核心提示：　　汽車交流發(fā)電機性能微機控制測試系統(tǒng)設計譚青1胡志明。中南業(yè)人學機電1作研究所。湖1.長沙41083設計要求總體結構及其機械與電控硬件系統(tǒng)功能軟件模塊的設計方法。討論該，試系統(tǒng)的調試和特點。該測試系

　　汽車交流發(fā)電機性能微機控制測試系統(tǒng)設計譚青1胡志明。中南業(yè)人學機電1作研究所。湖1.長沙41083設計要求總體結構及其機械與電控硬件系統(tǒng)功能軟件模塊的設計方法。討論該，試系統(tǒng)的調試和特點。該測試系統(tǒng)投入試運行后經有關廠家質檢部門對其性能，試的結果明，其各項技術性能指標可與進口設備媲美，解決了汽車發(fā)電機性能傳統(tǒng)測試方法所存在的精度低效率低數據不目前1內絕大多數汽車發(fā)電機生產廠家對汽車發(fā)電機的性能測試都是沿用傳統(tǒng)的測試方法，其測試精度低誤差大效率低數據不能存貯。給產品質試追溯帶來很大的+便而國外發(fā)達國家的汽車發(fā)電機生產廠家己經把微機引入到這領城胃近兒卟來國內幾家大型汽車電器企業(yè)也陸續(xù)引進了此類設備，但價格昂貴，因此，在我國研制性能穩(wěn)定測試精度高的汽車發(fā)屯機性能微機測試系統(tǒng)。

　　是件報意義而又邊切的工作。木文介紹簡稱系統(tǒng)的設計實例。

　　化新系統(tǒng)不再要手工調整負載，不再采用目視協(xié)調的操作方法，檢測項目的切換不再依靠人工；其次，測試精度要達外先進水平。速度上也處大大縮短測試周期。以滿足生產率的要求最新系統(tǒng)要適用于多種+同型號的發(fā)屯機設計新系統(tǒng)的主要技術指標及功能，括余種不同型號的整體式汽車交流發(fā)電機；系統(tǒng)應具備參數設置性能測試采樣系數校對記錄查詢和操作幫助等功能；起始充屯轉，零電流轉速，必測，負載特性必測，最多可設檔，調節(jié)器調節(jié)電壓特性必測；設備的最終檢測精度等級為以。電壓0.5級；1.電流5級；轉速1.，級測試要求連續(xù)完成，其間負載的調整和測試項1的切換要纟動化，保證測試快速性；測試結果要在屏幕上顯，并有燈光指，測試結果要存盤，并能方便事后查詢和打印，2系統(tǒng)設計2.1系統(tǒng)的總體結衫廠根據1述要求，并參考文獻1.我們設計了1的系統(tǒng)結構硬件主要分為六大部分輸入輸出接口數據采集卡及相關接口端子板；測量單元傳感器及其信轉換，執(zhí)行單元變頻器繼電器電子負載；記錄顯單元顯器硬盤。打印機。

　　2.2系統(tǒng)機械設計本系統(tǒng)要求自動化程度裝卸方便。所以對發(fā)電機的固定夾緊均采用氣動，且發(fā)電機的夾緊及電極接線次自動完成。為測試的準確，保證觸頭良好的接觸，電極材料采用紫銅，發(fā)電機的定位采用發(fā)電機安裝孔及凸定位成盤及壓頭?；顒硬鹦读x適應不同種的豎求。發(fā)電機軸通過1性朕軸節(jié)與驅動軸連接，避免偏心力對電機軸承的損害。

　　驅動軸的動力通過同步帶與恒轉矩矢量變頻器控制的異步電機相連，保證電機轉速穩(wěn)定，便于控制。驅動軸與驅動電機，通過隔音裝置安放在床體內，以降低機械噪音對環(huán)境的影響，驅動軸的轉速很5，設計上也采取降噪措施。

　　2.3系統(tǒng)電擰硬件設汁2.3.1系統(tǒng)主測試回路根據國內汽爾電器標準規(guī)定的測試要求。所設計的測試生回路硬件主要有閣略個由發(fā)電機和整流電路以及調節(jié)器所組成的整體，輸出直流電；2電流傳感器1尤1和，2，分別用來檢測充電電流和負載電流；電壓傳感器8，檢1被控對象汽車交流發(fā)電機；發(fā)電機的轉速由個轉速傳感器檢測以到的頻率位號經頻率屯壓變換器后進入計算機受計算機控制的電子負載能使負載電流的變化滿足性能測試要求。2.3.2系統(tǒng)控制原理3由1可知，系統(tǒng)的控制核心是臺586的工控機，它的作用是提供人機交互界面。控制整個測試過程的進行。完成系統(tǒng)有關個外部系統(tǒng)的聯(lián)系，則由，818數據采集卡承扔，電流電壓和轉違等采樣信號經8181的，1轉換為數字量輸入計算機；控制臺的操作按鈕通過88，的開關量輸入口，1輸入計算機；計算機輸出的控制信號通過818的開關量輸出口00到達指燈蜂鳴器繼電器等汁兌機叫環(huán)控制的控制量輸出經過818，的0，口傳達給電子負載。

　　發(fā)電機由臺相異步電機帶動，該電機由臺變頻器擰制，變頻器可以通過計兌機的1.和0，口擰制轉速及加減速過程2.4系統(tǒng)功能軟件梭塊設14木系統(tǒng)應用軟件由5個功能塊纟成。各個臺的功能塊既相互獨立，相互聯(lián)系，成為個整體，其總的結構框閣2.下他對各個功能模塊作簡單介紹。

　　系統(tǒng)應用軟件模塊結構框2.4.1參數設置模塊發(fā)電機型號不1.其參數和測試條件也不同，所以當型號改變時，就必須相應地改變測試參數和條件。本系統(tǒng)的參數設置模塊中保存了20種發(fā)電機型號參數，而每種型號的參數，以進行設迓，退出參數設置模塊，最后次改變或設置的型號就成為當前的測試型號。該模塊還具有對測試日期和產品起始編號等項的設置功能。

　　2.4.2參數校對模塊在系統(tǒng)設計中，采用了很多抗干擾措施，關于這些措施，下文將較詳細地進行介紹。

　　參數校對模塊的作用主要是克服人0采樣過程中的系統(tǒng)誤差某些直流性質的干擾以及傳感器自身的非線性特性，并且使檢測值諄實地反映實際值。參數校付，系統(tǒng)進次采樣，分別獲檢測值和實私位，利爪線性回歸的方法使檢測值擬合實際值，獲得校對系數。為使校對有意義，實際值由高精度的檢測儀器獲取，2.4.3測試模塊測試模塊的作用是對發(fā)電機測試過程進行計算機控制，其測試的發(fā)電機型號參數測試條件以及測試項目和順序均取自最后次的參數設置。按下啟動鍵后，計算機就按設迓好的參數條件以及項目順序自動進行系統(tǒng)測試過程，自動完全測試。結果顯。記錄保存和編號的累加。

　　2.4.4記錄查詢和系統(tǒng)幫助模塊記錄查詢模塊提供了按型號按月份按當前日期按抽查序號等方式進行記錄查詢印機進行打印。

　　系統(tǒng)幫助模塊提供系統(tǒng)功能詳細說明和操作方法的在線幫助，有助于操作人員的正確操作和新手的學習培訓。

　　3系統(tǒng)調試把理論設計的系統(tǒng)方案付諸廠現實時，總足會出現很多問。本系統(tǒng)的調試順序是按從局部到整個系統(tǒng)；從硬件到軟件；從機械行的，其中檢測系統(tǒng)信號采樣通道的調試和干擾的抑制電子負載調試電流閉環(huán)控制是整個調試的關鍵。

　　系統(tǒng)由于有變頻器，以及發(fā)電機工作電流人，所以存在蓍很大的屯磁擾，極人地奶響了采樣信號的精度。因此采樣通道的調試不但包括零點和量程的標定等常規(guī)工作，更重要的是必須排除系統(tǒng)的千擾。為了抑制變頻器運疔時的諧波噪音竄入屯而進入系統(tǒng)，變頻器和電網之間加入了相進線濾波器，另外，信號線采用屏蔽線，盡量減少走線長度，減少結點，特別是要避免產生信號線走線途徑中包圍大電流導線的情況。

　　電子負載的調試可以在，讓818卡的測試軟件中進行。屯產負栽必須保證性能穩(wěn)定，線性度好，從而給軟件控制帶來較大的方便，電子負載的設計要考慮過流過壓保護，以適應不同發(fā)屯機的測試豎求。

　　電流閉環(huán)，制采用，分段控制，0制精確測試快速。

　　4系統(tǒng)特點4木系統(tǒng)的設汁方案和軟件編制力求體現以下幾個特心使得本系統(tǒng)具較好的自動性連續(xù)性智能性精確性快速性和可靠性。

　　自動性連續(xù)性智能性本系統(tǒng)由臺586工控機對汽車交流發(fā)電機的整個性能測試過程進行控制，可以對+型4的發(fā)電機進1參數設置。進入測試狀態(tài)時動更改產品編每測試完后產品編號自動加測試項目數可任意設置，測試順斤可任意安排。

　　精確性本系統(tǒng)在設計和調試中綜合考慮了影響檢測精度的主要因素如傳感器檢測精度變頻器電磁信號干擾發(fā)電機整流后電壓電流以達到預定要求電壓0.5級，電流5級，快速性在負載性能測試時，首先給初值，使實際電流值給定值十分接近從而縮短了調節(jié)，間屯流的閉環(huán)調節(jié)采用分段乃0控制算法誤差大時采用，控制以減小超調量；誤差較小時采用，正控制保持控制速度并消除穩(wěn)態(tài)誤差；電腦進入給定值誤差限內時保持上次的擰制景，避免產生極限環(huán)或調節(jié)，間過長這樣做的好處是穩(wěn)定性和，復測試結果的斂性。

　　高安全性3啟動鍵必須在夾具夾緊后才起作用；轉速小于3山14時松開鍵才有效，激磁屯壓與發(fā)屯機別號不對應，無法進入測試狀態(tài)，系統(tǒng)能保證不因測試而損壞被測產品。

　　5結論系統(tǒng)已在長沙日立汽乍電器廠等數家大型汽乍電器廠投試運行，其質檢部門對其性能進行了測試結果明，本系統(tǒng)運行可靠，操作方便靈活，則試精度穩(wěn)定性均達到并超過了設汁要求，測試周期可控制在2，5以內，同臺發(fā)電機重復測試的結果致性很好本系統(tǒng)的投運，解決7傳統(tǒng)測試方法誤差大結果可靠性差數據記錄費時繁瑣等問，使得測試精度大大提高，從而保證了產品質量；由于軟件編程靈活，和整個測試過實現了0動化，從而降低1勞動強度，提高了作效率。各項技術性能指標能與進門設備媲美參考文獻汽車技術研究中心標準化所出版。2.5161.

　　2李志忠，王家楨。數據采集和監(jiān)控中的微機應用肘。北京清華大學出版社，1998.3齊智平。機電化系統(tǒng)的軟件技術。北京中今劉恩愴計算機技制系統(tǒng)系統(tǒng)分析與設汁師邛，武漢華中理工大學出版社。1993.680.