HLJITD60底盘测功机设计

. 本科学生毕业设计HLJITD60底盘测功机设计院系名称： 汽车与交通工程学院 专业班级： 车辆工程07-2班 学生姓名： 崔士杰 指导教师： 崔宏耀 职 称： 副教授 黑 龙 江 工 程 学 院二一一年六月The Graduation Design for Bachelors DegreeDesign of HLJITD60 Chassis DynamometerCandidate：Cui ShijieSpecialty：Vehicle EngineeringClass： 07-2Supervisor：Associate Prof. Cui HongyaoHeilongjiang Institute of Technology2011-06Harbin.页脚.摘要底盘测功机是一种不解体检验车辆性能的研发检测设备，采用现代电测和计算机技术，仿真模拟各种路面行驶阻力，能很好的改善试验人员的试验环境,消除了试验重复性，显著缩短了试验周期，在某些方面可获得精度更高、更全面和更深入的试验结果。本设计的主要目的是开发适用于节油车性能测试的底盘测功机，为节油车的开发研究提供试验平台。文章首先介绍了背景及其意义、底盘测功机的发展情况及其主要工作方向；在此基础上对底盘测功机的结构进行了设计，分析节油车路面阻力, 建立了底盘测功机动力学模型；选择了交流发电机作为底盘测功机的加载装置，并建立了交流电力测功机的控制模型，设计了底盘测功机的测量和控制系统：脉宽调制(PWM)系统，该系统为底盘测功机提供制动力，以确保正确加载，模拟道路工况。设计基于PID的阻力加载智能控制算法，通过PID来改善控制系统的快速性和降低超调量，降低控制系统的稳态误差。最后对底盘测功机的测控软件进行了设计。以先进的测试理念“软件即仪器”为指导，软件的设计结合高内聚低耦合的开发思想，基于NI公司GUI高级编程工具LabVIEW设计软件平台，针对测功机对象开发各子模块。其子模块可以方便移植应用到其他的领域中。并且界面美观，对话性强，操作方便，能很好的对系统进行实时监控以及各性能参数的显示。 关键词：底盘测功机；LabVIEW；节油车；交流发电机；PID控制 ABSTRACTChassis dynamometer，a test equipment without disassembly, adopt technology of modern electrical measurement and computer to simulate all the driving resistance . It can improve the pilots test environmentThe method can eliminate no needing research factors，shorten notability the trial period，and can acquire more accurate，more entire and more in-depth test result in some aspectsAnd the designs aim is to develop Fuel-efficient car chassis dynamometer and service for the research and development the Fuel-efficient carIn the paper, the background and its significance, the test technology and its development，the source of the program，research aims and the direction of the program are introduced firstlyOn the basis，the author establishes dynamical model of chassis dynamometer and analyses chassis dynamometer road resistance simulated loading principle ,designs the construction of chassis dynamometer, and selects AC motor as the load equipment，and establishes、the control model of AC electronic dynamometer, and establishes the measurement and control system：PWM system，this system offered the chassis dynamometer braking force，to make sure loading correctly and simulate the road conditionThe intelligent system based was designed for simulation ofloading resistanceThough PID control to improve the system speed and reduce the overshoot， to reduce the steady error ofthe systemFinally, desiens the software of chassis dynamometer, based on the advanced test concept “software is apparatus”, software follows the design principle of low poly high couplingMeasure & Control system platform is designed based on GUI advanced programming toolsNI LabVIEW Beautiful interface，strong dialogue，convenient operation，complete realtime monitoring system，show engine erformance parameters.Key words: chassis dynamometer; LabVIEW ;Fuel-efficient car; AC motor; PID control.页脚.目录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1课题背景11.2底盘测功机发展现状、趋势及应用21.3HLJITD60底盘测功机研究目的和意义31.4中国节能竞技大赛及节油车介绍31.5设计的主要内容5第2章 底盘测功机的结构设计62.1底盘测功机概述62.1.1底盘测功机的基本结构62.1.2底盘测功机的工作原理72.2HLJITD60底盘测功机总体布置82.3滚筒装置设计82.3.1滚筒参数选择与校核82.3.2滚筒轴承的选择与校核92.4加载装置的选型102.4.1测功机的类别102.4.2 各类测功机的比较122.4.3加载装置的最终选型132.4.4交流异步测功机测功原理142.5 升速器设计152.5.1传动比的计算152.5.2计算传动装置的运动和动力参数152.5.3 齿轮参数的计算与校核162.5.4 轴的设计与校核182.5.5轴承的选择与校核212.6 惯性模拟装置设计222.6.1 汽车功率平衡方程222.6.2惯性飞轮系统参数的确定23 2.7 其它装置的设计与选择232.7.1夹紧装置的设计232.7.2风机的选择232.8 本章小结24第3章 底盘测功机测试系统硬件设计253.1 测试系统硬件设计基本原则253.2 测试系统硬件总体设计253.2.1测试系统结构组成253.2.2工作原理253.3数据采集单元273.4励磁电流控制装置283.5 传感器的选择293.5.1传感器的选择原则293.5.2速度传感器的选择293.5.3拉压传感器的选择303.6 本章小结32第4章 底盘测功机阻力模拟334.1 设计所需使用的节油车参数的确定334.1.1车轮转动惯量的测量334.1.2节油车车身迎风面积的计算344.2节油车在道路上的行驶阻力分析344.2.1节油车的驱动力344.2.2节油车行驶阻力354.2.3节油车道路行驶方程的建立364.2.4A、B、C 待定系数的确定方法364.3节油车在底盘测功机上的行驶阻力分析374.4 底盘测功机电模拟模型的建立384.5 本章小结39第5章HLJITD60底盘测功机系统软件设计405.1虚拟仪器概述405.2Labview软件介绍415.3 软件总体设计425.4数据采集模块设计425.4.1模拟量输入425.4.2数字量输入435.5 数据处理模块设计445.6 PID控制模块设计445.7 PWM输出模块设计475.8系统标定485.8.1误差分析485.8.2系统标定495.9 本章小结50结论51参考文献53致谢54附录55附录A 外文资料翻译55.页脚.第1章 绪论1.1课题背景汽车是现代文明的重要组成部分，是人类智慧的结晶。然而，随着汽车的保有量的不断增加，汽车给人类带来了的问题也日益突出，已经严重危害到人类今后的生活，当今世界关于环境和能源的问题备受关注。随着汽车技术的发展，“节能、环保、安全”已成为未来汽车工业发展的主题，汽车的轻量化设计对提高车辆动力性、减少能源消耗与降低污染具有重要的实际意义。为了解决这些问题，节能汽车呈现加速发展的趋势，节能汽车的研发任务日趋紧迫，其研究手段需要不断完善。目前车辆主要的开发方式为计算机仿真、实车开发和试验台开发平台三种。计算机仿真有适应性强、费用低、开发周期短等优点，但受动力系统复杂的数学模型的制约，难以得到准确结果，仿真结果的可信性、可用性必须通过其它途径来检验。实车平台的优点是能够为开发对象提供真实的运行环境，但成本高、适应性差、测试和调节难度大。汽车底盘测功机试验台及与其相关的动力测试设备可以方便有效地对动力系统及其部件进行性能测试，对控制策略的优劣进行分析和评价，在整车的开发中具有计算机仿真和实车平台所不可替代的作用，是车辆开发的基础设施。 用底盘测功机对整车进行综合试验。该综合试验使用了功能比车载测试仪器更强的室内试验设备，消除了无需研究的因素，在某些方面可获得精度更高、更全面和更深入的试验结果。同时，车辆本身又是一个复杂的系统，因此要加强对在用车辆的定期检测，以便及时维修调整，使车辆