基于虚拟仪器的汽车变速器试验台状态监控系统的研究与设计

发布时间：2017-09-11 17:31

  本文关键词：基于虚拟仪器的汽车变速器试验台状态监控系统的研究与设计

  更多相关文章： 变速器 试验台 状态监控 数据采集 虚拟仪器

【摘要】：汽车作为一种具有复杂机械结构的交通运输设备,是由各种零部件装配而成的,汽车整车性能的优劣与其零部件的好坏直接相关。而变速器作为汽车动力传动系统的重要组成部件,主要起着改变转矩、转速与驱动方向的作用,使汽车的驱动力、速度与行驶方向能够适应不同的工况,同时也使得发动机的动力利用得更加充分合理。变速器性能的优劣对汽车的动力性、燃油经济性和驾乘舒适性与可靠性都有着显著的影响。一款新研发的汽车变速器在量产前必须经过严格的试验认证,性能与质量可靠后方可投入大规模投产与运用。目前变速器性能试验以台架试验为主,其中加载性试验台又以电封闭式试验台居多。本文基于所在课题组承接的交流电封闭式变速器试验台研发项目,针对原有测试系统不够先进智能,拟重新为该试验台架搭建一套全新的状态监控系统。首先,文章详细介绍了变速器台架试验类型、结构原理、控制方案及需要测量的关键参数,查阅了国内外设备状态监控领域相关的方法研究,并研究了现代测试技术的先进方案。结合试验需求与现有的硬件产品,进行可行性分析后,提出了采用虚拟仪器搭建试验台状态监控系统的方案。其次,根据试验需求,确立了电机温度、变速器机油温度、变速器振动烈度与试验转矩转速等需要测试的参数,并探究了相关物理量的测试原理与方法。结合试验现场状况与试验需求,为各待测物理量选定了传感器、信号调理器、数据采集模块及通讯方案,同时也尝试了自行设计转矩信号的鉴相电路。再次,针对温度、振动、转矩转速采集设备的通讯方式及信号格式,分别设计编写了基于LabVIEW的上位机数据采集、显示、存储及信号处理程序,实现了电机温度的实时测量、变速器油温的监控、变速器振动烈度的监测以及试验转矩转速的测量与传动效率的换算。最后,在试验现场安装调试了整套测控系统,经现场试验,本试验台状态监控系统软硬件均运行良好,基本达到了设计目标。
【关键词】：变速器 试验台 状态监控 数据采集 虚拟仪器
【学位授予单位】：重庆理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U467.523
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 课题背景及研究意义10-13
• 1.1.1 课题来源10
• 1.1.2 课题简介10-11
• 1.1.3 课题研究意义11-13
• 1.2 国内外研究现状13-17
• 1.2.1 现代测试技术的研究现状13-16
• 1.2.2 设备状态监控技术的研究现状16-17
• 1.3 课题研究目标与内容17-18
• 1.3.1 研究目标17
• 1.3.2 研究工作内容17-18
• 2 试验台总体设计方案介绍18-26
• 2.1 试验台机械结构的基本介绍18-20
• 2.2 试验台机电传动控制系统的基本介绍20-21
• 2.3 试验台状态监控系统的初步设计21-25
• 2.3.1 测试物理量的选定21-22
• 2.3.2 电机温度测试方案22
• 2.3.3 变速器油温监控方案22-23
• 2.3.4 变速器振动监测方案23-24
• 2.3.5 变速器转矩转速测量方案24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 3 状态监控系统的硬件选型与设计搭建26-56
• 3.1 电机温度测试系统26-36
• 3.1.1 温度测试原理及相关传感器26-29
• 3.1.2 温度传感器选型及其特性研究29-30
• 3.1.3 温度变送电路与ADAM-4015 温度模块介绍30-31
• 3.1.4 温度采集系统的搭建方案31-36
• 3.2 变速器油温监控系统36-38
• 3.3 变速器振动监测系统38-44
• 3.3.1 测振传感器介绍38-39
• 3.3.2 压电式振动传感器的具体选型39-40
• 3.3.3 恒流适调器40-42
• 3.3.4 数据采集卡42-44
• 3.4 变速器转矩转速测量系统44-54
• 3.4.1 转矩传感器的分类与选型44-46
• 3.4.2 转矩转速信号的采集与处理方法46-48
• 3.4.3 自主设计转矩信号鉴相电路的研究成果48-53
• 3.4.4 采用配套扭矩仪的实施方案53-54
• 3.5 工控机54-55
• 3.6 本章小结55-56
• 4 状态监控系统的仪器配置与程序设计56-74
• 4.1 LabVIEW虚拟仪器技术介绍56
• 4.2 电机温度采集程序56-61
• 4.2.1 硬件驱动程序安装与参数设置56-58
• 4.2.2 电机温度采集程序设计58-61
• 4.3 变速器油温监控程序61-64
• 4.3.1 油温控制系统的参数设置61
• 4.3.2 油温监控程序设计61-64
• 4.4 变速器振动监测程序64-69
• 4.4.1 振动信号数采卡驱动及编程工具包安装64-65
• 4.4.2 振动信号采集程序设计65-69
• 4.5 变速器转矩转速测量程序69-72
• 4.5.1 效率仪参数设置69-70
• 4.5.2 转矩转速测量程序设计70-72
• 4.6 数据存储程序设计72-73
• 4.7 本章小结73-74
• 5 试验台状态监控系统调试与试验74-82
• 5.1 现场布置74-75
• 5.2 抗干扰防护措施75-76
• 5.2.1 电磁屏蔽原理与方法75
• 5.2.2 已采取的防干扰措施75-76
• 5.3 试验运行及数据采集76-80
• 5.3.1 试验运行76-78
• 5.3.2 数据采集78-80
• 5.4 本章小结80-82
• 6 总结与展望82-84
• 6.1 总结82-83
• 6.2 展望83-84
• 致谢84-86
• 参考文献86-88
• 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果88

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 赵洪利;谈发动机状态监控的利用[J];民航经济与技术;1999年07期

2 陈春香;杨建学;王淑其;;设备状态监控故障智能诊断系统的功能及其应用[J];冶金动力;2008年03期

3 张孝仁;;柴油机状态监控[J];国外机车车辆工艺;1979年03期

4 刘立彬;李益文;安治永;;分布式光纤传感器在发动机状态监控中的应用[J];航空维修与工程;2008年01期

5 傅质馨;袁越;;海上风电机组状态监控技术研究现状与展望[J];电力系统自动化;2012年21期

6 俞文瀛;;微型计算机在联机状态监控中的应用[J];上海机床;1994年03期

7 贾晓东;胡建旺;;基于无线传感器网络和电力线载波的状态监控节点设计与实现[J];仪表技术;2008年12期

8 陈勇;;民航发动机状态监控与维修管理软件介绍[J];江苏航空;2008年01期

9 黄长征;余波年;;基于无纸记录仪的变压器变压法真空干燥状态监控系统[J];真空;2012年04期

10 张涛，徐向东，，吕泽华，张永哲;热网的状态监控与优化管理[J];清华大学学报(自然科学版);1996年07期

中国重要会议论文全文数据库 前5条

1 胡茑庆;胡雷;秦国军;;面向机电系统状态监控的新异类检测技术分析[A];2008年全国振动工程及应用学术会议暨第十一届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2008年

2 胡松明;陈则来;杨增红;;基于TCP/IP协议的电梯故障状态监控系统[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

3 张建华;王峰;黎琼炜;;关于状态监控维修及其与RCM理论关系之论述[A];中国造船工程学会修船技术学术委员会船舶维修理论与应用论文集第七集（2004年度）[C];2004年

4 王媛;李皓;李小军;许鹏;;基于HLA的海战场综合仿真系统状态监控与运行管理工具的设计与实现[A];中国造船工程学会电子技术学术委员会2011年海战场电子信息技术学术年会论文集[C];2011年

5 王玉涛;陆增喜;杨钢;王师;;高炉煤粉喷吹支管状态监控系统[A];全面建设小康社会：中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集（上）[C];2003年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 盛金玲;基于虚拟仪器的催化剂制备状态监控系统设计[D];大连交通大学;2015年

2 郑小磊;空战训练状态监控系统的研究[D];山东大学;2016年

3 赵之升;基于虚拟仪器的汽车变速器试验台状态监控系统的研究与设计[D];重庆理工大学;2016年

4 唐世明;飞机状态监控系统的研究与改进[D];电子科技大学;2011年

5 邵海红;变电站状态监控系统设计[D];山东科技大学;2011年

6 李埃荣;基于多传感器数据融合的驾驶状态监控研究[D];太原理工大学;2007年

7 刘翔;煤矿风机工作状态监控软件设计[D];北京交通大学;2008年

8 范杰;产品加工过程的物流管理及状态监控操作平台的研究[D];四川大学;2004年

9 马铭;基于视频的停车场车位状态监控识别系统[D];天津大学;2007年

10 张俊杰;服务器状态监控系统设计[D];西安电子科技大学;2014年

本文编号：832112