电机驱动集成监测系统关键技术研究与应用

论文摘要

电机驱动系统是电动汽车的关键部件之一,其性能将直接影响整车性能。传统的电机驱动系统的测试方式已无法满足实验需求,因此本课题设计并实现了基于系统集成技术和虚拟仪器技术的电机驱动集成监测系统。电机驱动集成监测系统使用了CAN总线、GPIB总线和以太网构建测试网络。与传统的串行通讯相比,CAN总线在硬件上可减少布线长度,易于扩展和重组,并且增强了通讯灵活性、实时效率和纠错能力。GPIB总线和以太网的使用也有其各自的优点。该方案从实际实验需求出发,充分利用实验室现有条件,选择适当的仪器和接口方式,具有较好的传输效率和可靠性。本文对各子系统的测量和通讯机制进行研究,完成系统的硬件集成和LabVIEW环境下的软件开发。在设计和实现过程中对监测系统进行误差分析和综合,以此为根据进行误差分配和器件选择,并采取了一些抗干扰和校正措施。本系统实现了对电机驱动系统的电气参数、机械特性、控制参数和环境参数的集成测量,并具备自动记录和查询功能。建立了B/S结构的监测系统,采用标准总线构建测试网络,使用模块化软件开发方式,使系统具有较好的可靠性,并且便于维护、扩展和移植。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 背景和意义
• 1.2 集成监测系统概述
• 1.2.1 系统集成
• 1.2.2 自动测试系统的发展
• 1.2.3 虚拟仪器技术
• 1.3 课题主要研究内容
• 第二章 集成监测系统总体设计
• 2.1 总体设计原则及流程
• 2.2 需求分析与功能设计
• 2.2.1 电机驱动系统实验概况
• 2.2.2 需求分析
• 2.2.3 功能设计
• 2.3 系统总体设计
• 2.3.1 测试系统集成的通用技术
• 2.3.2 系统拓扑结构设计
• 2.3.3 系统软硬件配置
• 2.4 系统误差分析
• 2.4.1 不确定度的合成
• 2.4.2 系统误差估算与分配
• 第三章 子系统集成设计与实现
• 3.1 电气参数监测子系统
• 3.1.1 电气参数监测子系统设计方案
• 3.1.2 LEM 功率分析仪GPIB 通讯机制
• 3.2 机械特性监测子系统
• 3.2.1 机械特性监测子系统设计方案
• 3.2.2 转速及转矩信号的测量原理
• 3.2.3 子系统搭建及测试实验
• 3.3 控制参数监测子系统
• 3.3.1 CAN 总线技术
• 3.3.2 控制参数监测子系统应用层协议
• 3.3.3 IMC C1 的CAN 通信实现
• 3.4 环境参数监测子系统
• 3.4.1 温度测量器件选择及其精度分析
• 3.4.2 电阻温度检测器（RTD）测量方法
• 第四章 集成监测系统软件设计与开发
• 4.1 软件总体设计与开发
• 4.2 LEM 功率分析仪的GPIB 通信
• 4.3 IMC 数据采集器集成开发
• 4.4 数据库设计与开发
• 4.4.1 数据库设计
• 4.4.2 LabVIEW 下数据库的开发
• 4.5 软件集成
• 4.5.1 功能集成
• 4.5.2 界面集成
• 第五章 实验结果与分析
• 5.1 实验目的和内容
• 5.2 实验结果及分析
• 5.2.1 电气参数验证
• 5.2.2 控制参数验证
• 5.2.3 机械特性参数的验证
• 5.2.4 温度参数的检验
• 5.2.5 数据记录
• 5.2.6 其他
• 5.3 实验结论
• 第六章 全文总结
• 6.1 本文工作总结
• 6.2 后续研究建议
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢