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基于虚拟仪器的电动汽车数据采集分析系统的研究

赵刚  
【摘要】: 虚拟仪器是现代计算机技术、仪器技术及其它新技术完美结合的产物,是在通用计算机平台上,用户利用一些基本硬件和软件编程技术,根据需求定义和设计的具有测量功能的仪器系统。 环境和能源问题使得电动汽车迎来了发展的高潮,电动汽车是目前及未来汽车工程要研究的主要车型,为了评价车辆的性能,必须对电动汽车进行大量的数据采集分析。电动汽车的开发是一个长期的过程,也是一个非常复杂的过程,从目前的项目来看,数据测量的任务很重很杂,故需要开发一种功能强大,移植性好的数据采集分析系统。 电控机械自动变速器(AMT)是一个复杂的多输入输出控制系统,AMT是电动汽车项目的一个子项目,蓄电池也为其提供动力,在研制AMT的过程中,无论是设计方案的选择、硬件的调试,还是软件的调试与完善,无不依赖于数据采集与分析系统。因此,数据采集与分析系统是AMT系统开发的必要工具和重要组成部分,它的好坏直接关系到开发出AMT系统性能优劣与开发的效率。 本文中电动汽车数据采集和AMT台架实验数据采集这两个项目是笔者直接参与的,这两个项目都应用虚拟仪器技术。数据采集卡分为内部数据采集卡和外部数据采集卡;AMT台架实验数据采集用的是外部数据采集卡,由以DSP2407A芯片为核心的控制器来实现实验台架的各种数据的采集。内部数据采集卡可以用NI公司提供的软件驱动,而外部数据卡就必须开发相应的软件驱动程序,DSP2407A芯片提供USB接口进行数据采集,用VC开发数据采集卡的驱动程序。 数据分析软件的编写采用了当前开发虚拟仪器最流行的图形化编程语言LabVIEW。对LabVIEW和VISA进行了介绍,利用功能强大的VISA编写相关的程序。分析系统主要由数据采集分析和反向控制两大模块组成,数据采集分析模块负责接受硬件控制器传来的数据并可对数据进行实时的分析与存储;反向控制模块则负责向硬件控制器发送指令;数据传输方式采用USB串口通信方式。 通过实验表明,该系统工作性能稳定,人机界面友好,测量精度较高,对数据采集分析系统的设计提供了可靠的依据。 目前关于电动汽车数据采集分析系统的开发有很多,笔者根据自己的项目经验,同时参考了别的电动汽车数据采集分析系统,提出了开发这类系统的方法和优化方案。


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