基于Matlab的汽车启动机性能参数测试工具设计与实现

论文摘要

汽车启动机的性能参数便是衡量整车性能和可靠性稳定性的一大重要指标,对启动机的性能参数进行检测验证也就成为了汽车启动机生产研发过程中所必不可少的一个阶段。由于传统的启动机性能参数测试主要应用各种数学软件对数据进行复杂地分析计算,最后得出验证数据和验证结果,整个过程繁琐而且常常不在一个平台上进行,所以数据之间的记录转移交付难免会出错。该启动机性能测试工具将传统方法中的分析计算处理以及最后的验证等所有的操作全部整合在一个测试系统中进行。在设计和实现该系统的过程中,作者主要研究了以下几方面的内容:（1）利用测试人员所提供的测试数据（包括电流、扭矩、转速以及电压）,结合Matlab强大的数学计算能力,拟合出电流-扭矩公式,电流-转速公式以及电流-电压公式,这些拟合公式均能反映扭矩,转速以及电压随电流变化趋势。同时根据拟合公式生成电流-扭矩,电流-转速以及电流-电压性能曲线;（2）利用生成的拟合公式,结合启动机与热力引擎等外来设备之间的数据联系,形成启动机性能控制模型,而拟合公式则是模型的核心算法;（3）将启动机的工况划分为四种,即额定工况,扭矩受阻工况,最大功率工况以及最大效率工况,同时利用性能曲线以及拟合公式计算分析得到这四种工况下的重要性能参数值,同时记录存储在计算分析过程中所产生的一些重要中间计算数据;（4）获取在额定工况以及扭矩受阻工况下计算分析得到的若干性能参数（如额定电流、额定转速、额定输出功率以及受阻电流和受阻扭矩等）与公司提供的参数标准进行验证比对,得出结果,同时根据公司提供的潜在性能分析表,进行性能潜在问题的分析;（5）为系统设计了一个人性化的操作界面;（6）根据提供的测试用例对完成的测试系统进行验证,并对比验证结果;总而言之,该性能测试工具对于标致雪铁龙的启动机测试人员来说,最大的方便就是简化了他们的工作流程,使得他们将性能曲线生成、数据分析、测试验证等一系列工作全在一个工具里完成。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的研究内容
• 1.4 本文的组织结构
• 1.5 本章小结
• 第二章 相关理论知识和技术
• 2.1 启动机简介
• 2.1.1 直流串励电动机
• 2.1.2 传动机构
• 2.1.3 控制装置
• 2.1.4 启动机与周围装置的联系
• 2.2 模型的分类
• 2.3 本次设计与软件工程的联系
• 2.4 公式拟合
• 2.5 本章小结
• 第三章 需求分析与概要设计
• 3.1 任务概述
• 3.1.1 目标
• 3.1.2 运行环境
• 3.2 功能需求
• 3.2.1 公式拟合模块
• 3.2.2 额定工况分析模块
• 3.2.3 扭矩受阻工况分析模块
• 3.2.4 最大功率工况分析模块
• 3.2.5 最大效率工况分析模块
• 3.2.6 性能测试模块
• 3.3 性能需求
• 3.4 误差控制需求
• 3.5 界面需求
• 3.6 模块间接口定义
• 3.7 系统功能结构
• 3.8 数据表字段设计
• 3.9 本章小结
• 第四章 详细设计
• 4.1 公式拟合模块的实现
• 4.1.1 电流-扭矩公式拟合实现
• 4.1.2 电流-转速公式拟合实现
• 4.1.3 电流-电压公式拟合实现
• 4.1.4 性能曲线生成实现
• 4.1.5 启动机理论控制模型的实现
• 4.2 额定工况分析模块的实现
• 4.2.1 模块运行
• 4.2.2 模块实现
• 4.3 扭矩受阻工况模块的实现
• 4.3.1 模块运行
• 4.3.2 模块实现
• 4.4 最大功率工况分析模块的实现
• 4.4.1 模块运行
• 4.4.2 模块实现
• 4.5 最大效率工况分析模块的实现
• 4.5.1 模块运行
• 4.5.2 模块实现
• 4.6 性能测试模块的实现
• 4.6.1 模块运行
• 4.6.2 模块实现
• 4.7 本章小结
• 第五章 系统实现与用例测试
• 5.1 系统结构
• 5.2 用户界面实现
• 5.3 M 文件实现
• 5.4 中间变量存储
• 5.5 系统使用步骤说明
• 5.6 启动机用例测试
• 5.6.1 1 类启动机性能测试
• 5.6.2 2 类启动机性能测试
• 5.6.3 3 类启动机性能测试
• 5.6.4 4 类启动机性能测试
• 5.6.5 5 类启动机性能测试
• 5.6.6 6 类启动机性能测试
• 5.6.7 6+类启动机性能测试
• 5.7 本章小结
• 总结和展望
• 论文总结
• 存在的不足
• 展望未来
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢