车辆大功率起动机综合性能自动测试系统设计

论文摘要

本文在广泛调研车辆起动机性能综合性能自动测试系统国内外现状及发展趋势,深入研究虚拟仪器及工控采集卡知识等基础上,设计了基于LabVIEW车辆大功率起动机综合性能自动测试系统。此性能测试系统具有测试大功率起动机、提高检测数据精度及检测速度、动态测试和完成自动控制测试等优点。本文从分析起动机的工作原理着手,根据车辆发动机对起动机性能的要求,对大功率起动机综合性能自动测试系统进行总体设计,包括机械结构设计、电气硬件系统搭建、软件功能设计以及整个测试系统的EMC电磁兼容性解决,参照《QC/T277-1999起动机特性试验方法》等七项国家标准设计起动机性能试验项目。本文首先进行综合性能测试系统总体设计,电气部分主要应用PXI-2501多功能采集卡搭建控制系统,增加系统的实时操作性,控制器采用传统的PID控制方法；EMC电磁兼容性主要针对西门子6SE70变频器进行针对性的抗干扰处理以及电气柜走线问题的解决。其次,根据国标和相关的标准设计的试验项目主要包括：电磁开关测试、空载特性试验、制动特性试验、负载特性试验、反拖特性试验、寿命特性试验、低温起动试验。然后,在总体硬件设计和试验方法设计的基础上,来对整个综合性能自动测试系统上位机系统进行设计,主要基于Lab VIEW软件编程设计,模块式编程思路,并且在模块程序的基础上对其人机界面进行设计。最后,基于MATLAB/Simulink对起动机测试试验项目仿真分析。经验证表明,采用PXI多功能采集卡构成的控制系统和虚拟仪器技术,可以快速、高效地开发出模块化、智能化、集成度高的起动机性能测试系统,实现动态测试,并且较好的控制测试精度及采集速度,系统组成简单可靠。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 车辆起动机性能综合性能自动测试系统研究背景与意义
• 1.2 车辆起动机技术特点及其发展
• 1.2.1 车辆起动机技术特点
• 1.2.2 车辆起动机技术发展现状及其趋势
• 1.3 车辆起动机综合性能自动测试系统国内外现状及发展趋势
• 1.4 本文的主要研究工作
• 第2章 车辆起动机综合性能自动测试系统总体设计
• 2.1 起动机测试原理
• 2.2 起动机综合性能测试项目分析
• 2.2.1 起动机综合性能测试条件
• 2.2.2 起动机性能要求
• 2.3 综合性能测试系统总体设计
• 2.3.1 设计技术规格及主要参数要求
• 2.3.2 综合性能测试系统机械设计
• 2.3.3 综合性能测试系统电气设计
• 2.3.4 综合性能测试系统控制器设计
• 2.4 EMC电磁干扰
• 2.4.1 加强屏蔽和接地措施
• 2.4.2 配线要求
• 2.4.3 单体设备抗干扰设计
• 2.4.4 变频器的抗干扰措施
• 2.5 本章小结
• 第3章 车辆起动机综合性能自动测试系统试验方法
• 3.1 电磁开关测试试验
• 3.1.1 试验目的
• 3.1.2 试验过程
• 3.1.3 试验结果分析
• 3.2 空载特性试验
• 3.2.1 试验目的
• 3.2.2 试验过程
• 3.2.3 试验结果分析及曲线绘制
• 3.3 制动特性试验
• 3.3.1 试验目的
• 3.3.2 试验过程
• 3.3.3 试验结果分析及曲线绘制
• 3.4 负载特性试验
• 3.4.1 试验目的
• 3.4.2 试验过程
• 3.4.3 试验结果分析及曲线绘制
• 3.5 反拖特性试验
• 3.5.1 试验目的
• 3.5.2 试验过程
• 3.5.3 试验结果分析
• 3.6 寿命试验
• 3.6.1 试验目的
• 3.6.2 试验过程及其判定方法
• 3.7 低温起动试验
• 3.7.1 试验目的
• 3.7.2 试验过程
• 3.7.3 试验结果分析
• 3.8 本章小结
• 第4章 基于虚拟仪器起动机综合性能自动测试系统的软件设计
• 4.1 基于虚拟仪器综合性能自动测试系统的功能及实现
• 4.1.1 LabVIEW开发软件简介
• 4.1.2 综合性能自动测试系统程序总体设计
• 4.2 软件功能模块程序流程图编制
• 4.2.1 系统主控制模块
• 4.2.2 数据采集模块
• 4.2.3 数据管理模块
• 4.2.4 数据处理分析模块
• 4.2.5 报告生成打印模块
• 4.3 综合性能自动测试系统人机界面
• 4.3.1 登入界面
• 4.3.2 参数设置与故障报警
• 4.3.3 试验界面
• 4.3.4 起动机标准加载界面
• 4.3.5 报表界面
• 4.3.6 校正界面
• 4.3.7 曲线报告打印界面
• 4.4 软件抗干扰技术
• 4.5 本章小结
• 第5章 基于MATLAB的起动机测试试验的仿真
• 5.1 MATLAB及Simulink仿真所用SimPowerSystems工具箱简介
• 5.1.1 MATLAB软件特点
• 5.1.2 Simulink/SimPowerSystems实体图形化仿真模型
• 5.2 起动机试验仿真
• 5.2.1 起动机模型
• 5.2.2 起动机直接起动空载试验仿真
• 5.2.3 起动机综合试验仿真
• 5.3 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 本文工作总结
• 6.2 今后工作展望
• 参考文献
• 致谢