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《虚拟仪器技术在汽车底盘测功机测控系统中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第26卷第3期武汉理工大学学报·信息与管理工程版Vol.26No.32004年6月JOURNALOFWUT(INFORMATION&MANAGEMENTENGINEERING)June2004文章编号:1007-144X(2004)03-0185-04虚拟仪器技术在汽车底盘测功机测控系统中的应用王勇,张昌华,邓楚南(武汉理工大学汽车工程学院,湖北武汉430070)摘要:在对底盘测功机测控系统结构研究和分析的基础上,给出了一套基于虚拟仪器技术的车辆动力性测试测控系统组成方案。对于构成底盘测功机测控系统的数据采集系统的构成、
2、模拟行驶阻力的原理和测控系统的图形化编程进行了介绍。对建立的测控系统程序的结构和特点进行了详细的分析。关键词:虚拟仪器;底盘测功机;LabVIEW中图法分类号:U270.7文献标识码:A力模拟程序以及底盘测功机功能扩展程序,其功1前言能为处理所采集的数据,计算加载值以及显示测汽车底盘测功机是一种室内大型的汽车试验试系统所需的输出量;③控制系统,其功能是根据设备,是一种完成汽车整车试验的台架试验系统。程序计算得到的模拟阻力矩输出量,通过输出信传统的底盘测功机测控系统由传感器、多路信号号处理和电路转换生成按标定确定的激磁电流
3、,处理器、ADöDA转换器,工业控制测试主机和由电涡流测功机对车辆进行加载。X2Y曲线绘图仪等设备组成。系统构成比较复基于虚拟仪器的底盘测功机测控系统由传感杂,测控系统的程序一般由VC或其他高级编程器,数据采集卡,PC计算机和图形化编程语言语言构成,程序调试和参数的修改均比较繁琐。基LabVIEW的程序构成,其系统结构总图如图1于LabVIEW语言的虚拟仪器测控系统,以传感所示。器,信号调理电路,数据采集卡构成数据采集系统。系统通过图形化程序对模拟行驶阻力进行计算,通过数据采集卡输出模拟直流电压信号,再通过信号处理和电路
4、转换产生激磁电流,并通过电涡流测功机对测试车辆进行加载。整个测控系统结构简单,程序的设计和调试工作量小,测试采集量和数据计算结果的显示通过PC计算机显示器完成,是一个理想的汽车底盘测功机测控平台。笔者将以底盘测功机动力性测试的测控系统图1基于虚拟仪器的底盘测功机测控系统结构图为研究对象,探讨虚拟仪器在该测控系统中的应3基于虚拟仪器的数据采集系统(DAQ)用。3.1传感器及调理电路2基于虚拟仪器的底盘测功机测控系统除了那些大小合适的电压信号可以直接进入底盘测功机的系统结构图见文献[1]。对于车虚拟仪器平台外,大多数被测信号
5、只有经由传感辆动力性测试的测试系统而言,底盘测功机的测器及其调理电路才能进入虚拟仪器系统。控系统可分为3个子系统:①数据采集系统,其功(1)传感器。传感器完成信号的获得,它将被能是实时采集滚筒的转速及扭矩信号;②行驶阻测参量转换成相应的可用输入信号。收稿日期:2004-03-05.作者简介:王勇(1978-),男,湖北武汉人,武汉理工大学汽车工程学院硕士研究生.基金项目:湖北省科技攻关资助项目(2003AAA1038).186武汉理工大学学报·信息与管理工程版2004年6月(2)信号调理电路。来自传感器的输出信号通为平移
6、质量的换算系数。由此,Ma可改写为式常含有噪声以及其他的干扰信号的微弱信号,故(2)。22调理电路的基本作用有3个:①将微弱电压信号Ma=mgfrc+0.613CDAurc+(D2mrc-Jc)õ放大;②将非电压输出信号转换为电压信号;③滤dXcödt-(mkgf1rc+MT)(2)除高频干扰,限制信号的最高频率fmax,避免其产式中,f为道路滚动阻力系数;CD为汽车迎风阻力生混淆或重叠。系数;A为汽车迎风面积;f1为轮胎在滚筒上的滚3.2数据采集卡及虚拟仪器硬件平台动阻力系数。式(2)为电模拟实时生成汽车行驶虚拟仪器的
7、硬件平台由PC计算机与数据采阻力矩的理论依据。集卡组成。数据采集卡由以下几个部分组成:汽车底盘测功机上若安装电涡流测功机,其(1)多路开关。将各路信号轮流切换到放大器输入电流与吸收扭矩有明确的对应关系。当m、f、的输入端,实现多路参数多路信号的分时采集。CD、A、rc、D2、Jc、mk、f1和MT已知时,实时测量滚(2)放大器。将前一级多路开关切换进入待采筒转速和扭矩,按照dXcödt计算滚筒角加速度,则集信号放大至采样环节的量程范围内。可按式(2)计算出所需的被测车辆行驶阻力。然(3)采样ö保持器。取出待测信号在某一瞬
8、时后转换成加载力矩并输出对应的模拟直流电压从的值(即实现信号的时间离散化),并在AöD转换而对车辆进行加载。过程中保持信号不变。5基于LabVIEW的底盘测功机测控系(4)AöD转换器。将输入的模拟量转化为数统编程字量输出,并完成信号幅值的量化。数据采集系统及虚拟仪器硬件平台负责将底LabVIEW是美国NI公司推出的
