车轮力作为地面对车轮的作用力,是汽车行驶过程中受到的最重要的外力。获取实时的车轮力数据对车辆的性能分析和评价起着关键作用,同时也为车辆研发和测试提供参考依据。车轮力传感器(Wheel Force Transducer)是唯一能够实现汽车车轮力直接测量的专用设备,因此车轮力传感器的测量精度,尤其是在动态下测量精度必须得到保障。为了补偿运动场中由于传感器自身质量引起的惯性力所造成的动态测量误差,本文在以往研究基础上,设计运动感知的车轮力传感器,对传感器在运动状态下的测量和解耦进行系统的分析研究,最终设计出一款具有惯性解耦功能的车轮力传感器。论文的主要工作如下:1、设计运动感知车轮力传感器采集系统,采集模块以C8051F021芯片为核心,通过引入惯性测量模块,实现对惯性力产生的原因—运动场中的加速度进行实时测量,再辅以无线传输模块共同组成采集系统的硬件部分。并在此基础上编写采集系统的嵌入式软件,制定相应的通信协议,将采集的力信号和惯性信号传输到上位机中。2、开发上位机数据采集分析软件,在windows平台上开发具有人性化操作界面的车轮力传感器上位机数据采集分析软件。软件用于实现系统配置、实时控制、数据处理以及数据显示等功能。3、研究惯性力解耦算法:通过分析传感器采集的数据,挖掘惯性力与加速度之间的内在联系,利用BP神经网络建立惯性力回归和预测,实现惯性力的解算与补偿。4、完成惯性力标定和解耦实车实验:利用自行设计的惯性力标定台架,设计惯性力标定方法,并进行相应的标定实验,将标定实验结果与BP神经网络预测得到惯性力进行对比,来验证模型的正确性;同时设计实车实验,验证所设计的车轮力传感器系统实际的惯性解耦效果。