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基于随机位置控制法的分布式车窗电机性能测控系统研究
| 论文题名： | 基于随机位置控制法的分布式车窗电机性能测控系统研究 |
| 关键词： | 车窗电机;测控系统;分布式架构;随机位置控制 |
| 摘要： | 如今汽车车窗玻璃多用电动升降系统，通过控制车窗电机实现车窗玻璃开合。车窗电机在研究设计和生产制造的整个过程中，其各方面的性能测试是十分重要且必要的。目前电机测试系统种类较多，测试条件不一，但基本为实现电机固定行程的测试且测试项目较为单一。为满足电机厂家的测试需求，提高电机测试的便捷性和高效性，本文设计了一套基于随机位置控制法的分布式车窗电机性能测控系统，旨在实现电机的随机位置起停，提升测试效率，缩短测试周期，适应汽车车窗电机行业的测试需求。 首先，基于车窗电机性能测控系统的需求，对系统总体结构及所使用的相关算法技术进行研究与分析。实现乘用车摇窗电机、天窗电机等不同类别车窗电机产品的一拖三测试。系统在上位机根据车窗不同操控场景进行位置随机控制运算产生测控指令，通过总线分发到三套测控单元，驱动待测电机实现在各种仿真工况下起、停的往复运动，并实时采集运动过程中电机工作状态信息，作为电机性能分析计算的基础。进行分布式控制与随机位置控制实现分析，包括分析实现分布式控制的方式与总线数据传输时间计算，随机位置控制的需求及系统实现方式。 其次，完成分布式测控系统的硬件部分设计。主要涉及电机运行环境的搭建、下位机测控板卡的功能结构设计与选型、板卡各模块电路设计及其他外设硬件等三部分。重点为测控板卡各信号采集电路的设计，在确定芯片选型后针对测试需求进行数据采集模块硬件选择与对应的电路设计，另外对系统通讯模块进行设计，最后针对系统关键外围硬件如H桥驱动模块及程控电源等进行了分析。 随后，基于分布式测控系统的硬件完成系统软件设计。下位机软件在确定系统总体结构框架基础上，按功能对各个模块进行程序设计封装，主要包括随机位置控制、信号采集、电机控制、通信驱动及软件抗干扰等程序的设计，除此之外介绍了系统故障检测与修复设计。上位机程序设计首先基于MFC开发一个应用程序，呈现良好的人机交互、在此基础上实现与下位机通信、数据收发等，最后实现对电机信号数据参数计算等功能。 最后，使用该测控系统进行大样本车窗电机性能测试实验，对测试过程中信号数据进行采集并分析，对随机位置控制实现进行验证，记录实验结果并对结果进行修正与优化。最终达到车窗电机的随机位置控制，使系统测试效果更加完善。 |
| 作者： | 张毅 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 陈家新;黄荣和 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东华大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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