CN107588945A - 一种传动系试验台信号采集及其控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种传动系试验台信号采集及其控制系统，试验台主要由机械系统和试验台控制系统组成。其中机械系统为试验系统提供必要的机械支承，控制系统对试验系统的信息进行采集、处理并协调控制各运动部件的工作状态。该控制系统对试验台各部分分别实施控制，控制精度高，运算速度快，由主控计算机完成对各部分的协调控制与通讯。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种传动系试验台信号采集及其控制系统，适用于机械领域。
背景技术
车辆传动系统担负着功率调节、传递和变速等任务，以适应行驶路况条件。其性能对车辆的动力性、燃油经济性、环境的污染以及寿命等都有极大的影响。车辆传动系的技术水平与试验技术密切相关，而车辆传动系的试验系统中，信号采集与控制系统的性能不仅对试验台架的先进性和响应特性起着决定性的影响，而且还影响到试验任务能否高质量完成。由于电子技术的发展，出现了各种数据采集、变换、放大、储存、处理、控制等方面的仪器，为快速组建性能完善的试验台控制系统提供了物质和技术基础，需要对试验台信号采集与控制系统的构成进行研究。
发明内容
本发明提出了一种传动系试验台信号采集及其控制系统，该控制系统对试验台各部分分别实施控制，控制精度高，运算速度快，由主控计算机完成对各部分的协调控制与通讯。
本发明所采用的技术方案是：
所述传动系统试验台主要由机械系统和试验台控制系统组成。其中机械系统为试验系统提供必要的机械支承，控制系统对试验系统的信息进行采集、处理并协调控制各运动部件的工作状态。
所述机械系统主要包括原动机、被试传动系、测功机、传感器、联轴器与支承、升速箱、辅助系统。原动机为试验系统提供必要的动力源;测功机用于吸收原动机经传动系传递的功率并模拟车辆工作环境；传感器用于将各种机械量转变为电信号为控制系统提供必要的信息支持；升速箱实现对传动系最终传动的升速降扭，使得测功机输人端的转矩转速与测功机转矩特性相匹配；联轴器与支承将试验台架各机械部分有机结合起来形成一个具有一定功能的整体;辅助系统为各种机械构件提供必要的工作环境。
所述控制系统包括计算机、操作系统、数据采集处理系统、接口电路等。计算机可采用工控机、单片机、工作站等，为软件系统提供物质资源基础；操作系统为计算机系统提供软件保障，完成处理器、存储器、外围设备、文件、作业与用户接口的管理；二者共同完成各种运算的实施，协调处理各硬件与软件系统的工作，管理系统的软硬件信息等；数据处理系统对采集进来的数据进行必要的数字处理运算：如信号的数字滤波、测量误差的数字补偿、数据的线性拟合、结果的储存、打印、显示、回放等;接口电路完成对信号的硬件滤波、调理、信号转换、传输，将信号以合适的形式交给计算机与软件系统进行进一步处理。
所述控制系统主要包含原动机控制子系统、变速器系统控制子系统、驱动桥系统控制子系统、负载(测功机)控制子系统4个子系统。每个子系统有自己独立的运算器和存储器，各子系统对各自部分的信号进行采集和初步处理，然后将信号并行传递至主控计算机进行进一步处理，并根据处理结果对各子系统发出指令，各子系统经过运算对执行器动作进行控制。此方案中的前端机可以采用多种不同类型的前端机，如：单片机，DSP，PLC等。
所述系统各部分之间相对独立，系统具有良好的容错性、伸缩性、可扩展性。依靠存储单元和处理单元的多重性，系统具有在子系统出现故障的情况下继续运行的潜力；容易扩大规模以包括更多的资源(硬件和软件)；可以增量扩展，并能方便地修改或扩展系统以适应变化的环境而无需中断其运行。
所述试验系统的硬件是信号采集与系统控制的基础，由硬件电路完成被测数据的物理信号到电信号的转变后，还需要由软件系统将各种电信号转变为用户可以识别的数字信号以及由检测信号计算出相应的物理信号。
所述软件系统主要包括4个模块:硬件驱动模块、系统标定模块、性能试验模块、结果处理模块。硬件驱动模块利用硬件模块向其提供的标准接口实现对硬件的通讯与控制，完成对仪器硬件设备的管理，并为高层软件提供标准的调用接口；系统标定模块自动或手动完成对系统误差的补偿，零点的调整，将各种电信号转变为用户可以识别的数字信号，建小，主要变形也很小，在这种情况下，底面密封应该没有问题。各缸气缸套的变形有很大的差异，说明气缸套本身的刚度很低，机体对缸套的支承决定了其变形的大小。
本发明的有益效果是：该控制系统对试验台各部分分别实施控制，控制精度高，运算速度快，由主控计算机完成对各部分的协调控制与通讯。
附图说明
图1是本发明的试验台结构简图。
图2是本发明的信号采集与控制系统。
图3是本发明的试验台软件系统。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1，传动系统试验台主要由机械系统和试验台控制系统组成。其中机械系统为试验系统提供必要的机械支承，控制系统对试验系统的信息进行采集、处理并协调控制各运动部件的工作状态。
机械系统主要包括原动机、被试传动系、测功机、传感器、联轴器与支承、升速箱、辅助系统。原动机为试验系统提供必要的动力源;测功机用于吸收原动机经传动系传递的功率并模拟车辆工作环境；传感器用于将各种机械量转变为电信号为控制系统提供必要的信息支持；升速箱实现对传动系最终传动的升速降扭，使得测功机输人端的转矩转速与测功机转矩特性相匹配；联轴器与支承将试验台架各机械部分有机结合起来形成一个具有一定功能的整体;辅助系统为各种机械构件提供必要的工作环境。
控制系统包括计算机、操作系统、数据采集处理系统、接口电路等。计算机可采用工控机、单片机、工作站等，为软件系统提供物质资源基础；操作系统为计算机系统提供软件保障，完成处理器、存储器、外围设备、文件、作业与用户接口的管理；二者共同完成各种运算的实施，协调处理各硬件与软件系统的工作，管理系统的软硬件信息等；数据处理系统对采集进来的数据进行必要的数字处理运算：如信号的数字滤波、测量误差的数字补偿、数据的线性拟合、结果的储存、打印、显示、回放等;接口电路完成对信号的硬件滤波、调理、信号转换、传输，将信号以合适的形式交给计算机与软件系统进行进一步处理。
如图2，控制系统主要包含原动机控制子系统、变速器系统控制子系统、驱动桥系统控制子系统、负载(测功机)控制子系统4个子系统。每个子系统有自己独立的运算器和存储器，各子系统对各自部分的信号进行采集和初步处理，然后将信号并行传递至主控计算机进行进一步处理，并根据处理结果对各子系统发出指令，各子系统经过运算对执行器动作进行控制。此方案中的前端机可以采用多种不同类型的前端机，如：单片机，DSP，PLC等。
系统各部分之间相对独立，系统具有良好的容错性、伸缩性、可扩展性。依靠存储单元和处理单元的多重性，系统具有在子系统出现故障的情况下继续运行的潜力；容易扩大规模以包括更多的资源(硬件和软件)；可以增量扩展，并能方便地修改或扩展系统以适应变化的环境而无需中断其运行。
试验系统的硬件是信号采集与系统控制的基础，由硬件电路完成被测数据的物理信号到电信号的转变后，还需要由软件系统将各种电信号转变为用户可以识别的数字信号以及由检测信号计算出相应的物理信号。
如图3，软件系统主要包括4个模块:硬件驱动模块、系统标定模块、性能试验模块、结果处理模块。硬件驱动模块利用硬件模块向其提供的标准接口实现对硬件的通讯与控制，完成对仪器硬件设备的管理，并为高层软件提供标准的调用接口；系统标定模块自动或手动完成对系统误差的补偿，零点的调整，将各种电信号转变为用户可以识别的数字信号，建小，主要变形也很小，在这种情况下，底面密封应该没有问题。各缸气缸套的变形有很大的差异，说明气缸套本身的刚度很低，机体对缸套的支承决定了其变形的大小。
Claims (7)
1.一种传动系试验台信号采集及其控制系统，其特征是：所述传动系统试验台主要由机械系统和试验台控制系统组成，其中机械系统为试验系统提供必要的机械支承，控制系统对试验系统的信息进行采集、处理并协调控制各运动部件的工作状态。
2.根据权利要求1所述的一种传动系试验台信号采集及其控制系统，其特征是：所述机械系统主要包括原动机、被试传动系、测功机、传感器、联轴器与支承、升速箱、辅助系统。
3.根据权利要求1所述的一种传动系试验台信号采集及其控制系统，其特征是：所述控制系统包括计算机、操作系统、数据采集处理系统、接口电路等。
4.根据权利要求1所述的一种传动系试验台信号采集及其控制系统，其特征是：所述控制系统主要包含原动机控制子系统、变速器系统控制子系统、驱动桥系统控制子系统、负载(测功机)控制子系统4个子系统。
5.根据权利要求1所述的一种传动系试验台信号采集及其控制系统，其特征是：所述系统各部分之间相对独立，系统具有良好的容错性、伸缩性、可扩展性，依靠存储单元和处理单元的多重性，系统具有在子系统出现故障的情况下继续运行的潜力；容易扩大规模以包括更多的资源(硬件和软件)；可以增量扩展，并能方便地修改或扩展系统以适应变化的环境而无需中断其运行。
6.根据权利要求1所述的一种传动系试验台信号采集及其控制系统，其特征是：所述试验系统的硬件是信号采集与系统控制的基础，由硬件电路完成被测数据的物理信号到电信号的转变后，还需要由软件系统将各种电信号转变为用户可以识别的数字信号以及由检测信号计算出相应的物理信号。
7.根据权利要求1所述的一种传动系试验台信号采集及其控制系统，其特征是：所述软件系统主要包括4个模块:硬件驱动模块、系统标定模块、性能试验模块、结果处理模块。
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| CN201610536159.4A CN107588945A (zh) | 2016-07-10 | 2016-07-10 | 一种传动系试验台信号采集及其控制系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109470470A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-03-15 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | 一种在整车上进行变速箱机械效率测试系统及测试方法 |
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2016
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| CN109470470A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-03-15 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | 一种在整车上进行变速箱机械效率测试系统及测试方法 |
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