汽车尾气余热发电台架上位机监控系统设计

摘要

近年来，汽车尾气余热热电转换技术的研究在世界范围内迅速升温，是汽车节能减排的前瞻性重大技术。而汽车尾气余热发电台架上位机监控系统是汽车尾气余热发电试验台架的重要组成部分。一套功能完善的汽车尾气余热发电台架上位机监控系统，能够很好地辅助操作人员对余热发电台架进行状况监视和实时控制，并对研究如何提高热电转换效率奠定了有力的实验基础。本文以汽车尾气热电转换台架试验系统为研究背景，开展汽车尾气余热发电台架上位机监控系统设计，主要包括以下内容：
　　 在介绍汽车尾气余热发电台架整体结构的基础上，完成了监控软件的功能需求分析。提出了一种模块化的汽车尾气余热发电台架上位机监控系统总体方案，将研究任务分为三个部分：数据通信模块、数据库模块及数据分析与挖掘模块，并对各个模块进行了功能划分。
　　 分析了USB总线体系结构，使用DriverStudio构建了驱动程序开发环境，完成了Windows操作系统下的USB驱动程序。制定了应用层通信协议，开发了USB应用程序，实现了上位机与下位机之间的可靠数据通信。
　　 选取Access为后台数据库，设计了适合本系统的数据字典。在分析比较各种数据库访问接口的基础上，结合多线程及线程间通信和同步技术，采用DAO数据库访问接口方式对数据进行存储，并利用ADO控件实现了对数据库的查询，提高了数据访问效率。
　　 根据数据可视化挖掘方法，利用MATLAB开发软件，选用二维插值法对集热器表面温度进行了数据拟合，得到了点的空间位置与其温度的三维图。根据该三维图，分析了集热器温度变化趋势及特点，为汽车尾气余热发电技术的深入研究提供了依据。