基于LabVIEW的同步器单体试验台测控系统研发

针对某齿轮生产厂家对同步器的测试要求,设计了一种同步器性能试验台。介绍了试验台机械系统的总体结构设计、测控系统设计及程序设计。以工控机为核心,通过PLC控制变频器来改变驱动电机转速,开发了基于LabVIEW虚拟仪器测控系统的同步器单体试验台。该试验台运行正常、测试精度高、实时性强、性能安全稳定,能完成同步器性能测试试验。LabVIEW软件提高了同步器性能测试系统的智能化和自动化水平,为同步器性能测试提供了一种简便易行的方法。     

紧凑型驾驶员在环EMT换挡试验平台开发

常见的变速器换挡试验台架注重对换挡的动力学过程进行研究,而没有把驾驶员以及交通场景带来的外界随机扰动考虑在内。为了提升变速器换挡试验的真实性和可靠性,在原有电驱动机械变速器(EMT)换挡试验台架的基础上增加了紧凑型驾驶模拟仿真系统,集成了虚拟交通场景、驾驶操作部件以及基于模型预测控制方法的自动驾驶算法。在Lab VIEW环境下开发了数据采集与处理软件来实现驾驶模拟信息采集和处理、驾驶模拟仿真系统与变速器控制器通信、车辆运行状态以及换挡过程监控等功能。大量试验结果表明:该试验平台能够模拟车辆在不同路况和驾驶员风格下的运行状态,实现驾驶员和交通场景在环的EMT换挡试验。     

纯电动汽车两挡AMT换挡策略研究

两挡AMT相较于单级固定速比减速器,能够降低整车系统对电池和电机性能的要求,但需要为其设计合理的换挡策略,以保证车辆经济性和动力性满足需求。首先分析驱动工况下电池、电机和变速器效率随车速和加速踏板开度的变化情况,以系统效率最高为目标,设计最佳经济性换挡策略。其次,分析不同挡位下加速度随车速和加速度踏板开度的变化情况,以加速度最大为目标,设计最佳动力性换挡策略。最后,设计了一种换挡策略切换控制器,将百公里电耗和加速时间组成综合性能指标,基于模糊理论计算动力需求因数,根据动力需求因数选择相应的换挡策略。仿真和试验结果显示:相较于传统换挡策略,平均百公里电耗降低9.97%,加速度略有恶化约3.96%。因此,该换挡策略在基本保证驾驶员动力需求的同时,极大地提高了经济性,可有效延长车辆的续航里程。     

客车机械式变速器润滑及温升测试系统研究

针对某厂家客车机械式变速器润滑及温升测试的要求,基于虚拟仪器平台LabVIEW,以PLC为控制核心,开发了集运动控制、数据采集、波形显示为一体的机械式变速器润滑及温升测试系统。模拟不同的爬坡角度,以永磁无刷电机作为动力源,使测试系统尽可能地模拟变速器的实际运行工况,并对厂家生产的机械式手动变速器标准样件进行了规定工况的试验。试验结果表明:开发的测控系统能较好地完成要求的测试任务,运行稳定、可靠。     

利用虚拟仪表技术构建综机部件试验台监控系统

介绍了综机设备试验台测控系统，该系统应用虚拟仪表技术，采用模块化设计方案，实现测试操作，数据采集自动化，提高了测试效率和对被试件的故障定位能力。     

DCT换挡过程中的相关动力学分析

在分析双离合器自动变速器(DCT)换挡工作过程的基础上,根据2个离合器的压力曲线,得到了离合器的打滑开始时刻和结束时刻。建立了3种不同控制策略下的车辆系统动力学模型,得出了换挡过程中各变量之间的变化关系,为制定换挡控制策略、计算换挡过程中离合器的磨损和进行车辆的动力学分析提供了理论基础。     

汽车零部件可重构力学试验台测控系统设计

汽车零部件可重构力学试验台支持用户改变系统结构实现功能重组,适应于产品快速转型的生产环境。试验台以作动和测量的运动方式划分模块,文章据此建立了具有软硬件同粒度横向并列式结构的试验台测控系统构架,设计了相应硬件和软件结构,最后开发了基于Labview的软件系统。     

重型汽车盘式制动器制动噪声试验及有限元分析

针对重型汽车制动过程中的摩擦尖叫噪声问题,依据缩比试验原理及重型汽车盘式制动器的主要技术参数,研制了一台能够模拟重型汽车真实制动工况的缩比试验台。介绍了试验台的机械结构及数据采集系统。在该试验台上进行重型汽车制动噪声特性分析试验。结果表明:在连续制动工况下,重型汽车盘式制动器制动噪声有明显的从无到有的产生趋势;随着制动压力的增大,摩擦系统更容易产生尖叫噪声,且噪声的频率成分更复杂;随着速度的增大,系统产生噪声的频率成分变得单一,且能量有所降低。在试验基础上利用ABAQUS软件对摩擦系统进行数值模拟分析,计算结果与试验所得的噪声频率特性具有很好的一致性,进一步验证了试验结果的准确性及试验台的可靠性。     

应用免疫粒子群算法的电动汽车经济性换挡策略研究

为使电动汽车正常行驶时的能量消耗率更低,对某款匹配两挡自动变速器的电动汽车进行经济性换挡策略研究。面向电机效率最优制定传统双参数经济性换挡策略;建立以工况能耗为目标、换挡时间为约束的集成优化模型,通过免疫粒子群算法求解得到换挡策略曲线;利用建立的整车仿真平台对优化前后的换挡策略进行UDDS、CCBC工况下的仿真。结果显示:优化后的换挡策略在2种工况下行驶100 km所节省的电能分别为6.36%和8.99%,电机工作点更集中于高效区。     

交变配流泵性能测试系统设计

为了探究交变配流泵及泵控激振系统的工作特性，课题组依据交变配流泵测试需求，设计了交变配流泵性能测试系统。设计了测试系统总体架构、液压系统和测控系统；根据测试功能任务的时间要求，运用LabVIEW语言开发了包含FPGA、CompactRIO实时系统和上位计算机的3级测控软件。试验结果表明：测试系统能够调节交变配流泵的配流盘、柱塞缸及斜盘等部件的运动状态参数，改变并测量泵控激振系统的交变输出特性。该测试系统为液压元件性能测试以及高频信号采集与处理提供了可行的方案。     

微型隧道管片力学性能试验台设计与研究

为满足微型隧道管片力学性能试验需要,设计制造了集载荷施加与数据采集功能于一体的微型隧道管片力学性能试验台。根据管片实际埋深及自身重力影响,可选择卧式或立式试验,兼容不同尺寸管片。设计了载荷模拟方案,利用环箍加载油缸实现水压模拟,利用水平及垂直加载油缸实现土压和地层抗力模拟。分析了试验台液压系统功能要求与工作原理,并进行详细计算与元件选型。设计了试验台数据采集系统,可采集应变、位移、环箍力、集中力等数据。实践证明应用效果良好。     

变速器疲劳寿命试验台油温控制系统设计与仿真

根据变速器疲劳寿命试验台对油温控制系统的要求,设计了试验台的油温控制方案。针对系统存在的严重滞后性和非线性等特点,结合传统的PID控制器和模糊控制器设计了一套基于自适应模糊PID控制器的油温控制系统。根据温控系统的工作原理及工程经验,借助Matlab中的Simulink仿真平台,建立了3种控制方式的控制模型,并将自适应模糊PID控制与传统PID和模糊控制器进行仿真对比,最后进行了抗干扰性分析。仿真结果表明:采用自适应模糊PID控制的油温控制系统精度更高,稳定性更好,具有较好的鲁棒性和适应能力。     

电动汽车自动变速器设计研究

由于电池和电机技术的不成熟,电动汽车仍需利用变速器提高整车动力性和经济性。本文首先简述了常见自动变速器的结构原理和优缺点,结合电动汽车电机特性和双离合器自动变速器的优点,提出将两挡双离合器自动变速器应用于电动汽车,并着重对该自动变速器的系统结构原理及其实现过程进行介绍,并分析了该自动变速器的优点。经研究表明,两挡自动变速器具有较好的应用前景。     

基于模糊支持向量机的变速器新产品疲劳失效辨识方法

针对变速器试验过程中容易出现一系列如断齿、断轴等影响试验系统设备运行安全的突发性失效问题,为及时准确地辨识出新产品试验过程中的疲劳失效状态,采用基于模糊支持向量机方法,将新产品前期运行特征参数作为训练样本,通过训练得到隶属度函数,对疲劳失效征兆进行模糊化处理确定疲劳失效隶属度。该方法可有效解决新产品缺乏失效特征样本的问题,可准确辨识出变速器新产品疲劳失效状态。试验结果表明:该方法在变速器新产品疲劳失效辨识中具有较高的准确性。     

基于Q学习的纯电动重型商用车智能换挡控制策略研究

为了同时兼顾换挡策略的全局最优性与在线实时性,提出了基于Q学习算法的智能综合换挡策略。根据马尔科夫理论,构建需求功率转移概率模型。以电能消耗与加速度量纲归一化最大为加权目标,建立综合性能换挡策略优化模型。运用Q学习算法,得到不同车速下的需求功率、SOC、速比三者关系的MAP图,从而制定出整车智能综合换挡策略。基于AVL/Cruise仿真平台,选取C-WTVC为循环工况,进行综合性能仿真分析。结果表明:与传统综合换挡策略相比,基于Q学习算法的智能综合换挡策略,整车0～50 km/h的加速时间缩短了4.6%,整车的能量消耗率降低了5.3%,说明该换挡控制策略能够有效地改善整车的动力性与经济性。     

基于概率神经网络的自动换挡策略研究

为了将驾驶员手动换挡经验制作成自动换挡策略,更好地满足汽车换挡的动力性要求,缩短变速箱自动换挡策略的研发时间,提出使用驾驶员手动换挡经验训练概率神经网络,从而高效率地制定汽车自动变速箱的换挡策略。在TruckSim中搭建汽车仿真模型,通过车辆CAN总线获得训练样本,在Matlab里训练概率神经网络模型。一方面进行PNN换挡策略与动力性换挡策略及BP神经网络换挡策略的仿真对比试验;另一方面进行原车离线数据的换挡试验。试验结果表明:基于概率神经网络的自动换挡策略可以实现正确率为98.76%的挡位控制,达到将优秀驾驶员手动换挡经验应用于自动换挡策略的要求;概率神经网络自动换挡策略的动力性优于动力学理论推导的换挡策略和BP神经网换挡策略。     

真空助力器带主缸总成试验台的开发

通过分析汽车真空助力器及制动主缸结构和工作原理,详细研究有关标准,设计开发出了关于助力器及主缸的综合性能试验台。试验台的开发过程中程序的编制完全采用的是Visual Basic6．0语言。该试验台能满足不同标准下实验方法的要求并能全面准确地体现真空助力器及主缸的各种性能。     

基于CAN总线的电动汽车踏板、换挡系统建模与故障诊断仿真

建立了纯电动汽车制动踏板、加速踏板和换挡系统的Simulink功能模型,利用Labview对模型所产生的CAN故障信号进行读取,识别显示其故障的内容。介绍了纯电动汽车换挡系统诊断信号的设计,依据ISO 15031-6标准的故障码规范进行故障码设计;依据ISO 15765-2标准的服务规范,对CAN信号进行设计。最终实现了在Simulink环境下电动汽车制动踏板、加速踏板和换挡系统模型故障的模拟仿真。     

称重测控系统数据处理方法

论述了计算机测控技术研制成功的叠加式称重测试系统的基本原理、测量数学模型和其实现方法。提出了测量数据处理的最小二乘决策方法,根据测试结果数据,进行了曲线拟合分析、对比。实验证明用该数据处理的决策方法可以提高系统的测量精度和稳定性能。     

符合中美欧标准四工位电冰箱性能试验室的研制

针对目前电冰箱性能试验室只能按单一标准检测的缺点,课题组设计了一套符合中美欧标准的四工位电冰箱性能测试试验室。对比了GB 12021.2—2015以及欧标和美标,提出了试验室温湿度和风速,试验的设计要求以及试验角的设计方案,介绍了空气处理系统和测控系统。试验结果表明试验室工况满足设计要求;基于GB 12021.2—2015对某型号电冰箱进行了耗电量性能测试,计算出其能效指数为38%,符合GB 12021.2—2015的一级能效要求。目前试验室已在质检中心顺利投入使用,并产生了良好的经济效益和社会效益。