环境污染和能源紧缺要求汽车发动机提高性能,也对发动机测试技术提高了要求。交流电力测功机是动力系统性能测试的主要设备,测试中模拟整车在道路运行时的机械负载,实现被测电机在工况测试中输出转速、扭矩、功率等性能参数的测量。国内外交流电力测功机控制系统技术差距大,对设备没有形成统一的方案。研究高水平的交流电力测功机控制系统对国内测功机技术的发展,对汽车等行业的发展具有重要意义。本文以混合动力电动汽车测试平台项目为基础,研究30kW交流电力测功机控制系统。本文主要研究内容如下:研究了交流电力测功机系统的基本结构,以电机电动运行和发电运行的稳定性分析了电力测功机的运行原理。构建了测功机的数学模型并研究了其测功原理。分析了电力测功机的转速、扭矩工作模式,以及各模式下的应用。根据电力测功机控制系统设计要求选择控制系统硬件设计方案,将原有PLC控制改进为由上位机直接控制的测功机系统并介绍硬件设备选型。构建了电力测功机控制系统硬件结构,通过RS485总线Modbus通信协议构建上位机与变频器的通信连接电路。分析了扭矩传感器的转速测量和扭矩测量原理,给出了数据采集处理方法。设计了电力测功机控制系统的软件功能模块。重点研究了电力测功机的控制方法,以PID和九点控制相结合为创新,设计基于九点控制的动态切换PID控制,并仿真验证控制方法的可行性。根据设备连接,分析通信协议。设计移动加权平均滤波算法实现了转速扭矩信号的数据处理,提高测量精度。利用模块化结构设计控制界面,实现整个控制系统的软件设计。根据电力测功机测试需求,对控制系统进行测试实验。按照测功机工作模式分别进行恒转速模式和扭矩模式试验,验证电力测功机可实现两种工作模式的切换。以工况测试验证交流电力测功机在控制策略下的稳定性和动态性能。实验结果分析各模式下测功机的稳态性能和动态性能,以及测功机电动运行和发电运行的动态切换能力。交流电力测功机控制系统能够稳定运行在转速工作模式和扭矩工作模式,并在电动状态和发电状态实现快速动态切换,系统响应能力强,具有较高的稳定性和动态性能,实现了30kW交流电力测功机控制系统的设计。