汽车起动机性能自动测试系统设计与软件开发

汽车起动机性能自动测试系统设计与软件开发

李民锋[1]2004年在《汽车起动机性能自动测试系统设计与软件开发》文中研究指明近年来,由于我国汽车行业的迅猛发展,汽车配套零部件生产厂家为提高产量,大量采用新的生产技术,不断扩大生产能力和提高生产自动化程度。起动机性能自动测试系统就是适应汽车起动机生产厂家的需求而设计开发的。该测试系统已投入实际应用,并取得了良好的效果。 本文根据汽车起动机性能测试要求,开发出由工控机和可编程逻辑控制器(PLC)构成的两级计算机控制的测试系统,实现了起动机开关性能、空载性能、负载性能以及制动性能测试。系统上位机为工控机,负责测试参数设置、数据采集、数据处理、测试监视、测试结果查询、打印以及与下位机PLC通信等功能。PLC负责测试中执行机构的开关逻辑动作控制、判断测试系统工作状态以及与上位机通信,两者通过串行通信接口RS232进行数据通信。针对系统负载性能测试特点,系统采用PID与模糊PID算法分别控制电压回路和力矩回路,取得良好的应用效果。 系统应用软件采用“软件体系结构+组件技术”模式开发,能够提高开发质量,加快开发速度,保证开发的连续性和良好的可维护性。本文根据起动机测试功能要求,提出了具有层次、管道-过滤器风格的软件体系结构,包括初始化、参数设置、数据采集、计算与控制、系统校正、数据监视、数据保存、报表生成和数据库等构件。本文分析了系统软件体系结构各个功能构件,在充分利用已有的商业组件基础上,运用微软COM组件技术对体系中的构件进行抽象和封装形成系统所特需的组件COM组件,并按照系统软件体系结构组装组件。 本文最后总结了论文完成的主要工作,指出该起动机测试系统一些可以改进的地方以及进一步完善的途径。

王信野[2]2011年在《车辆大功率起动机综合性能自动测试系统设计》文中研究表明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。

曹煜林[3]2017年在《汽车起动机冲击缓冲系统特性的试验研究》文中研究表明起动机作为汽车起动系统的重要组成之一,在汽车起动时向发动机飞轮齿圈提供转矩,使发动机起动。在起动啮合瞬间,发动机飞轮齿圈及起动机安装固定端均受到较大冲击力作用,机械传动部件会因频繁冲击力作用导致断裂以及疲劳破坏。因此,起动冲击问题越来越受到重视。目前,在起动机中加入由橡胶元件组成的冲击缓冲系统能有效降低起动机起动冲击力、降低起动啮合噪音、提高起动机的抗冲击和降噪品质。由于起动机内部结构比较复杂,影响冲击的因素很多,目前很难通过理论分析的方法准确的研究起动机冲击缓冲系统的特性,只能通过试验的方法对起动机冲击缓冲系统特性进行研究。因此,对起动机冲击缓冲系统特性进行试验研究具有重要意义。本文首先在研究减速起动机的基本结构和工作特性的基础上,对起动机冲击产生机理、缓冲系统结构和缓冲机理进行研究,并提出起动机冲击缓冲系统特性的试验方法和试验规范。其次,根据起动机冲击缓冲系统特性的试验方法提出飞轮齿圈冲击试验系统和壳体冲击试验系统的整体设计方案,试验方案包括机械系统设计方案和测试系统设计方案。根据机械系统设计方案进行机械结构的设计,建立所设计机械结构主要受力部件的叁维模型,并对其进行强度分析,验证机械结构的可靠性;根据测试系统设计方案,进行数据采集系统硬件的搭建及测试系统软件的开发。最后,通过选取叁种某型号不同缓冲系统的起动机,分别用两套试验系统对不同缓冲系统的起动机进行试验,根据试验结果对起动机冲击缓冲系统特性进行分析,并依据起动机冲击缓冲系统特性的评价方法判定缓冲系统的缓冲效果,验证试验系统的有效可行性。起动机冲击试验表明,飞轮齿圈冲击试验系统和壳体冲击试验系统均能对起动机冲击缓冲系统特性进行了有效的描述;此外,两套试验系统均能辨别不同缓冲系统的缓冲能力,且用评价方法进行合理地评价,为缓冲系统改进和开发提供可靠的测试手段和方法。

王谦智[4]2011年在《汽车起动机性能高精度高稳定测试方法研究及应用》文中指出起动机性能是衡量汽车整体性能的重要指标,本文针对现有汽车起动机机械性能测试方法的不足,提出了基于负载力矩理论修正方式的连续转速测试法。在分析起动机性能测试需求的基础上,提出了起动机性能测试系统的软硬件设计方案,构建了基于PXI总线平台的起动机性能高精度高稳定性测试系统。针对直流电源物理特性要求,设计了PID电压跟踪控制器用于实现电压对电流的跟踪控制;针对起动机产品型号众多的特点,设计了单神经元自适应PID转速跟踪控制器,该控制器根据起动机运行状态,在线调整PID参数,实现转速的跟踪控制。现场测试数据表明,测试系统响应速度快、跟随性能好、控制精度高、鲁棒性强。为准确反映起动机机械特性,必须对采集获得的离散特性数据进行曲线拟合。针对特性数据众多且呈分段变化的特性,提出了数据分段、段间平滑处理的曲线拟合方法,以提高数据拟合精度。通过对各数据段及段间边界集运用最小二乘拟合原理,获得各段及边界集的最佳拟合多项式系数,实现起动机机械特性曲线的高精度平滑绘制。为验证测试系统的稳定性,对同一起动机进行了多次重复测试,并将获得的特性数据进行对比分析。结果表明,测试系统稳定性高,通用性强,完全满足重复性能指标要求,达到了国际先进水平。

谭欢[5]2014年在《汽车起动机性能自动测试和综合管理系统研究与开发》文中进行了进一步梳理汽车起动机是汽车起动系统的关键零件,是衡量汽车整体性能的重要指标,其性能的可靠性和稳定性直接决定汽车能否正常起动。本文针对国内现有汽车起动机综合性能测试生产线发展现状,设计了汽车起动机综合性能自动测试系统和综合管理系统的逻辑结构,搭建汽车起动机自动装配和测试生产线监控管理系统,提高汽车起动机自动装配和测试生产线综合管理能力。本文在分析汽车起动机工作原理和系统测试原理的基础上,结合起动机测试项目及其性能指标,并根据系统测试工艺要求,对汽车起动机测试生产线进行了总体设计,包括系统电气原理设计、硬件选型以及关键机械结构设计。为实现起动机性能自动测试,本文将汽车起动机综合性能测试划分为空载和负载两个性能测试子系统,并对空载和负载性能测试子系统进行了总体方案设计和测试软件设计。针对空载和负载性能测试工位各自的要求和特点,系统控制应用软件采用组态王和VB相结合的方式开发,并对测试系统进行了功能模块划分,包括数据采集、项目测试、参数设置、参数校对、数据查询和系统帮助等模块,同时运用VB编写ActiveX控件实现了系统数据采集和控制功能,设计了电压、电流PID跟踪控制器。通过采用最小二乘法对电流闭环传递函数进行参数辨识,并采用分段PID控制和Ziegler-Nichols法整定PID参数,提高了系统控制精度和参数整定效率。本文针对起动机现场生产难于监控和管理,设计了汽车起动机自动装配和测试生产线综合管理系统总体结构,将装配工位、空载和负载性能测试工位、磨合打标工位的数据信息综合在一起,实现了输送线和托盘行走控制、自动测试、工位信息监控、标签打印、数据共享和网络通讯功能,为操作人员管理监控起动机自动装配和测试生产线提供了方便。该系统已经进入实际应用,并且运行稳定可靠充分满足实际生产线自动测试和生产管理的要求,具有控制灵活、响应速度快、自动化程度高、适应范围广等优点。

李易燃[6]2014年在《一种智能型汽车起动机及耐久性测试系统开发研究》文中指出汽车智能化是汽车工业发展的重要方向。越来越多的智能化设备集成到汽车上,从而提高汽车性能,包括安全性、舒适性、经济性等。作为汽车起动系的核心部件:起动机,其可靠性直接影响到汽车的使用特性。人为使用不当、客观环境因素等都会影响到汽车起动机的使用寿命,开发具备智能保护和总线通信功能的智能型起动机可以有效的延长其使用寿命,提高汽车经济性。针对基于AVR单片机的汽车起动机智能保护模块开发,在现有起动机保护功能的基础上,做进一步的优化与提升,并就其各项性能进行测试。同时,为验证起动机的可靠性,需开发出一套适合企业生产需要的耐久性测试系统。首先,对已开发智能保护模块进行了深入理解与分析,提出叁项改进或完善措施:一是电源模块优化升级,增加保护模块的适用电压范围;二是起动保护装置与具体型号起动机结构匹配,形成智能型汽车起动机;叁是探讨智能保护模块植入汽车CAN总线,实现与其他智能模块的信息通信与共享。其次,开发的新型汽车起动机出厂前需要进行产品耐久性测试,为此,在分析试验要求的基础上,构建了汽车起动机耐久性自动化测试系统,系统采用欧姆龙CP1H系列PLC和MCGS上位机监控组态软件进行控制系统设计,具备通用性、自动化、测试精度高的特点,能满足起动机寿命测试的自动化控制要求,在实际应用中达到了预期目标。最后,在企业模拟台架上测试智能模块的性能,在自行开发的耐久性测试平台上进行起动机耐久性测试,试验表明两项任务均达到了设计要求。

参考文献:

[1]. 汽车起动机性能自动测试系统设计与软件开发[D]. 李民锋. 中南大学. 2004

[2]. 车辆大功率起动机综合性能自动测试系统设计[D]. 王信野. 东北大学. 2011

[3]. 汽车起动机冲击缓冲系统特性的试验研究[D]. 曹煜林. 辽宁工业大学. 2017

[4]. 汽车起动机性能高精度高稳定测试方法研究及应用[D]. 王谦智. 中南大学. 2011

[5]. 汽车起动机性能自动测试和综合管理系统研究与开发[D]. 谭欢. 湖南大学. 2014

[6]. 一种智能型汽车起动机及耐久性测试系统开发研究[D]. 李易燃. 华东交通大学. 2014

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