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汽车二自由度数据采集系统设计

作者:时间:2012-08-15来源:网络收藏

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由于传感器输出的数据是16位的,所以传送数据也是以16为周期。最高位代表读写控制位,如果为0代表向传感器中写入命令,为1则代表从传感器中读出当前状态;次高位为0,紧接着的6位代表对应寄存器的地址,最后面8位不关心。注意,在这个地址下读出来的数据是对应上一个地址的数据;与此同时从控制器把对应的采集到的16位数据发送到主机中去。

3 系统软件设计与数据分析
该系统针对汽车的数据采集,而汽车是指汽车横摆角速度与侧向加速度,所以利用传感器采集这两个数据。由的说明书可知,反映横摆角速度的寄存器的地址为0x08或0x09,而侧向加速度对应的寄存器地址为0x0A或0x0B,要想得到汽车横摆角速度与侧向加速度,按照时序读出相应寄存器地址的数据即可。其工作流程如图5所示。

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然而汽车运行中不可避免会受到其他因素的干扰,采集到的数据可能存在一定程度上的失真性,因此需要找出干扰源的类型,从而选择适当的方法把杂波滤掉,得到相对准确的数据。为此设计汽车怠速与正常运行两种模式。汽车在怠速状态下,由于汽车是相对静止状态,理论上测到的汽车横摆角速度与侧向加速度为0,然而由于存在其他的干扰因素,因而实际测得的数据并不为0。通过对测试数据的分析可以得到干扰源的类型,从而根据干扰类型而设计出相应的滤波方式。下面分别就汽车的怠速模式与正常运行模式两种运动方式具体分析。
3.1 汽车怠速模式
汽车怠速模式是指发动机处于启动状态,但是汽车处于停止不前的状态,可以测得相应的数据。这里以汽车的横摆角速度数据进行分析,取了2500个采样点,利用数据的统计特性对数据分别求均值、协方差与功率谱密度,求得的均值为-7.7682e-005,近似为0。为了直观,把采集到的源数据、协方差与功率谱密度通过MATLAB作图的方式显示出来,如图6所示。



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