离散化处理:
设车轮角速度为Ω0,车轮模拟角频率为Ω=Ω0/2π,取采样周期为T,则数字角频率ω0=2πΩT=Ω0T。
假设在一次采样时间内v与α为常数。
对式(2)离散化处理后得:

故可说明,|αP2(n)|其频域展开只有3个脉冲。称此方程式(4)为频域展开方程。此3个脉冲分别是:

从物理意义上来讲,他是与车轮车速直接相关的。
3.2引入路况震动条件下提取震动加速度值
假设汽车在正常路面行驶状态下,下位机检测的总加

难点在于,采样周期T要随着角速度变化而变化:

(2)车速过低时,T太大造成系统能耗浪费。
解决方法:将T按Ω0值分为几个等级。
假设一个采样正确与否的判据:若系统频域展开为单个或3个脉冲,则采样正确。
3.3程序框图
由系统生成可以自动循环调用采样周期T的程序。T的初值可根据需要设为上次正确采样时的T值,这样可减少循环次数。若采样错误则继续调用T的最小值,依次循环下去,直至最后一个值。若都错误,则这次采样失败,程序框图如图4所示。

4仿真分析
4.1仿真条件说明
采样频率取最高频率的2π倍;
T值分布:
当v为0~18 km/h时,T=200 ms;
当v为18~36 km/h时,T=100 ms;
当v为36~72 km/h时,T=50 ms;
当v为72~144 km/h时,T=25 ms。
设R=0.3 m,震动加速度是幅值为10v的随机噪声信号。
4.2仿真结果
(1)匀速状态下,对各v值仿真分析。由于篇幅限制,本文仅用最小速度与最大速度值说明问题,如图5所示。

由图5可发现,当车在匀速行驶状态下,本方法所提取震动加速度信号是很有效的,并且不会受汽车驾驶速度的影响。
(2)取α=0.5 m/s2时,对各v值仿真分析,如图6所示。

随着车速增大,效果会变差一点,但是对减震装置来说是可以接受的。
5结语
本方法在提取震动信号的同时也分离出了车轮的转动信号,如果能提高检测的可靠性甚至 可以取代汽车ABS系统的转速检测传感器。