论文部分内容阅读
在汽车室内台架检测设备中,底盘测功机一直占据着汽车性能检测设备的重要位置。其可以在对汽车不解体的条件下检测汽车的多项性能,例如动力性、排放测试以及传动系故障诊断等。进入21世纪,汽车产业发展迅猛,对汽车性能与品质的要求也越来越高,因此在汽车检测与诊断技术发展方面也不得不加快步伐,尤其是底盘测功机对汽车相关性能测试的精确度与可靠性方面也提出了更高的要求。目前国内在用的底盘测功机大多为机械式和电涡流式两种,机械式是利用惯性飞轮来模拟汽车的加速阻力。其惯性飞轮的模拟只能是一种有级的模拟,即根据不同的车型选择不同惯量的飞轮组进行模拟。此方法在车型固定或较少的情况下能够比较准确的进行阻力模拟,在现有车型比较多的情况下,机械式的飞轮模拟方法已经不能够满足现代汽车检测的需求。电涡流式是将电能转化为机械能对驱动轮加载测试发动机功率,电涡流机的功率决定可测试覆盖车型,目前被广泛应用,其主要缺点是需要消耗较多的电能,并一部分转化为热能消耗掉。本文在阅读大量相关资料后,借鉴先进的研究成果,提出了一种能量回馈型汽车交流底盘测功机的方案,以此来实现对汽车功率的测试并实现能量的回馈。主要从以下几个方面入手:首先,对底盘测功机的原理进行了分析,借鉴现有底盘测功机的主要组成结构,对汽车在道路上和在底盘测功机上的阻力进行了分析,确立了底盘测功机模拟阻力的模型。最后提出了能量回馈型汽车交流底盘测功机的一种可实施方案。针对本文提出的方案,分别对“交-直”电网侧能量回馈系统和“直-交”电机侧电机控制系统进行了分析研究。“交-直”电网侧能量回馈系统采用三相PWM变流技术,并对其进行了深入的分析和仿真研究,为了实现电网侧单位功率因素的电流控制,采用双闭环控制来实现,保持直流电压的稳定,控制电网侧电流的高次谐波,减少谐波对电网的伤害。“直-交”电机侧电机控制系统采用直接转矩控制技术,并对其进行了分析和仿真研究。在对方案控制结构进行设计和研究后,对系统主要硬件部分进行了选型,主要包括测功电机、数据采集卡以及转速和力传感器等的选型。同时利用LabVIEW软件对测试系统的软件部分进行了简单的设计,主要针对汽车底盘相关性能测试的多个测试项目进行了测试软件的设计,包括滑行性能测试软件、加速性能测试软件、驱动轮输出功率测试软件以及数据采集和安全保护软件部分的设计。在对控制系统、硬件及软件的设计完成后,为了验证本系统的可行性,在现有电涡流测功机上进行了实车试验,进行实车试验前,首先对试验设备进行了检查和标定,保证试验的准确性。论文对系统进行了仿真试验,将实车试验与仿真试验的试验数据进行对比,检验两种试验条件下的数据吻合度,结果表明本系统的精度满足要求。