专利名称：用于汽车白车身静刚度测试的数据采集处理系统的制作方法
技术领域：
用于汽车白车身静刚度测试的数据采集处理系统
技术领域：
本实用新型涉及汽车白车身静刚度测试技术领域，尤其涉及一种用于汽车白车身 静刚度测试的数据采集处理系统。
背景技术：
汽车白车身静刚度指标一般包括弯曲刚度、扭转刚度，其中的汽车白车身扭转刚 度可以由汽车白车身扭转角、各侧门洞口及各尾门洞口的对角线变化量等指标来衡量，而 汽车白车身的弯曲刚度则可以由汽车白车身前后的变形量来进行衡量。因此，汽车白车身 静刚度是评价车辆设计可靠性和整车安全性能等的重要指标，针对汽车白车身的扭转刚度 分析和弯曲刚度分析则是在整车开发设计过程中必不可少的关键环节之一。为了能够快速、准确地获取汽车白车身静刚度数据，就必须在汽车白车身静刚度 测试过程中有效地采集并处理施加在汽车白车身上的作用力数据、以及在该作用力作用下 的各测试点相应位移变化数据。然而，由于在以上测试过程中将会无可避免地涉及到众多 的力、位移数据的实时采集和加工处理工作，因此就现有的汽车白车身静刚度测试中的数 据采集处理系统而言，如需持续、可靠地保证这些重要数据的准确性、一致性，则存在着相 当大的难度。而且，在理想的情况下，在汽车白车身静刚度测试过程中还应当考虑最好能与对 汽车白车身施加作用力的加载系统之间形成反馈机制，以便能够更为精确地控制所需施加 的作用力而获得理想的受控状态下的力和位移数据，这对于最终得到的白车身静刚度数据 的真实性和可靠性而言是至关重要的。因此，实有必要对现有的汽车白车身静刚度测试中 的数据采集处理系统进行改进设计。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种使用简便、性能稳定可靠的用于汽车 白车身静刚度测试的数据采集处理系统，从而可以有效地解决现有技术中存在的上述问 题，以便能够更好地满足汽车白车身静刚度测试数据的采集和处理需要。为实现上述实用新型目的，本实用新型采用了以下的技术方案—种用于汽车白车身静刚度测试的数据采集处理系统，其包括数据采集单元，其用于采集通过布置在白车身各测试点处的位移测量部件获取的 位移数据、以及由加载系统施加于白车身上的作用力数据；计算单元，其与所述数据采集单元相连接，用于根据所述位移数据和作用力数据 计算出白车身静刚度数据；以及控制单元，其与所述数据采集单元和加载系统相连接，用于根据从所述数据采集 单元采集到的所述作用力数据来实时调控所述加载系统施加于白车身上的作用力大小以 使其达到预设值，并在其达到预设值时指示所述数据采集单元采集所述位移数据。在上述的用于汽车白车身静刚度测试的数据采集处理系统，优选地，所述数据采集处理系统还包括绘图单元，其与所述计算单元相连接，用于根据所述位移数据和作用力 数据绘制出白车身静刚度曲线。在上述的用于汽车白车身静刚度测试的数据采集处理系统，优选地，所述数据采 集单元为数据采集卡。在上述的用于汽车白车身静刚度测试的数据采集处理系统，优选地，所述控制单 元为数据采集卡。在上述的用于汽车白车身静刚度测试的数据采集处理系统，优选地，所述加载系 统包括至少一个电机，其运转速度受到所述控制单元控制。此外，本实用新型还采用了如下技术方案以实现上述实用新型目的一种用于汽车白车身静刚度测试的数据采集处理系统，其包括数据采集单元，其用于采集通过布置在白车身各测试点处的位移测量部件获取的 位移数据；控制单元，其与所述数据采集单元、以及对白车身施加作用力的加载系统相连接， 用于根据从所述加载系统获取的作用力数据来实时调控所述加载系统施加于白车身上的 作用力大小以使其达到预设值，并在其达到预设值时指示所述数据采集单元采集所述位移 数据；以及计算单元，其与所述数据采集单元和控制单元相连接，用于根据所述位移数据和 作用力数据计算出白车身静刚度数据。在上述的用于汽车白车身静刚度测试的数据采集处理系统，优选地，所述数据采 集处理系统还包括绘图单元，其与所述计算单元相连接，用于根据所述位移数据和作用力 数据绘制出白车身静刚度曲线。在上述的用于汽车白车身静刚度测试的数据采集处理系统，优选地，所述数据采 集单元为数据采集卡。在上述的用于汽车白车身静刚度测试的数据采集处理系统，优选地，所述控制单 元为数据采集卡。在上述的用于汽车白车身静刚度测试的数据采集处理系统，优选地，所述加载系 统包括至少一个电机，其运转速度受到所述控制单元控制。本实用新型的有益效果在于通过应用先进的软、硬件技术和现代电子技术，本用 于汽车白车身静刚度测试的数据采集处理系统具备使用性能稳定可靠、数据采集和处理快 速准确、适用于不同车型测试等众多优点，它尤其能够通过反馈机制来调控施加于汽车白 车身的作用力，从而可以更精确地获取所需受控条件下的测试数据而确保最终白车身静刚 度数据的真实性和可靠性，以便为相关的工程技术人员提供有价值的参考信息。
以下将结合附图和实施例，对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述。其 中图1是本实用新型的用于汽车白车身静刚度测试的数据采集处理系统的第一实 施例的组成示意图；图2是本实用新型的用于汽车白车身静刚度测试的数据采集处理系统的第二实施例的组成示意图。附图标记说明1数据采集单元2计算单元3控制单元4绘图单元
具体实施方式在图1中以框图的形式示意性地图示出了本实用新型的用于汽车白车身静刚度 测试的数据采集处理系统的第一实施例的基本组成情况。在该第一实施例中，数据采集处 理系统包括数据采集单元1、计算单元2和控制单元3。就这些组成部分具体而言，其中的数据采集单元1是用来在测试时采集相关的测 试数据，例如通过布置在白车身各测试点处的位移测量部件(如位移传感器或现有技术中 任何适用的其他类型的测量部件)来获取位移数据，并且获取由加载系统(未示出)施加 在汽车白车身上的作用力数据。在如图1所示，计算单元2是与数据采集单元1相连接，以从其获得上述的位移数 据和作用力数据并用于根据这些数据来计算出白车身静刚度数据。而对于控制单元3，它是被设置成与数据采集单元1和加载系统相连接，以便能凭 借从数据采集单元1获取上述的作用力数据来实时地调控加载系统施加在汽车白车身上 的作用力大小以使其达到测试所期望的预设值，并且在该作用力达到了预设值时，由该控 制单元3指示数据采集单元1自动采集白车身各测试点处的位移数据。通过以上描述，显然以上的数据采集处理系统已经能够完全满足测试需要，而且 可以在测试过程中通过反馈控制来自动调控作用力以及位移量的采集，从而达到自动化的 要求，保证了汽车白车身静刚度测试数据采集的快速性、准确性以及数据后期处理的真实 性、可靠性。此外，另请参阅图2，它是本实用新型的第二实施例的组成示意图。如该图所示，该 第二实施例的基本构成与上述的第一实施例大致类似，二者区别之处在于在第二实施例 增加了绘图单元4。也就是说，在第一实施例的基础上，在数据采集处理系统还包括了与计 算单元2相连接的绘图单元4。增设这样的绘图单元4，是因为在某些应用场合下，需要使 用该单元来根据所采集到的位移数据和作用力数据来绘制出所需要的白车身静刚度曲线， 具体的坐标系参数选取以及绘制目标都是可以由用户或者工程技术人员根据其实际需要 来进行灵活设定的，因此在此不多赘述。以下再以举例方式示例性地说明上述的控制单元3如何实现对加载系统所施加 在汽车白车身上的作用力大小进行调控，以便能够进一步地理解本实用新型中关键部分的 特点、工作原理及其优势。在一个示例中，加载系统包括至少一个电机，并且通过控制单元3来随时调控这 个或这些电机的运转速度，以此实现改变从加载系统输出的作用力的目的。例如以上所述 的，由控制单元3通过从数据采集单元1来实时获取关于施加在汽车白车身上的作用力数 据，然后根据预知的电机本身电压与电机运转速度的对应关系来按需自动调控电压量，从 而调控电机运转速度以控制作用力的大小，然后在根据经反馈获取的新的作用力数据进一 步实时调控电机的运转速度以达到闭环控制由加载系统施加在汽车白车身上的作用力的目的。在一个优选的情形下，还可以针对以上的实施例进行进一步的改进。例如，可以将 数据采集单元1设置成仅用于采集前述的位移数据，并使得由控制单元3直接采集获取施 加在汽车白车身的作用力数据以便更快速、实时地进行以上详述的调控作用。这样，计算单 元2也就可以与控制单元3相连接而从后者处获得作用力数据来完成其计算过程。在测试中，数据采集单元1可以采用数据采集卡，而控制单元3也可以采用数据 采集卡，例如它们都可以使用可以通过商业购得的美国国家仪器有限公司(Ni，National Instruments)制造的NI采集卡等。最后，需要指出的是，关于在汽车白车身静刚度测试中的各测试点布置、测量装置 的应用以及具体测试步骤等各部分内容，可以参考申请人与本申请同一日递交的、分别题 为“用于汽车白车身静刚度测试的测点布置系统”、“自适应动态位移测量装置及其在白车 身静刚度测试中应用”、“多自由度位移测量装置及其在白车身静刚度测试中应用”、“汽车 白车身扭转刚度测试系统及其方法”和“汽车白车身弯曲刚度测试系统及其方法”的申请， 在此通过引用将它们全部并入本文。以上列举了若干具体实施例来详细阐明本实用新型的用于汽车白车身静刚度测 试的数据采集处理系统，这些个例仅供说明本实用新型的原理及其实施方式之用，而非对 本实用新型的限制，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，本领域的普通技术人员 还可以做出各种变形和改进，例如可以将绘图单元4的功能集成入计算单元2中等。因此， 所有等同的技术方案均应属于本实用新型的范畴并为本实用新型的各项权利要求所限定。
权利要求1.一种用于汽车白车身静刚度测试的数据采集处理系统，其特征在于，所述数据采集 处理系统包括数据采集单元，其用于采集通过布置在白车身各测试点处的位移测量部件获取的位移 数据、以及由加载系统施加于白车身上的作用力数据；计算单元，其与所述数据采集单元相连接，用于根据所述位移数据和作用力数据计算 出白车身静刚度数据；以及控制单元，其与所述数据采集单元和加载系统相连接，用于根据从所述数据采集单元 采集到的所述作用力数据来实时调控所述加载系统施加于白车身上的作用力大小以使其 达到预设值，并在其达到预设值时指示所述数据采集单元采集所述位移数据。
2.根据权利要求1所述的用于汽车白车身静刚度测试的数据采集处理系统，其特征在 于，所述数据采集处理系统还包括绘图单元，其与所述计算单元相连接，用于根据所述位移 数据和作用力数据绘制出白车身静刚度曲线。
3.根据权利要求1或2所述的用于汽车白车身静刚度测试的数据采集处理系统，其特 征在于，所述数据采集单元为数据采集卡。
4.根据权利要求1或2所述的用于汽车白车身静刚度测试的数据采集处理系统，其特 征在于，所述控制单元为数据采集卡。
5.根据权利要求1或2所述的用于汽车白车身静刚度测试的数据采集处理系统，其特 征在于，所述加载系统包括至少一个电机，其运转速度受到所述控制单元控制。
6.一种用于汽车白车身静刚度测试的数据采集处理系统，其特征在于，所述数据采集 处理系统包括数据采集单元，其用于采集通过布置在白车身各测试点处的位移测量部件获取的位移 数据；控制单元，其与所述数据采集单元、以及对白车身施加作用力的加载系统相连接，用 于根据从所述加载系统获取的作用力数据来实时调控所述加载系统施加于白车身上的作 用力大小以使其达到预设值，并在其达到预设值时指示所述数据采集单元采集所述位移数 据；以及计算单元，其与所述数据采集单元和控制单元相连接，用于根据所述位移数据和作用 力数据计算出白车身静刚度数据。
7.根据权利要求6所述的用于汽车白车身静刚度测试的数据采集处理系统，其特征在 于，所述数据采集处理系统还包括绘图单元，其与所述计算单元相连接，用于根据所述位移 数据和作用力数据绘制出白车身静刚度曲线。
8.根据权利要求6或7所述的用于汽车白车身静刚度测试的数据采集处理系统，其特 征在于，所述数据采集单元为数据采集卡。
9.根据权利要求6或7所述的用于汽车白车身静刚度测试的数据采集处理系统，其特 征在于，所述控制单元为数据采集卡。
10.根据权利要求6或7所述的用于汽车白车身静刚度测试的数据采集处理系统，其特 征在于，所述加载系统包括至少一个电机，其运转速度受到所述控制单元控制。
专利摘要本实用新型公开了一种用于汽车白车身静刚度测试的数据采集处理系统，其包括数据采集单元，其用于采集通过布置在白车身各测试点处的位移测量部件获取的位移数据、由加载系统施加于白车身上的作用力数据；计算单元，其与数据采集单元相连接，用于根据所述位移数据和作用力数据计算出白车身静刚度数据；控制单元，其与数据采集单元和加载系统相连接，用于根据从数据采集单元采集到的作用力数据来实时调控加载系统施加于白车身上的作用力大小以使其达到预设值，并在其达到预设值时指示数据采集单元采集所述位移数据。它具备使用性能可靠、数据采集和处理快速准确、适用于不同车型测试等优点，能更精确地确保最终白车身静刚度数据的真实性和可靠性。
文档编号G01M17/007GK201852708SQ201020573909
公开日2011年6月1日 申请日期2010年10月22日 优先权日2010年10月22日
发明者于瑞贺, 姚烈, 高丽萍, 龚红兵 申请人:上海汽车集团股份有限公司