离合器综合性能试验台控制与故障诊断系统研究

离合器综合性能试验台控制与故障诊断系统研究

论文摘要

汽车离合器是汽车传动系中重要的安全部件,为了保证汽车行车的安全性,必须对离合器的性能指标进行检测。汽车离合器综合性能试验台是完成离合器性能检测的台架系统,能够快速全面、准确地了解离合器的工作性能和相关特性。试验台控制与故障诊断系统是试验台的关键技术,在吉林省科技厅项目“汽车离合器综合性能试验台”的支持下,开发了汽车离合器综合性能试验台控制与故障诊断系统。试验台由主机、控制与测试系统、故障诊断系统三大部分组成。试验台采用工控机作为上位机,PLC作为下位机,上、下位机通过串口进行通信,实现对系统的动作控制、现场监控与数据处理。转速控制系统是试验台控制的关键,针对转速控制系统干扰力矩较大和控制精度要求高的情况,建立了转速控制系统的数学模型,将模糊控制鲁棒性强与PID控制稳态误差小的优点结合起来,设计了模糊PID控制器对转速进行控制。仿真实验表明,相对于PID控制,提高了试验台转速控制的精度。为了提高试验台的安全可靠性,深入分析了试验台的故障产生机理,结合试验台故障实际情况,基于小波分析理论和卡尔曼滤波理论设计了试验台故障诊断系统。较好地解决了试验台故障诊断问题。仿真实验验证了采用的故障诊断方法的有效性和实用性。基于LabVIEW开发了试验台控制与故障诊断系统软件,实现了系统的数据采集、数据处理、数据分析、试验台控制、故障诊断等功能。设计开发的控制与故障诊断系统经过实验及实际应用验证,各项性能指标满足控制系统设计要求,测试精度和测试效率高,系统运行稳定可靠,性能达到了国外同类产品的水平。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 选题来源及背景
  • 1.2 论文研究的目的与意义
  • 1.3 离合器综合性能试验台国内外研究现状
  • 1.4 论文的主要研究工作
  • 第二章 离合器综合性能试验台总体结构设计及工作原理
  • 2.1 汽车离合器结构与工作原理
  • 2.2 离合器综合性能试验台的总体结构设计
  • 2.3 离合器综合性能试验台的工作原理及工作过程
  • 第三章 离合器综合性能试验台控制系统的设计
  • 3.1 离合器综合性能试验台控制系统的方案设计
  • 3.2 离合器综合性能试验台控制系统建模与仿真分析
  • 3.3 基于模糊PID控制设计及仿真
  • 第四章 离合器综合性能试验台故障诊断系统研究
  • 4.1 故障诊断概述
  • 4.2 离合器综合性能试验台故障机理分析
  • 4.3 基于小波理论的故障诊断的研究
  • 4.4 基于卡尔曼理论的故障诊断的研究
  • 第五章 试验台控制与故障诊断软件设计与试验验证
  • 5.1 控制与故障诊断系统软件开发工具的选择
  • 5.2 试验台控制与故障系统的软件设计
  • 5.3 离合器综合性能试验台试验验证
  • 结论与展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录
  • 攻读硕士学位期间研究成果
  • 相关论文文献

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