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國內(nèi)汽車工業(yè)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)日趨嚴(yán)格對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能測試技術(shù)提出了更高的要求。本文以發(fā)動(dòng)機(jī)測試中一項(xiàng)重要的特性測試項(xiàng)目～一速度特性測試為目的，重點(diǎn)研究了交流電力測功機(jī)及其控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

在詳細(xì)分析測功機(jī)工作原理和穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，以“被測發(fā)動(dòng)機(jī)～電力測功機(jī)一負(fù)載電阻”為研究對(duì)象，開展了測功電機(jī)數(shù)學(xué)模型、電力測功機(jī)帶純阻性負(fù)載運(yùn)行電樞反應(yīng)分析、控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)、控制策略以及軟件設(shè)計(jì)等方面的研究，完成了電力測功機(jī)控制系統(tǒng)開發(fā)。

1、以電力測功機(jī)為中心，分析了測功原理及系統(tǒng)各主要轉(zhuǎn)矩量之間的關(guān)系，討論了測功系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行條件。利用坐標(biāo)變換和Ｐａｒｋ方程得出測功電機(jī)模型，并運(yùn)用電機(jī)學(xué)理論對(duì)測功電機(jī)運(yùn)行時(shí)的電樞反應(yīng)進(jìn)行了詳細(xì)研究，推導(dǎo)了測功電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩控制基本方程式，對(duì)系統(tǒng)負(fù)載控制作了定量分析，為測功系統(tǒng)負(fù)載控制策略奠定了基礎(chǔ)。在硬件設(shè)計(jì)上，以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為核心，給出了轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、電流、電壓等信號(hào)檢測和處理電路的設(shè)計(jì)方法和具體的原理圖，討論了控制系統(tǒng)重要的組成部分一一負(fù)載電阻調(diào)節(jié)與勵(lì)磁控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)：

 在控制策略上，確定了調(diào)節(jié)“負(fù)載電阻”和“勵(lì)磁電流”、串級(jí)控制等電力測功機(jī)系統(tǒng)負(fù)載調(diào)節(jié)方式，將參數(shù)自整定模糊ＰＩＤ控制應(yīng)用于轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制，進(jìn)行了控制算法研究；

2、利用虛擬儀器技術(shù)，以ＬａｂＶＩＥＷ和Ｖｃ＋＋為開發(fā)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了電力測功機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于ＬａｂＶＩＥＷ和模糊ＰＩＤ控制的電力測功機(jī)控制系統(tǒng)具有較理想的控制效果，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性測試的要求。