接触式汽车测功机速度测量仪研究

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1、接触式汽车测功机速度测量仪研究学生：学号：指导老师：专业：通信工程完成年月：78目录摘要5Abstract6第一章绪论81.1汽车测功机介绍81.2转速测量的现状和发展91.3课题研究目的、意义和内容11第二章FPGA技术及硬件介绍122.1FPGA概述及特点122.2VerilogHDL语言介绍122.3QuartusII介绍132.4开发板介绍152.5数码管显示原理15第三章光电编码器及测速原理和方法183.1编码器简介183.2HGAINK5208G-1024BM型增量式光电编码器203.2.1型号说明203.2.2技术参数223.2.3输出波形与信号位置精

2、度223.2.4靠轮传感器原理与说明233.3光电编码器测速原理和方法243.3.1M法测速253.3.2T法测速263.3.3M/T法测速293.3.4测速方法的比较和选择3178第四章系统软件结构设计334.1总体结构设计334.2时钟及输入信号处理374.2.1倍频模块384.2.2计数器分频模块394.2.3时钟同步414.3测速模块424.3.1计数模块434.3.1速度运算444.4滑行时间测算模块454.4.1速度锁存454.4.2时间计数模块464.5按键控制及时间修正484.6数码管显示模块494.6.1数制转换模块504.6.2显示分频模块504

3、.6.3显示锁存模块514.6.3位选和段选模块524.7整体模块结构52第五章总结与展望55致谢56参考文献57附录一英文资料59附录二英文资料翻译63附录三相关代码6678摘要汽车测功机是一种不解体检验汽车性能的检测设备，用于测量汽车动力性、速度、尾气排放及油耗。随着现代转台伺服系统的发展，对系统动态特性如测速精度、测速范围及低速时系统的稳定性的要求也越来越高。伺服系统速度闭环中最关键的部分就是测速装置，对测速装置以及方法提出了更高的要求。[[]刘益民.转台伺服系统中高精度测速方法的研究与实现[J]．科学技术与工程，2001.4.]本文以靠轮式接触的光电编码器作

4、为速度传感器，叙述了测速原理及几种常用的测速方法，分析了各种方法的测量精度和特性，设计出一种基于FPGA的等精度测速系统，并完成了基于滑行试验法的滑行时间测算。详细阐述了测速系统的工作原理和速度采集方法，并进行了方案论证和误差分析。硬件系统主要由脉冲信号处理和显示模块组成。软件部分采用VerilogHDL语言实现各功能模块设计，在QuartusII开发平台上进行仿真、测试。关键词：汽车测功机，光电编码器，FPGA，速度测量78AbstractAutomobiledynamometeristechnicalmeasuringequipmentthatusedforme

5、asuringautomobilepowerperformance,speed,exhaustemissionandfuelconsumptionwithnon-dismantlement.Withthedevelopmentofmodernturntableservosystem,systemdynamiccharacteristic,suchasaccuracyandrangeofvelocitymeasurementandthestabilityofsystematlowspeed,hasbeenproposedmoreandmorehigherrequire

6、ments.Becausethemostcriticalpartofservosystemspeedloopisvelocitymeasuringdevice,velocitymeasuringdeviceandmethodhasbeenproposedhigherrequirementstoo.Thisarticlenarratedthetachometricsurveyprincipleandtachometricsurveyseveralcommonlyusedmethods,hasanalyzedeachmethodinthesurveyprinciplea

7、ndthecharacteristic,designsonekindbasedonFPGAandsoonprecisionstomeasurethefastsystem,andcompletedslidingtimecalculatebaseonthetestmethodofslide,byuseawheelcontactoptoelectronicencoderasvelocitytransducer.Elaboratedindetailandsoonprecisionsmeasuredthefastsystem'sprincipleofworkandthes