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　　汽車交流發(fā)電機(jī)性能微機(jī)控制測(cè)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(cè)試系統(tǒng)投入試運(yùn)行后經(jīng)有關(guān)廠家質(zhì)檢部門對(duì)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(cè)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(duì)汽車發(fā)電機(jī)的性能測(cè)試都是沿用傳統(tǒng)的測(cè)試方法，其測(cè)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(cè)試精度高的汽車發(fā)屯機(jī)性能微機(jī)測(cè)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(cè)項(xiàng)目的切換不再依靠人工；其次，測(cè)試精度要達(dá)外先進(jìn)水平。速度上也處大大縮短測(cè)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(cè)試采樣系數(shù)校對(duì)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(cè)，負(fù)載特性必測(cè)，最多可設(shè)檔，調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)電壓特性必測(cè)；設(shè)備的最終檢測(cè)精度等級(jí)為以。電壓0.5級(jí)；1.電流5級(jí)；轉(zhuǎn)速1.，級(jí)測(cè)試要求連續(xù)完成，其間負(fù)載的調(diào)整和測(cè)試項(xiàng)1的切換要纟動(dòng)化，保證測(cè)試快速性；測(cè)試結(jié)果要在屏幕上顯，并有燈光指，測(cè)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?cè)O(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(cè)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(duì)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(cè)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叮活動(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(duì)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(duì)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(cè)試回路根據(jù)國內(nèi)汽爾電器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)試要求。所設(shè)計(jì)的測(cè)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(cè)充電電流和負(fù)載電流；電壓傳感器8，檢1被控對(duì)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(cè)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(cè)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。控制整個(gè)測(cè)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(duì)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(cè)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(cè)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(cè)試型號(hào)。該模塊還具有對(duì)測(cè)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(duì)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(duì)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(cè)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(cè)值和實(shí)私位，利爪線性回歸的方法使檢測(cè)值擬合實(shí)際值，獲得校對(duì)系數(shù)。為使校對(duì)有意義，實(shí)際值由高精度的檢測(cè)儀器獲取，2.4.3測(cè)試模塊測(cè)試模塊的作用是對(duì)發(fā)電機(jī)測(cè)試過程進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制，其測(cè)試的發(fā)電機(jī)型號(hào)參數(shù)測(cè)試條件以及測(cè)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(cè)試過程，自動(dòng)完全測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)試豎求。

　　電流閉環(huán)，制采用，分段控制，0制精確測(cè)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(duì)汽車交流發(fā)電機(jī)的整個(gè)性能測(cè)試過程進(jìn)行控制，可以對(duì)+型4的發(fā)電機(jī)進(jìn)1參數(shù)設(shè)置。進(jìn)入測(cè)試狀態(tài)時(shí)動(dòng)更改產(chǎn)品編每測(cè)試完后產(chǎn)品編號(hào)自動(dòng)加測(cè)試項(xiàng)目數(shù)可任意設(shè)置，測(cè)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(cè)精度的主要因素如傳感器檢測(cè)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(jí)，電流5級(jí)，快速性在負(fù)載性能測(cè)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(cè)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(duì)應(yīng)，無法進(jìn)入測(cè)試狀態(tài)，系統(tǒng)能保證不因測(cè)試而損壞被測(cè)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(duì)其性能進(jìn)行了測(cè)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(cè)試周期可控制在2，5以內(nèi)，同臺(tái)發(fā)電機(jī)重復(fù)測(cè)試的結(jié)果致性很好本系統(tǒng)的投運(yùn)，解決7傳統(tǒng)測(cè)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(cè)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(cè)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.