- 研究背景
轮胎是汽车与公路唯一接触点，与汽车在道路上的行驶安全有很大关系。近年来，随着国家道路交通状况的改善，汽车的行车速度显著提高，高速行驶的汽车一旦爆胎，就很可能会带来一场车毁人亡的恶性事故。据统计，在高速公路上有46%的交通事故是在轮胎发生故障引起的，其中爆胎占轮胎事故总量的70%，与此同时，进入冬季后，轮胎在道路上打滑也是造成轮胎事故的一大重要原因。
在人们物质条件和生活状况明显提高的情况下，对于交通安全的重视程度也越来越高。所以对智能轮胎的发展和研究显得尤为重要，智能轮胎中的“智能”指轮胎将不再是车辆上被动的橡胶复合体, 而是车辆控制系统中影响车辆驾驶安全性和舒适性的重要组成部分, 能为车内和外部用户的控制系统提供数据信号[1]。而智能轮胎需要针对外部环境变化而产生输入信号的无线传感器，由于传感器处于旋转轮胎的内部，现有的轮胎无线传感器主要依靠电池供电，而电池可供电时间较短、灵敏度较低，需要频繁更换电池来确保检测系统地安全性与可靠性。因此，需要采用合适的智能轮胎供电装置，并且进行建模和仿真分析。
本课题以一种电磁式轮胎内供电装置为研究对象，搭建能量回收装置和电路系统的系统动力学模型，仿真分析智能轮胎供电装置的可行性和能量回收特性。课题的研究成果将为智能轮胎供电装置的开发奠定基础。
2.智能轮胎技术研究现状
2.1 智能轮胎技术
目前，普遍应用的智能轮胎技术为汽车轮胎压力检测系统（Tire Pressure Monitoring System,简称TPMS）主要是用于对在道路上行驶的汽车的轮胎压力及温度情况进行实时的检测,对胎压不足或者漏气、温度过高或者过低的情况进行报警,从而实现对轮胎压力的实时监测控制,它是保证行车安全的主动安全保障预警系统。目前, TPMS系统主要分为2种类型[2]:一种是间接式TPMS系统, 一种是直接式TPMS系统。间接式TPMS系统主要是通过ABS系统的轮速传感器来比较轮胎之间的转速差别, 以达到监视胎压的目的。直接式TPMS系统则是利用安装在每一个轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎的气压, 并通过无线发射模块发射到安装在驾驶台的监视器上[3]。仅仅是对汽车轮胎压力的检测来提升汽车的安全性能是远远不够的，所以就需要开发能够嵌入轮胎的新型传感器系统, 使其能够测量轮胎的受力、滑动摩擦因数、胎面磨耗、轮胎损坏和道路表面质量[4]。
目前取得较大研究成就的智能轮胎技术主要有美国固特异轮胎公司研发的Unisteel智能轮胎，
法国米其林轮胎公司推出的MEMS智能轮胎，德国大陆-通用轮胎公司推出的CGT智能轮胎，芬兰诺
基亚轮胎公司推出的ITT智能轮胎，德国Darmstadt大学的Pohl A等开发的SAW技术轮胎。
2.2 智能轮胎供电装置
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