小型车辆制动性能检测系统研究

摘要

车辆制动性能是车辆行车安全的重要保障，对其进行准确，快捷，高效的检测具有十分重要的意义。虚拟仪器技术本着“软件就是仪器”的思想，降低了系统的硬件费用，缩短了开发周期，增强了系统的扩展能力。本设计以LabVIEW为软件开发平台，将虚拟仪器技术与检测技术相结合，构建了功能强大、性能可靠、操作便捷的车辆制动性能检测系统。 本文首先介绍了车辆制动性能检测台的种类，原理与效果以及虚拟仪器的发展及优势。并且根据惯性制动检测原理，完成了该检测平台的机械部分设计。 检测系统的硬件部分主要由变频器，电机，圆编码器，数据采集卡组成。变频器通过频率的变化控制电机的转速，数据采集卡采集圆编码器输出的脉冲信号。这一完整的硬件系统为制动性能检测奠定了基础。 本设计采用了三种控制方法对电机转速进行控制，分别是PID控制，模糊逻辑控制以及PID-模糊逻辑控制，并对三者的控制效果进行了仿真，结果表明PID-模糊逻辑控制具有最佳的控制效果。 检测系统的软件部分主要实现了计算机与变频器的串口通信，PID控制算法，模糊逻辑控制算法，控制曲线图的显示，数据保存等功能。软件界面清晰明了，具有良好的人机交互性。 本文最后介绍了实际检测条件下的操作步骤，并且进行了真实情况下转速控制效果的比较以及制动性能检测的结论分析，结论表明该系统达到了预期的功能要求，检测及控制精度较高。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1项目提出背景及研究意义

1.2国内外应用情况

1.2.1国外车辆制动性能检测技术的发展与现状

1.2.2国内车辆制动性能检测技术的发展与现状

1.3虚拟仪器简介

1.3.1虚拟仪器与传统仪器对比

1.3.2虚拟仪器的组成

1.3.3 LabVIEW语言简介

1.4本文主要研究内容

第2章检测系统整体设计

2.1系统功能

2.2制动性能检测系统机械部分设计

2.3系统检测原理

第3章 测控系统硬件平台设计

3.1编码器概述

3.1.1科奥达GBZ06D2500-P／r-WE05P光电轴角编码器

3.1.2编码器使用过程中的问题及解决

3.2数据采集卡

3.2.1研华PCI-1780数据采集卡简介

3.2.2数据采集卡的使用

3.3变频器

3.3.1变频器的组成

3.3.2富士FRENIC5000G11S／P11S变频器及端子连线

3.4 RS232-RS485串口转换器

3.4.1串口通信

3.4.2串行通信协议

3.4.3 HEXIN-IIIRS-232-RS-485转换器

第4章控制理论基础及应用

4.1 PID控制理论

4.1.1 PID控制算法理论基础

4.1.2 PID控制器的优缺点

4.2 LabVIEW环境下PID控制器的实现

4.2.1 LabVIEW PID工具箱简介

4.2.2 PID控制器的实现

4.3模糊逻辑控制理论

4.3.1模糊控制系统的构成及原理

4.3.2模糊逻辑的基本概念

4.4 LabVIEW环境下模糊逻辑控制器的实现

4.4.1 LabVIEW模糊逻辑工具箱简介

4.4.2转速调整模糊控制器的实现

4.5 PID控制器和模糊逻辑控制器的控制效果仿真

第5章 测控系统软件设计

5.1串口通信程序

5.2写变频器频率程序

5.3变频器启动及停止控制程序

5.4滚筒转速检测程序

5.5滚筒转速控制程序

5.6制动信号采集程序

5.7测控系统操作界面

第6章系统测试及实际性能分析

6.1检测过程及步骤

6.2制动性能检测系统实际性能分析

6.2.1转速控制效果分析

6.2.2制动性能检测分析

6.2.3测控系统性能小结

总结与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文