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《南京农业大学》 2007年
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发动机及变速器测控实验教学系统的研究与开发

刘奕贯  
【摘要】: 本课题在原汽车测控实验教学系统的基础上,通过软、硬件的设计与开发,研制了发动机及变速器测控实验教学系统。该系统以90款日产Maxima VG30E电控发动机及RE4F02型自动变速器为基础,在不影响电控发动机及自动变速器各种性能的前提下,对电控系统进行改造,最终设计了一套可进行实验、教学、科研及实际故障检测的平台。 通过系统的信号显示及检测板、信号模拟台、故障设置台及基于虚拟仪器技术的软件平台,可实现电控发动机及自动变速器电控系统各信号的动态显示及检测,主控信号的模拟,常见故障的设置,信号波形及参数的显示、存储、再现及与标准波形的对比,数据流分析等功能,从而也具有故障检测功能。本课题的主要内容为: 1)发动机及变速器台架的设计。使发动机、变速器、变速杆、加速踏板、制动踏板、燃油箱、蓄电池及各种仪表协调有序且可靠地布置在一可移动的台架内,并在熟悉系统电路的基础上对系统进行重新布线。设计后的台架具有布局合理,美观大方,灵活性、可靠性高、可操作性强,实验、教学效果好的优点;同时台架还能脱离系统其它部分单独运行,独立性强; 2)测控台架的设计。设计了可进行电压变换、信号隔离、信号整形、信号放大、限压稳压、电路切换等功能的信号调理电路;通过优化发动机及变速器线路,设计出了信号显示及检测电路,实现了信号动态显示及检测功能;利用单刀双掷开关的切换、电位计的调节,可对4个主控信号进行模拟;设计了故障设置模块电路,利用AT89C51单片机及74LS154、74LS249等芯片扫描故障设置按键的状态,进而对操作终端的继电器进行控制,实现对常见36个故障进行设置; 3)基于虚拟仪器技术的测控软件的设计。根据测试要求选择合适的计算机和数据采集卡,根据软件开发平台的特点选择LabVIEW软件作为系统的开发平台,设计了主控模块、参数设置、虚拟仪表、起动测试、波形测试、变速器测试、数据处理等10个软件模块,实现了系统的登陆、参数设置、虚拟仪表、测试各种工况下发动机及变速器各信号波形或变化趋势、测试波形与标准波形对比、数据流分析、波形打印、波形存储、数据事后处理、系统帮助等功能; 4)系统软、硬件的调试及试验分析。对软硬件各模块进行现场调试,系统运行正常可靠、达到系统设计的要求;分别在起动、怠速、加速工况下进行原机试验、信号模拟试验、故障设置试验,使用Fluke98汽车万用示波器、万用表和软件平台的相关模块对信号的数据及波形进行测试,对比现实仪表与虚拟仪表的实验结果。通过试验结果的分析,表明系统能真实反映发动机及变速器的工作参数及信号波形,充分实现信号的动态显示及检测、信号模拟、故障设置等功能,使用软件平台能准确可靠地进行信号的采集、参数及波形的测试、数据及波形的保存、处理,系统达到了设计的目标。 经实验室试用,结果表明,该系统具有人机界面友好、操作方便、可靠性高的优点,可同时服务于实验、教学、科研及故障诊断,具有较高的实用价值及应用前景。
【学位授予单位】:南京农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:U467-4

【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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