集模塊41-42
• 4.3.2 數(shù)據(jù)處理模塊42-44
• 4.3.3 數(shù)據(jù)分析模塊44-45
• 4.3.4 登陸退出模塊45
• 4.4 本章小結(jié)45-46
• 第5章 數(shù)據(jù)處理算法46-56
• 5.1 研究背景46-48
• 5.1.1 路面識(shí)別算法研究現(xiàn)狀46
• 5.1.2 深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀46-48
• 5.2 深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)48-52
• 5.2.1 深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)48-49
• 5.2.2 深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練算法49-52
• 5.3 深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法優(yōu)化52-54
• 5.4 本章小結(jié)54-56
• 第6章 實(shí)車(chē)試驗(yàn)與結(jié)果分析56-66
• 6.1 實(shí)車(chē)試驗(yàn)56-58
• 6.1.1 傳感器標(biāo)定56
• 6.1.2 試驗(yàn)系統(tǒng)搭建及參數(shù)設(shè)置56-58
• 6.2 數(shù)據(jù)處理58-63
• 6.2.1 系統(tǒng)建模58-61
• 6.2.2 道路數(shù)據(jù)處理61-62
• 6.2.3 深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法設(shè)計(jì)62-63
• 6.3 結(jié)果分析63-65
• 6.3.1 算法性能分析63-64
• 6.3.2 路面三維重構(gòu)64-65
• 6.4 本章小結(jié)65-66
• 總結(jié)與展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 碩士期間論文發(fā)表情況72-74
• 致謝74-75
• 中文詳細(xì)摘要75-77
• 英文詳細(xì)摘要77-78

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 ;高溫加速度傳感器[J];儀器儀表通訊;1972年05期

2 盛黨紅;高α值加速度傳感器標(biāo)定方法的理論探討與分析[J];無(wú)損檢測(cè);1999年12期

3 ;一種汽車(chē)加速度傳感器冷卻系統(tǒng)[J];傳感器世界;2014年02期

4 姚志昌,徐茂鋒,楊志伊;振動(dòng)用加速度傳感器性能的測(cè)試與分析[J];中國(guó)設(shè)備管理;2000年05期

5 李立京,李醒飛,張國(guó)雄;利用電容式加速度傳感器測(cè)量電梯運(yùn)動(dòng)特性[J];儀表技術(shù)與傳感器;2001年06期

6 吳慧新,韓曉林;加速度傳感器互易校準(zhǔn)的新方法[J];振動(dòng)、測(cè)試與診斷;2001年02期

7 張中平;微硅高g加速度傳感器工藝研究[J];儀表技術(shù)與傳感器;2002年04期

8 楊文碩;雙島五梁式微型加速度傳感器的結(jié)構(gòu)分析[J];計(jì)量學(xué)報(bào);2002年03期

9 于桂臻,孟偉,任國(guó)晶;諧振梁在高量程加速度傳感器非線性測(cè)試中的應(yīng)用[J];計(jì)量與測(cè)試技術(shù);2004年02期

10 周令,余小華,畢艷;微機(jī)械3031型加速度傳感器特點(diǎn)分析及應(yīng)用[J];電測(cè)與儀表;2005年09期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王代華;袁剛;趙艷;侯向紅;;一種六維加速度傳感器原理的研究[A];第十屆全國(guó)敏感元件與傳感器學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

2 楊文碩;楊利娟;劉傳洋;;高頻微加速度傳感器的動(dòng)態(tài)特性研究[A];2009中國(guó)儀器儀表與測(cè)控技術(shù)大會(huì)論文集[C];2009年

3 茅盤(pán)松;孟軍;;微硅加速度傳感器的發(fā)展[A];2000全國(guó)力學(xué)量傳感器及測(cè)試、計(jì)量學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2000年

4 王達(dá)明;袁麗冬;;加速度傳感器在傾斜測(cè)量中的應(yīng)用[A];2000全國(guó)力學(xué)量傳感器及測(cè)試、計(jì)量學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2000年

5 孫景峰;楊慶新;張闖;楊文榮;劉福貴;;磁流體加速度傳感器外圍電路的研究與設(shè)計(jì)[A];電工理論與新技術(shù)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

6 楊文榮;楊慶新;孟紅芳;陳海燕;劉素貞;;磁流體加速度傳感器磁場(chǎng)的分析與設(shè)計(jì)[A];2006中國(guó)控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

7 蘇麗娜;董金明;趙琦;;基于加速度傳感器的計(jì)步器系統(tǒng)[A];全國(guó)第二屆嵌入式技術(shù)聯(lián)合學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

8 劉國(guó)文;薛旭;張承亮;萬(wàn)蔡辛;劉雪松;李丹東;;一種“三明治”加速度傳感器研究[A];微機(jī)電慣性技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)——慣性技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)發(fā)展方向研討會(huì)文集[C];2011年

9 彭泳卿;陳青松;鄒江波;;電容式加速度傳感器的壓膜阻尼分析與設(shè)計(jì)[A];2010中國(guó)儀器儀表學(xué)術(shù)、產(chǎn)業(yè)大會(huì)（論文集2）[C];2010年

10 鐘秋海;張高明;李憲玉;;加速度作用下人體血容量數(shù)學(xué)模型辨識(shí)方法的研究[A];第三屆全國(guó)人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1997年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 于寅虎;加速度傳感器期待大市場(chǎng)[N];中國(guó)電子報(bào);2004年

2 盧慶儒;應(yīng)用廣泛的3軸加速度傳感器[N];電子資訊時(shí)報(bào);2007年

3 徐巖 編譯;可靠性好的應(yīng)變型加速度傳感器[N];電子報(bào);2010年

4 本報(bào)記者 趙艷秋;加速度傳感器手機(jī)應(yīng)用升溫 特色應(yīng)用帶動(dòng)技術(shù)升級(jí)[N];中國(guó)電子報(bào);2010年

5 成都 溫成宜 編譯;加速度傳感器用的驅(qū)動(dòng)電源[N];電子報(bào);2013年

6 ;MEMS為手機(jī)增添賣(mài)點(diǎn)[N];中國(guó)電子報(bào);2009年

7 本報(bào)記者 王榮;國(guó)投資產(chǎn)管理公司 擬轉(zhuǎn)讓聯(lián)能科技9.68%股權(quán)[N];中國(guó)證券報(bào);2011年

8 記者 邰舉;機(jī)主跌倒手機(jī)可自動(dòng)求救[N];科技日?qǐng)?bào);2007年

9 意法半導(dǎo)體大中國(guó)區(qū)模擬及傳感器事業(yè)部技術(shù)市場(chǎng)經(jīng)理 吳衛(wèi)東;MEMS加速度傳感器：市場(chǎng)持續(xù)增長(zhǎng)業(yè)界期待雙贏[N];中國(guó)電子報(bào);2009年

10 本報(bào)記者 趙艷秋　馮曉偉 馮健;開(kāi)發(fā)商借MEMS增勢(shì)拓展加速度傳感器組合新應(yīng)用[N];中國(guó)電子報(bào);2009年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 尤晶晶;基于冗余并聯(lián)機(jī)構(gòu)的壓電式六維加速度傳感器研究[D];南京航空航天大學(xué);2013年

2 李蕾;基于nc-Si：H TFTs的加速度傳感器特性研究[D];黑龍江大學(xué);2016年

3 袁剛;六維加速度傳感器的原理、系統(tǒng)及特性研究[D];重慶大學(xué);2010年

4 張新;應(yīng)變式三維加速度傳感器設(shè)計(jì)及相關(guān)理論研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2008年

5 汪延成;仿生蜘蛛振動(dòng)感知的硅微加速度傳感器研究[D];浙江大學(xué);2010年

6 曾楠;光纖加速度傳感器若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];清華大學(xué);2005年

7 王雷;數(shù)字智能三分量力平衡加速度傳感器研究[D];中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所;2012年

8 張祖?zhèn)?基于聲光效應(yīng)的MEMS加速度傳感器基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)研究[D];重慶大學(xué);2013年

9 張兆華;MOS環(huán)振式數(shù)字加速度傳感器研究[D];清華大學(xué);2004年

10 趙雙雙;微光學(xué)集成的高精度MOEMS加速度傳感器研究[D];浙江大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王文娟;基于跑道型諧振腔固支梁式加速度傳感器的理論研究[D];燕山大學(xué);2015年

2 鄒坤;MEMS加速度傳感器標(biāo)定系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)[D];中北大學(xué);2016年

3 焦佳偉;自動(dòng)批量化加速度傳感器標(biāo)定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];中北大學(xué);2016年

4 譚楊康;MEMS高g值加速度傳感器的失效分析[D];北京理工大學(xué);2016年

5 王廣花;基于視覺(jué)與加速度傳感器融合的室內(nèi)定位技術(shù)研究[D];北方工業(yè)大學(xué);2016年

6 韓旭;基于手機(jī)加速度傳感器數(shù)據(jù)的交通出行方式識(shí)別方法研究[D];西南交通大學(xué);2016年

7 李亞豐;PZT基壓電陶瓷的制備及在加速度傳感器中的應(yīng)用[D];鄭州大學(xué);2016年

8 胡志亮;基于加速度傳感器的人體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)識(shí)別研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

9 薛燕;光纖干涉型加速度傳感器的制作及參數(shù)測(cè)試[D];南京理工大學(xué);2016年

10 趙呂晨;建立胎動(dòng)模型的關(guān)鍵技術(shù)研究和實(shí)現(xiàn)[D];江南大學(xué);2016年

，

本文編號(hào)：961810