汽车制动阀静特性自动测试系统研制

摘要

汽车制动阀是汽车制动系统中的主要元器件之一,它的性能优良与否直接关系到汽车的行驶安全性。目前我国汽车生产厂普遍存在制动阀类产品质量检测手段落后、效率低、精确度差以及对某些参数无法测试的现状。因此对快捷、准确地检测汽车制动阀性能的方法和设备展开研究与开发是十分必要的。汽车制动阀的静特性不仅与制动阀零件的几何尺寸、平衡弹簧刚度、输入气压及行程有关,还与制造精度、装配质量、调整误差等因素有关。因此,研制出具有现代先进水平的制动阀静特性自动测试系统对我国制动阀的研究和汽车工业的发展具有重要的意义。本文研究并开发出一套汽车制动阀静特性自动测试系统,该系统由计算机进行控制,采用了专用测试软件,具备功能齐全、性能良好、使用方便、精度高、可靠性高、自动化程度高等特点。本测试系统的研制依据是QC/T35-1992汽车与挂车气压控制装置通用技术条件和QC/T36-1992汽车与挂车气压控制装置台架试验方法国家标准。系统由工业控制计算机、高性能数据采集卡、I/O控制卡、多路模拟量传感器、交流伺服系统、机械气压系统及专业测试软件等组成。系统通过组合的方式,将计算机测控技术和机电一体化技术以及气动控制技术相结合,形成了以PC工业机总线控制为基础的新型汽车制动阀静特性自动测试系统,满足了系统对静特性参量检测所提出的高测量精度、高稳定性和实时性的要求,解决了重庆卡福制动器厂制动阀类零部件检测设备落后的现状。本系统软件采用了VC6.0和动态链接库(DLL)联合设计的方案,并采用了模块化的设计思想,同时结合了多线程技术,使得本系统软件功能强大、实用,符合国家测试标准,操作使用方便。另外,为了排除和抑制控制系统中的干扰信号,论文从硬件和软件的角度介绍了硬件和软件抗干扰能力的设计思想和方法。本课题以理论为基础,结合了实验室试验和现场调试完成的。实践证明,本文研制的汽车制动阀静特性自动测试系统极大地提高了测试的精度及测试过程的自动化水平,对汽车制动性能的检测以及检测设备的发展有重要的实用价值。

目录

中文摘要

英文摘要

1 绪论

1.1 课题的研究的目的和意义及来源

1.2 汽车气制动零部件测试国内外的现状及发展

1.3 测试系统的基本组成

1.4 本课题研究的内容

2 汽车制动阀静特性自动测试系统总体设计

2.1 测试产品对象及测试内容

2.1.1 测试产品工作原理

2.1.2 静特性自动测试系统试验台主要技术标准和使用环境

2.1.3 静特性测试内容

2.2 静特性测试系统方案分析

2.2.1 静特性测试装置原理

2.2.2 本项目静特性测试方案的选择

3 制动阀静特性自动测试系统试验台及气路设计

3.1 试验台总体布局

3.2 试验台夹具设计

3.3 自动测试系统气路设计

4 制动阀静特性自动测试系统控制电路设计

4.1 控制系统结构设计

4.2 传感器选型

4.3 信号调理电路设计

4.4 数据采集卡

4.4.1 数据采集卡介绍

4.4.2 数据采集卡与传感器接线

4.4.3 数据采集卡软件编程

4.5 控制系统I／O设计

4.5.1 I／O卡介绍

4.5.2 I／O控制电路接线原理图

4.5.3 I／O卡编程

4.6 交流伺服系统

4.6.1 引言

4.6.2 伺服电机选型

4.6.3 运动控制卡安装与编程

4.6.4 交流伺服控制系统接线

4.7 控制系统总体接线图

5 制动阀静特性自动测试系统软件设计

5.1 引言

5.2 软件设计用户需求

5.3 软件设计总体架构和方案

5.4 软件主程序设计

5.4.1 软件主程序流程图

5.4.2 软件主界面设计

5.5 自动测试程序设计

5.5.1 自动测试程序流程

5.5.2 自动测试数据采集

5.5.3 自动测试多线程设计

5.5.4 数据滤波处理

5.6 数据处理程序设计

5.6.1 数据处理界面设计

5.6.2 数据处理程序流程

5.6.3 数据拟合

5.7 数据管理

5.7.1 数据库建立

5.7.2 数据库操作

5.8 参数设置程序设计

5.9 手动调试程序设计

5.10 标定程序设计

5.10.1 标定程序流程

5.10.2 标定界面设计

6 系统的调试

6.1 引言

6.2 交流伺服系统的调试

6.3 I／O调试

6.3.1 采用板卡例程调试

6.3.2 修正压力继电器的接线

6.4 模拟量调试

6.5 系统联调

6.5.1 消除伺服放大器干扰

6.5.2 软件消除传感器零点的影响

6.5.3 软件判断采样正式开始的方法

6.5.4 用软件实现将按钮站自动测试按钮实现测试准备和测试开始两种功能

6.5.5 起针点前数据波动处理

6.6 系统运行结果

结论

致谢

参考文献

附录：作者在攻读研究生期间发表的论文