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原文传递汽车EPS控制器测试系统研究和设计

论文题名：	汽车EPS控制器测试系统研究和设计
关键词：	汽车电动助力转向系统;EPS控制器;测试设备;隔离保护;接口切换电路;模块化设计
摘要：	汽车电动助力转向系统(Electronic Power Steering System，EPS)因其优异的性能逐步在量产汽车上取代其它类型的助力转向系统，对国产EPS的研制、生产提出了日益迫切的需求。近年来，国内建立了多个汽车零部件生产基地，开始生产 EPS。其中，作为 EPS核心单元的控制器，是整个系统的大脑，很大程度上决定着 EPS的质量。对于汽车零部件厂商而言，为保证提供给不同汽车厂商的众多型号的EPS控制器的质量，必须在出厂前对其严格测试。由于EPS控制器测试项数量多，采用传统方法研制的测试仪器无法满足测试多型号或测试项多变的EPS控制器出厂测试的需求。因此，开发一套通用性强、测试高效的EPS控制器出厂测试设备，成为EPS控制器生产厂商的迫切需要。　　本课题着重解决了EPS控制器测试中测试系统的通用性和高效性问题。测试系统的通用性设计，主要从硬件和软件两个方面实现：在硬件方面，采用插槽式机箱实现硬件板卡集成，方便板卡的更换、升级和维护；设计了模块化、插槽接口方式的模拟负载，与传统模拟负载形式相比，提高了模拟负载结构的灵活性和可拓展性；采用高密度、高可靠性矩阵板卡实现板卡接线端、被测端和负载端口的灵活连接；设计了标准化夹具接口，采用可重组探针结构实现不同型号EPS控制器管脚的连接。在软件方面，采用NI TestStand软件管理生成不同型号EPS控制器的测试文件，实现测试程序的通用性设计。　　为实现系统测试的高效性，硬件方面选择PXI总线和双核PXI-8108计算机作为硬件平台，提高了数据处理速度。在软件方面，采用LabVIEW编写多线程主程序，实现了多任务实时处理；采用NI TestStand直接调用EPS控制器参数测试程序，相比单纯采用LabVIEW开发的测试程序，提高了程序执行的效率。　　课题中，还针对 EPS控制器电源线电流测试过程中产品不能出现断电的要求，设计了继电器组合逻辑接口切换电路，解决了电源不断电的问题。同时实现了单万用表自动测试电压和电流信号，相比已知方法，切换过程更灵活、可控性更强；设计了隔离保护电路，提升了测试系统的安全性；根据实际需要，在软件程序中设计了故障诊断模块，可实现对测试系统的自诊断，进一步提高了测试系统的可靠性。　　此外，论文研究了对测试系统的整体可用性进行评估的方法，并利用测试系统的开发平台LabVIEW设计了数据统计与分析程序，能够根据测试的数据对测试系统自身可靠性进行评估。　　最后，通过对产品的主要参数项(电压、电流和PWM波形等)、漏检率、误检率以及测试周期进行测试，并利用所设计的可用性分析程序进行验证。结果表明所设计的测试系统达到了设计要求，能够满足目前多种型号 EPS控制器测试的需求。
作者：	李彬
专业：	控制科学与工程
导师：	徐惠钢
授予学位：	硕士
授予学位单位：	中国矿业大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文