核心提示：　　汽車交流發(fā)電機(jī)性能微機(jī)控制測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)譚青1胡志明。中南業(yè)人學(xué)機(jī)電1作研究所。湖1.長沙41083設(shè)計(jì)要求總體結(jié)構(gòu)及其機(jī)械與電控硬件系統(tǒng)功能軟件模塊的設(shè)計(jì)方法。討論該，試系統(tǒng)的調(diào)試和特點(diǎn)。該測試系

　　汽車交流發(fā)電機(jī)性能微機(jī)控制測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)譚青1胡志明。中南業(yè)人學(xué)機(jī)電1作研究所。湖1.長沙41083設(shè)計(jì)要求總體結(jié)構(gòu)及其機(jī)械與電控硬件系統(tǒng)功能軟件模塊的設(shè)計(jì)方法。討論該，試系統(tǒng)的調(diào)試和特點(diǎn)。該測試系統(tǒng)投入試運(yùn)行后經(jīng)有關(guān)廠家質(zhì)檢部門對其性能，試的結(jié)果明，其各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)可與進(jìn)口設(shè)備媲美，解決了汽車發(fā)電機(jī)性能傳統(tǒng)測試方法所存在的精度低效率低數(shù)據(jù)不目前1內(nèi)絕大多數(shù)汽車發(fā)電機(jī)生產(chǎn)廠家對汽車發(fā)電機(jī)的性能測試都是沿用傳統(tǒng)的測試方法，其測試精度低誤差大效率低數(shù)據(jù)不能存貯。給產(chǎn)品質(zhì)試追溯帶來很大的+便而國外發(fā)達(dá)國家的汽車發(fā)電機(jī)生產(chǎn)廠家己經(jīng)把微機(jī)引入到這領(lǐng)城胃近兒卟來國內(nèi)幾家大型汽車電器企業(yè)也陸續(xù)引進(jìn)了此類設(shè)備，但價(jià)格昂貴，因此，在我國研制性能穩(wěn)定測試精度高的汽車發(fā)屯機(jī)性能微機(jī)測試系統(tǒng)。

　　是件報(bào)意義而又邊切的工作。木文介紹簡稱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)例。

　　化新系統(tǒng)不再要手工調(diào)整負(fù)載，不再采用目視協(xié)調(diào)的操作方法，檢測項(xiàng)目的切換不再依靠人工；其次，測試精度要達(dá)外先進(jìn)水平。速度上也處大大縮短測試周期。以滿足生產(chǎn)率的要求最新系統(tǒng)要適用于多種+同型號(hào)的發(fā)屯機(jī)設(shè)計(jì)新系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)及功能，括余種不同型號(hào)的整體式汽車交流發(fā)電機(jī)；系統(tǒng)應(yīng)具備參數(shù)設(shè)置性能測試采樣系數(shù)校對記錄查詢和操作幫助等功能；起始充屯轉(zhuǎn)，零電流轉(zhuǎn)速，必測，負(fù)載特性必測，最多可設(shè)檔，調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)電壓特性必測；設(shè)備的最終檢測精度等級為以。電壓0.5級；1.電流5級；轉(zhuǎn)速1.，級測試要求連續(xù)完成，其間負(fù)載的調(diào)整和測試項(xiàng)1的切換要纟動(dòng)化，保證測試快速性；測試結(jié)果要在屏幕上顯，并有燈光指，測試結(jié)果要存盤，并能方便事后查詢和打印，2系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)的總體結(jié)衫廠根據(jù)1述要求，并參考文獻(xiàn)1.我們設(shè)計(jì)了1的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)硬件主要分為六大部分輸入輸出接口數(shù)據(jù)采集卡及相關(guān)接口端子板；測量單元傳感器及其信轉(zhuǎn)換，執(zhí)行單元變頻器繼電器電子負(fù)載；記錄顯單元顯器硬盤。打印機(jī)。

　　2.2系統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)本系統(tǒng)要求自動(dòng)化程度裝卸方便。所以對發(fā)電機(jī)的固定夾緊均采用氣動(dòng)，且發(fā)電機(jī)的夾緊及電極接線次自動(dòng)完成。為測試的準(zhǔn)確，保證觸頭良好的接觸，電極材料采用紫銅，發(fā)電機(jī)的定位采用發(fā)電機(jī)安裝孔及凸定位成盤及壓頭?；顒?dòng)拆卸義適應(yīng)不同種的豎求。發(fā)電機(jī)軸通過1性朕軸節(jié)與驅(qū)動(dòng)軸連接，避免偏心力對電機(jī)軸承的損害。

　　驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力通過同步帶與恒轉(zhuǎn)矩矢量變頻器控制的異步電機(jī)相連，保證電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，便于控制。驅(qū)動(dòng)軸與驅(qū)動(dòng)電機(jī)，通過隔音裝置安放在床體內(nèi)，以降低機(jī)械噪音對環(huán)境的影響，驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速很5，設(shè)計(jì)上也采取降噪措施。

　　2.3系統(tǒng)電擰硬件設(shè)汁2.3.1系統(tǒng)主測試回路根據(jù)國內(nèi)汽爾電器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測試要求。所設(shè)計(jì)的測試生回路硬件主要有閣略個(gè)由發(fā)電機(jī)和整流電路以及調(diào)節(jié)器所組成的整體，輸出直流電；2電流傳感器1尤1和，2，分別用來檢測充電電流和負(fù)載電流；電壓傳感器8，檢1被控對象汽車交流發(fā)電機(jī)；發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速由個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器檢測以到的頻率位號(hào)經(jīng)頻率屯壓變換器后進(jìn)入計(jì)算機(jī)受計(jì)算機(jī)控制的電子負(fù)載能使負(fù)載電流的變化滿足性能測試要求。2.3.2系統(tǒng)控制原理3由1可知，系統(tǒng)的控制核心是臺(tái)586的工控機(jī)，它的作用是提供人機(jī)交互界面?？刂普麄€(gè)測試過程的進(jìn)行。完成系統(tǒng)有關(guān)個(gè)外部系統(tǒng)的聯(lián)系，則由，818數(shù)據(jù)采集卡承扔，電流電壓和轉(zhuǎn)違等采樣信號(hào)經(jīng)8181的，1轉(zhuǎn)換為數(shù)字量輸入計(jì)算機(jī)；控制臺(tái)的操作按鈕通過88，的開關(guān)量輸入口，1輸入計(jì)算機(jī)；計(jì)算機(jī)輸出的控制信號(hào)通過818的開關(guān)量輸出口00到達(dá)指燈蜂鳴器繼電器等汁兌機(jī)叫環(huán)控制的控制量輸出經(jīng)過818，的0，口傳達(dá)給電子負(fù)載。

　　發(fā)電機(jī)由臺(tái)相異步電機(jī)帶動(dòng)，該電機(jī)由臺(tái)變頻器擰制，變頻器可以通過計(jì)兌機(jī)的1.和0，口擰制轉(zhuǎn)速及加減速過程2.4系統(tǒng)功能軟件梭塊設(shè)14木系統(tǒng)應(yīng)用軟件由5個(gè)功能塊纟成。各個(gè)臺(tái)的功能塊既相互獨(dú)立，相互聯(lián)系，成為個(gè)整體，其總的結(jié)構(gòu)框閣2.下他對各個(gè)功能模塊作簡單介紹。

　　系統(tǒng)應(yīng)用軟件模塊結(jié)構(gòu)框2.4.1參數(shù)設(shè)置模塊發(fā)電機(jī)型號(hào)不1.其參數(shù)和測試條件也不同，所以當(dāng)型號(hào)改變時(shí)，就必須相應(yīng)地改變測試參數(shù)和條件。本系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置模塊中保存了20種發(fā)電機(jī)型號(hào)參數(shù)，而每種型號(hào)的參數(shù)，以進(jìn)行設(shè)迓，退出參數(shù)設(shè)置模塊，最后次改變或設(shè)置的型號(hào)就成為當(dāng)前的測試型號(hào)。該模塊還具有對測試日期和產(chǎn)品起始編號(hào)等項(xiàng)的設(shè)置功能。

　　2.4.2參數(shù)校對模塊在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，采用了很多抗干擾措施，關(guān)于這些措施，下文將較詳細(xì)地進(jìn)行介紹。

　　參數(shù)校對模塊的作用主要是克服人0采樣過程中的系統(tǒng)誤差某些直流性質(zhì)的干擾以及傳感器自身的非線性特性，并且使檢測值諄實(shí)地反映實(shí)際值。參數(shù)校付，系統(tǒng)進(jìn)次采樣，分別獲檢測值和實(shí)私位，利爪線性回歸的方法使檢測值擬合實(shí)際值，獲得校對系數(shù)。為使校對有意義，實(shí)際值由高精度的檢測儀器獲取，2.4.3測試模塊測試模塊的作用是對發(fā)電機(jī)測試過程進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制，其測試的發(fā)電機(jī)型號(hào)參數(shù)測試條件以及測試項(xiàng)目和順序均取自最后次的參數(shù)設(shè)置。按下啟動(dòng)鍵后，計(jì)算機(jī)就按設(shè)迓好的參數(shù)條件以及項(xiàng)目順序自動(dòng)進(jìn)行系統(tǒng)測試過程，自動(dòng)完全測試。結(jié)果顯。記錄保存和編號(hào)的累加。

　　2.4.4記錄查詢和系統(tǒng)幫助模塊記錄查詢模塊提供了按型號(hào)按月份按當(dāng)前日期按抽查序號(hào)等方式進(jìn)行記錄查詢印機(jī)進(jìn)行打印。

　　系統(tǒng)幫助模塊提供系統(tǒng)功能詳細(xì)說明和操作方法的在線幫助，有助于操作人員的正確操作和新手的學(xué)習(xí)培訓(xùn)。

　　3系統(tǒng)調(diào)試把理論設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方案付諸廠現(xiàn)實(shí)時(shí)，總足會(huì)出現(xiàn)很多問。本系統(tǒng)的調(diào)試順序是按從局部到整個(gè)系統(tǒng)；從硬件到軟件；從機(jī)械行的，其中檢測系統(tǒng)信號(hào)采樣通道的調(diào)試和干擾的抑制電子負(fù)載調(diào)試電流閉環(huán)控制是整個(gè)調(diào)試的關(guān)鍵。

　　系統(tǒng)由于有變頻器，以及發(fā)電機(jī)工作電流人，所以存在蓍很大的屯磁擾，極人地奶響了采樣信號(hào)的精度。因此采樣通道的調(diào)試不但包括零點(diǎn)和量程的標(biāo)定等常規(guī)工作，更重要的是必須排除系統(tǒng)的千擾。為了抑制變頻器運(yùn)疔時(shí)的諧波噪音竄入屯而進(jìn)入系統(tǒng)，變頻器和電網(wǎng)之間加入了相進(jìn)線濾波器，另外，信號(hào)線采用屏蔽線，盡量減少走線長度，減少結(jié)點(diǎn)，特別是要避免產(chǎn)生信號(hào)線走線途徑中包圍大電流導(dǎo)線的情況。

　　電子負(fù)載的調(diào)試可以在，讓818卡的測試軟件中進(jìn)行。屯產(chǎn)負(fù)栽必須保證性能穩(wěn)定，線性度好，從而給軟件控制帶來較大的方便，電子負(fù)載的設(shè)計(jì)要考慮過流過壓保護(hù)，以適應(yīng)不同發(fā)屯機(jī)的測試豎求。

　　電流閉環(huán)，制采用，分段控制，0制精確測試快速。

　　4系統(tǒng)特點(diǎn)4木系統(tǒng)的設(shè)汁方案和軟件編制力求體現(xiàn)以下幾個(gè)特心使得本系統(tǒng)具較好的自動(dòng)性連續(xù)性智能性精確性快速性和可靠性。

　　自動(dòng)性連續(xù)性智能性本系統(tǒng)由臺(tái)586工控機(jī)對汽車交流發(fā)電機(jī)的整個(gè)性能測試過程進(jìn)行控制，可以對+型4的發(fā)電機(jī)進(jìn)1參數(shù)設(shè)置。進(jìn)入測試狀態(tài)時(shí)動(dòng)更改產(chǎn)品編每測試完后產(chǎn)品編號(hào)自動(dòng)加測試項(xiàng)目數(shù)可任意設(shè)置，測試順斤可任意安排。

　　精確性本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和調(diào)試中綜合考慮了影響檢測精度的主要因素如傳感器檢測精度變頻器電磁信號(hào)干擾發(fā)電機(jī)整流后電壓電流以達(dá)到預(yù)定要求電壓0.5級，電流5級，快速性在負(fù)載性能測試時(shí)，首先給初值，使實(shí)際電流值給定值十分接近從而縮短了調(diào)節(jié)，間屯流的閉環(huán)調(diào)節(jié)采用分段乃0控制算法誤差大時(shí)采用，控制以減小超調(diào)量；誤差較小時(shí)采用，正控制保持控制速度并消除穩(wěn)態(tài)誤差；電腦進(jìn)入給定值誤差限內(nèi)時(shí)保持上次的擰制景，避免產(chǎn)生極限環(huán)或調(diào)節(jié)，間過長這樣做的好處是穩(wěn)定性和，復(fù)測試結(jié)果的斂性。

　　高安全性3啟動(dòng)鍵必須在夾具夾緊后才起作用；轉(zhuǎn)速小于3山14時(shí)松開鍵才有效，激磁屯壓與發(fā)屯機(jī)別號(hào)不對應(yīng)，無法進(jìn)入測試狀態(tài)，系統(tǒng)能保證不因測試而損壞被測產(chǎn)品。

　　5結(jié)論系統(tǒng)已在長沙日立汽乍電器廠等數(shù)家大型汽乍電器廠投試運(yùn)行，其質(zhì)檢部門對其性能進(jìn)行了測試結(jié)果明，本系統(tǒng)運(yùn)行可靠，操作方便靈活，則試精度穩(wěn)定性均達(dá)到并超過了設(shè)汁要求，測試周期可控制在2，5以內(nèi)，同臺(tái)發(fā)電機(jī)重復(fù)測試的結(jié)果致性很好本系統(tǒng)的投運(yùn)，解決7傳統(tǒng)測試方法誤差大結(jié)果可靠性差數(shù)據(jù)記錄費(fèi)時(shí)繁瑣等問，使得測試精度大大提高，從而保證了產(chǎn)品質(zhì)量；由于軟件編程靈活，和整個(gè)測試過實(shí)現(xiàn)了0動(dòng)化，從而降低1勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了作效率。各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)能與進(jìn)門設(shè)備媲美參考文獻(xiàn)汽車技術(shù)研究中心標(biāo)準(zhǔn)化所出版。2.5161.

　　2李志忠，王家楨。數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控中的微機(jī)應(yīng)用肘。北京清華大學(xué)出版社，1998.3齊智平。機(jī)電化系統(tǒng)的軟件技術(shù)。北京中今劉恩愴計(jì)算機(jī)技制系統(tǒng)系統(tǒng)分析與設(shè)汁師邛，武漢華中理工大學(xué)出版社。1993.680.