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原文传递汽车天窗马达测试系统研究

论文题名：	汽车天窗马达测试系统研究
关键词：	汽车天窗马达;测试系统;体系结构;机构设计;硬件电路;PID控制器
摘要：	汽车产业的快速发展以及人们对健康开车与舒适度要求的不断提高，使得汽车天窗的需求日益增加；然而由于汽车零部件有严格的安全性和可靠性要求，零件需要经过终检合格才能使用。汽车天窗马达作为汽车天窗的核心件，也需要经过终检才能装配到汽车天窗上使用。正是在此背景下，本课题受到韦巴斯特车顶供暖系统上海有限公司的资助，专门针对汽车天窗马达的终检进行了研究。首先，根据终检马达所需完成的测试任务进行了整个测试系统的体系结构分析以及方案设计。其体系结构主要从机构设计与硬件组成两个方面进行了分析；机构设计部分详细介绍了模拟加载部分的设计、装配部分的设计、接口部分的设计以及控制以上各部分运动的气动子系统的设计；硬件组成部分系统地介绍了多功能数据采集卡的选择、电流电压传感器的选取标准、可控直流电源的选取、磁粉制动器的选择标准、拉压力传感器的设计、磁粉制动器放大电路的设计等；并重点介绍了磁粉制动器的工作机理、电气特性，推导了激励电流与电磁力的关系式；重点介绍了拉压力传感器的工作机理、实现方式，并建立了其数学模型。其次，为了实现汽车天窗马达测试系统的功能进行了软件的设计。本测试系统的软件包括数据管理子系统和数据采集子系统两部分组成。数据管理子系统用于汽车天窗马达测试系统的全部数据的存储与管理，设计时根据功能模块地划分，制定了各个数据库表单的关系，并以此为基础实现了数据的管理；数据采集子系统主要由数据库读取模块、K线通信模块和数据采集模块三部分组成，设计时采用了NI的图形化语言LabVIEW作为开发工具，使采集得到的终检马达的数据非常直观的以图形仪器仪表的形式实时显示出来。最后，对模拟加载子系统的控制算法进行了研究和实验仿真；采用了数字PID控制器来改善效果，并对改进后的模拟加载子系统进行了仿真分析和实验验证。本文成功地开发了汽车天窗马达测试系统，并利用K线通信技术很好地解决了汽车天窗马达和工控机之间的通信问题；实现了模拟加载子系统的闭环负反馈，并在反馈环节采用了拉压力传感器来反馈扭矩的大小；整个系统设备不仅外观上小巧精致而且精度上也得到保证。
作者：	俞雪锋
专业：	机械电子工程
导师：	殷跃红
授予学位：	硕士
授予学位单位：	上海交通大学
学位年度：	2008
正文语种：	中文