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基于虚拟样机的车辆传动系试验台测控系统研究设计
| 论文题名： | 基于虚拟样机的车辆传动系试验台测控系统研究设计 |
| 关键词： | 电涡流测功机;车辆传动系试;模糊控制;传动试验台;Adams软件;仿真设计 |
| 摘要： | 汽车传动试验台是研究汽车传动系统综合性能和传动系各部件性能的专用设备，通过传动系统试验台在室内就可以对汽车传动系的各项性能进行分析研究，避免道路试验时，外界环境变化对测试的影响，提高了试验精度和试验的可重复性。 为了研究传动试验台，本文在确定本传动试验台设计方案的基础上，首先利用Adams软件建立了传动试验台的虚拟样机模型。同时，分析了车辆在道路上和在传动试验台上运行时的动力学模型，建立了电涡流测功机模拟行驶阻力的数学模型。利用虚拟样机模型对该阻力模型进行了验证，验证结果表明，该阻力模型能够真实的反映车辆行驶过程中传动系受到的阻力;该虚拟样机模型可以代替试验台进行后续的测控系统研究。 其次，根据电涡流测功机自身特点，分析其输出力矩控制策略，并确定采用模糊PID算法控制电涡流测功机的输出力矩。通过模糊控制来改善控制系统的响应速度和超调量，通过PID控制降低控制系统的稳态误差。设计了电涡流测功机输出力矩的模糊PID控制器，并进行了仿真。仿真结果与采用PID控制的仿真结果进行比较，比较结果表明采用模糊PID控制的控制效果要明显优于采用PID控制。通过Adams和Simulink软件联合对本传动系试验台进行了联合仿真。仿真结果与实际情况相符合。 最后，对传动试验台测控系统的硬件和软件进行了设计。测控系统硬件主要采用基于PXI总线的数据采集卡和相应的传感器组成。软件的设计基于NI开发的用户自定义界面高级编程软件Lab VIEW平台，开发了传动试验台测控系统的各子模块，各子模块相互独立性。控制系统子模块通过联合MATLAB软件，设计了数字增量型PID控制器模块和模糊控制器模块，调节变频器的输入电压，控制测功机的输出扭矩和转速，以此，对模拟阻力进行控制;并根据汽车传动系性能试验要求，设计了车辆传动系性能试验子模块，建立传动系性能试验平台。 本文开发的基于虚拟仪器的汽车传动系试验台测控系统控制精度高、界面友好、对话性强、工作可靠、操作方便、功能完善，能很好的对传动系统进行实时监控以及各性能参数的显示，并能自动保存和打印传动系统试验结果。 |
| 作者： | 左龙 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 周兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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