基于交流测功机的发动机测控系统研究

发布时间：2017-04-15 03:16

  本文关键词：基于交流测功机的发动机测控系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 发动机性能试验的重要设备是基于测功机的发动机测试台架,利用发动机测试台架可以完成发动机功率,负荷等特性试验。因此,基于交流测功机的发动机测控系统的研究具有重要的工程应用意义和商业价值。 本文详细论述了基于交流测功机的发动机测控系统的硬件建立与软件设计。本系统以工业计算机和可编程控制器为核心,步进电机、变频器与交流电机做为执行器,配以传感器及其外围接口电路,构成双闭环控制系统。系统采用交流变频技术控制测功机工作,为被测发动机提供负载,吸收能量。步进电机PLC直接控制技术实现发动机油门开度控制。本系统能够完成发动机的转速、转矩的高精度控制与测试,以及发动机温度、压力、油耗等指标参数的测量。 系统根据模糊控制理论,结合测功机控制原理,进行了将模糊控制引入到测功机控制的尝试,通过软件实现该功能。软件具有发动机和测功机数据采集,测功机控制参量计算和输出,被测数据的编辑和曲线处理,以及测试报告的生成和打印等功能。能够完成发动机测试所需的各个参数的测定。 本系统研制完成后经过实验检测,达到预期要求。
【关键词】：测功机 发动机 变频技术 数据采集
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TK403
【目录】：

• 1 绪论7-12
• 1.1 基于交流测功机的发动机测控系统简介7-8
• 1.2 发动机测控系统的发展与现状8-10
• 1.3 课题的来源与背景10
• 1.4 本文的主要工作10-12
• 2 系统的基本原理与总体设计12-20
• 2.1 测控系统设计的基本要求12-13
• 2.2 测控系统的总体技术要求13-14
• 2.2.1 试验项目及要求13
• 2.2.2 主要设备技术要求13-14
• 2.3 控制系统的基本原理14-18
• 2.3.1 发动机工况变化15
• 2.3.2 发动机所在车辆的受力分析15-16
• 2.3.3 发动机输出扭矩方程16-18
• 2.4 逆扭矩设定器的基本原理18
• 2.5 测控系统的总体设计方案18-19
• 2.5.1 系统硬件的整体设计方案18-19
• 2.5.2 系统软件的整体设计方案19
• 2.6 小结19-20
• 3 交流测功机的模糊控制器20-33
• 3.1 控制方案选择20-23
• 3.1.1 现有测功机的控制方式20-21
• 3.1.2 本系统测功机的控制方式21-23
• 3.2 模糊控制系统介绍23-24
• 3.3 模糊控制器设计方法24
• 3.4 测功机模糊控制器的设计24-29
• 3.4.1 控制器输入输出的模糊语言描述及其隶属函数24-27
• 3.4.2 模糊控制规则27-28
• 3.4.3 模糊推理与反模糊化28-29
• 3.5 测功机模糊控制器的实现29-30
• 3.6 模糊控制器的SIMULINK 仿真30-32
• 3.7 小结32-33
• 4 系统的硬件设计与实现33-43
• 4.1 测功机系统33-37
• 4.1.1 测功机系统的结构33
• 4.1.2 变频器和REGEN 单元的应用33-35
• 4.1.3 转速、转矩给定与反馈的实现35-37
• 4.1.4 风速控制的实现37
• 4.2 发动机油门控制系统37-39
• 4.3 数据采集系统39-42
• 4.3.1 测功机系统测量与数据采集39-41
• 4.3.2 温度、压力及发动机转速测量与数据采集41-42
• 4.4 监控保护系统42
• 4.5 小结42-43
• 5 系统的软件设计与实现43-49
• 5.1 系统软件整体设计43
• 5.2 上位工控机软件43-46
• 5.2.1 主界面43
• 5.2.2 系统设置43
• 5.2.3 控制模块43-46
• 5.2.4 图形处理模块46
• 5.2.5 数据处理模块46
• 5.3 下位PLC 软件46-48
• 5.4 小结48-49
• 6 系统的调试与实验49-56
• 6.1 测控系统的调试49-52
• 6.1.1 测控系统各部分的调试49-50
• 6.1.2 抗干扰措施50
• 6.1.3 安全可靠性方面的设计50-51
• 6.1.4 交流测功机的惯性修正51-52
• 6.2 控制系统的实验结果分析52-55
• 6.3 小结55-56
• 7 结论56-57
• 攻读学位期间发表的论文57-58
• 致谢58-59
• 学位论文独创性声明59-60
• 学位论文知识产权声明60-61
• 参考文献61-63

【引证文献】

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 周大帅;高速电主轴综合性能测试及若干关键技术研究[D];北京工业大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前8条

1 万乐生;基于DSP的发动机试验台测控系统研究[D];杭州电子科技大学;2009年

2 王学之;基于LabVIEW的能量回馈式测功机系统研究[D];重庆大学;2010年

3 侯建军;摩托车发动机动态台架试验方法研究[D];重庆大学;2011年

4 鞠茂伟;瞬态交流测功机的研发与应用[D];天津大学;2012年

5 刘金雷;汽车发动机测试数据采集系统的研究与设计[D];江南大学;2012年

6 王永宾;电主轴综合性能测试与评价系统的研究[D];北京工业大学;2009年

7 殷平;基于虚拟仪器的发动机测控系统研制[D];南京理工大学;2010年

8 胡立夫;某型飞机发动机产品检测系统的设计与实现[D];东北大学;2008年

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本文编号：307503