磁电机实时检测系统的研制

磁电机实时检测系统的研制

李旭辉[1]2002年在《磁电机实时检测系统的研制》文中研究指明磁电机是摩托车最主要的电源装置。它的主要用途是为点火系统提供点火能量,使发动机运转作功。判断点火系统品质优劣的主要性能指标有点火提前角、和点火能量等。这些性能指标都可以通过磁电机特性参数来获得。本课题来源于嘉陵工业股份公司检测站的实际应用,针对摩托车磁电机进行多参数实时检测的一套检测系统。实现对摩托车磁电机特性参数的波形和数据的测量,并对其进行计算和分析。以前的磁电机性能测试普遍使用人工观察和判断,效率低下,耗时长。在磁电机常规测量时,发现在国家标准中用于测量电压、电流的仪器仍然是普通的电压、电流表,而观测到的波形多为不规则的形状,根据测量原理,显然不能用其来做定量的分析;由于点火系统的放电过程比较复杂,伴随着很强的电磁干扰,点火电流、点火电压都是变量,使得点火能量的测量成为点火系统性能测试的一个难点。本测试系统采用了屏蔽、隔离等抗干扰技术,并运用了许多软件滤波、信号处理的方法以确保测量的准确性、稳定性。本文主要从测量原理、总体设计、硬件设计、软件设计等方面进行论述。作者对系统的需求进行分析,完成了系统的搭建和硬件的设计、制作,以及测量原理的确定。本文的特色之处在于:1)在测量原理的问题上,敢于突破现有条规的约束,分析了原有测量方法的问题,提出应该采用有效值原理的方法对不规则波形进行测量。2)在测量方法上,成功的将匹配检测的原理应用于实际的测量中,提高了测量的准确性,有效的节约了硬件成本。这套系统已经在嘉陵工业股份公司检测站运行半年多,使用情况良好,可在磁电机生产、使用单位推广应用。为磁电机产品质量的检验和控制提供了先进的检验设备。

《中国公路学报》编辑部[2]2017年在《中国汽车工程学术研究综述·2017》文中研究说明为了促进中国汽车工程学科的发展,从汽车噪声-振动-声振粗糙度(Noise,Vibration,Harshness,NVH)控制、汽车电动化与低碳化、汽车电子化、汽车智能化与网联化以及汽车碰撞安全技术5个方面,系统梳理了国内外汽车工程领域的学术研究进展、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。汽车NVH控制方面综述了从静音到声品质、新能源汽车NVH控制技术、车身与底盘总成NVH控制技术、主动振动控制技术等;汽车电动化与低碳化方面综述了传统汽车动力总成节能技术、混合动力电动汽车技术等;汽车电子化方面综述了汽车发动机电控技术、汽车转向电控技术、汽车制动电控技术、汽车悬架电控技术等;汽车智能化与网联化方面综述了中美智能网联汽车研究概要、复杂交通环境感知、高精度地图及车辆导航定位、汽车自主决策与轨迹规划、车辆横向控制及纵向动力学控制、智能网联汽车测试,并给出了先进驾驶辅助系统(ADAS)、车联网和人机共驾等典型应用实例解析;汽车碰撞安全技术方面综述了整车碰撞、乘员保护、行人保护、儿童碰撞安全与保护、新能源汽车碰撞安全等。该综述可为汽车工程学科的学术研究提供新的视角和基础资料。

周俊杰[3]2010年在《新型抽油机用复合式永磁电机及其驱动系统与检测系统的研究》文中认为随着我国经济发展的进一步深化,国民经济对能源的依赖度越来越高,而石油是最重要的能源之一。目前,国内油田抽油机装备数量巨大,用电量基数可观,而这些装备大多为传统设备,系统远行效率低下,因此,急需大力开发抽油机节能技术。高效节能“复合式永磁电机”可以在低速情况下输出大扭矩直接驱动抽油泵进行工作,从而实现电动机对抽油泵的直接驱动模式(直驱式抽油机系统)。由于采用了直接驱动结构方式,取消了中间多级传动机构,使得整机效率大为提高。节能型抽油机的推广应用,具有重要现实意义。论文的研究工作围绕浙江省重大科技项目“高效节能永磁电机研发”科研课题内容展开,主要研究内容包括:对复合式永磁电机的结构特点进行研究,采用理论分析与有限元仿真相结合的方法,提出削弱电机齿槽转矩的综合措施,并应用于电机设计。研究永磁电机的各种驱动控制方法,进行控制性能的Matlab仿真比较,重点实现复合式永磁电机的无速度传感器控制,设计基于DSP的电机调速控制系统。研制“复合式永磁电机测试系统”,采用虚拟仪器的设计思想,构建电机运行数据实时采集系统,并基于LabVIEW软件开发平台,编写数据处理软件。测试系统通过权威机构检测,实际应用于复合式永磁电机的性能测试工作。

熊玉勇[4]2014年在《基于虚拟仪器的磁电机定子自动检测系统的研究》文中指出磁电机是利用永磁铁产生磁场的小型交流发电机,是汽油机点火系统中的点火电源,广泛应用于小型汽油机、摩托车以及园林机械等领域,其性能的好坏直接决定发动机火花塞的点火性能,对燃油效率以及整车性能有重要影响。为了满足多型号磁电机定子出厂性能检测的需求,提高检测精度、效率以及自动化水平,基于虚拟仪器开发了磁电机定子自动检测系统。系统以工业计算机为硬件平台,利用高速数据采集卡PCI-1714UL和工控型I/O板卡PCI-1761分别进行信号的采集与处理和检测台总体的机械与电气动作控制,具有较高的自动化水平和测试柔性。系统采用模块化设计,各功能模块间通过队列消息机制通信,通过多线程操作控制,解决了瞬变信号的高速采集与处理和抗干扰问题。设计并开发了检测台人机界面,可实时观察电压波形及测试参数数值,实现了手动和自动控制两种模式的转换运行。磁电机定子性能测试采用全新的测试方法,首次通过对磁电机电压信号的实时触发分析,确定点火时刻。通过对磁电机电压信号进行采集、滤波、时频和峰值处理,可同步测试出开路峰值电压和点火提前角等指标。采用叁针放电模拟火花塞点火,对火花电压和电流信号进行高速同步采集、触发捕获与滤波处理,实时积分运算得出点火能量值,包括实时值、最大值和平均值,弥补了传统测试方法存在的较大缺陷。系统通过实际检测台的开发验证,能够自动同时测试出两个磁电机定子的各项性能指标,测试误差小,检测效率提高80%。研究结果表明,该系统具有较高的测试精度和柔性,系统功能完善,人机界面美观易用,显着降低测试成本和工人劳动强度,在磁电机出厂检测领域具有很大的市场价值,亦对其他自动化测量系统的开发提供重要的参考价值。

宋建焕[5]2010年在《新型直驱电机检测控制系统研究》文中研究说明本文针对新型直驱电机的不同特性,以及检测控制系统智能化、自动化的要求,研究新型直驱电机的检测与控制系统。虚拟仪器是计算机技术、现代测试技术和电子仪器技术综合发展的产物,是一种新型的、前景良好的测量仪器。直驱电机检测与控制系统以Labview为软件平台,结合硬件实现对电机运行的检测控制,例如数据采集、在线检测控制、故障诊断、显示和存储。本文针对以下叁种直驱电机设计了检测与控制系统。(1)新型复合式叁维永磁电机是一种新颖的永磁同步电机,它将外转子式旋转永磁同步电机与盘式永磁同步电机结合起来,充分利用了电机内部的有效空间,提高了电机的电磁转矩与体积比。针对其低速大力矩,变频调速等特性,以PC机为主控单元,采用了NI公司的PCI-6221数据采集卡和闭环霍尔电流、电压传感器,以Labview为软件开发平台,设计和实现了新型叁维永磁电机检测系统,并实现了对电压,电流,拉力的实时检测和故障分析。(2)直线电机轨道交通试验线中,叁相直线异步电机检测控制方法比较特殊。本文以PC机为主控单元,采用了NI公司的PCI—6229数据采集卡,以LabVIEW为软件开发平台设计了叁相直线异步电机检测控制系统。并设计了试验线供电系统,对感应电机采用基于DTC-SVM的无速度传感器控制策略。调节感应电机转速和励磁电流能使供电系统输出电压保持稳定。(3)直线电机物流线采用直线电机驱动,由逻辑控制器控制。由于它不需要中间传动装置,因而在机械磨损和噪音的性能方面要明显优于由传统的旋转电机驱动的物流传输系统。系统采用交流斩波控制调压技术,并介绍了该系统的速度和位置测试方法。

马骏[6]2015年在《永磁转子偏转式叁自由度电机转子位置光电检测平台的研究与设计》文中研究指明随着现代科技和机器人技术的迅速发展,人们对一些工业科技产品的要求越来越高。为了实现复杂的动作,叁自由度的运动装置已广泛应用于制造业和服务行业等多个领域。复杂的机械关节装置对电机的精密度和稳定性能的要求不断提高,而传统的这种装置需要由多个单自由度电机和复杂的机械结构组成,结构复杂,稳定性较差,由此推动了结构简单、高精度、高效率的多自由度电机的发展。近年来,由于各种永磁材料被应用于电机设计,如铁氧体、铝镍钴合金、稀土永磁体等,这使传统的体积大,操作不灵活的电机及其激励线圈逐渐被体积小、重量轻、结构简单、操作便利的由永磁材料制成的执行机构所代替,所以永磁多自由度电机将会成为特种电机领域重要的研究方向。在此背景下,本文在参考了国内外学者们所设计出的多种永磁多自由度电机结构的基础上,提出了一种双层线圈定子、单层圆鼓形转子结构的永磁偏转式叁自由度电机。同时,结合国内外对多自由度电机转子位置检测方面的研究成果,本文进一步提出永磁偏转式叁自由度电机的位置检测技术。本文主要进行了以下研究:1)在详细描述永磁转子偏转式叁自由度运动电机的具体结构和尺寸的基础上,对该电机的运行原理进行详细的介绍,同时详细阐述了电机如何实现偏转和自转,然后介绍了应用ANSOFT MAXWELL软件建立电机模型,并对其性能进行整体性分析。2)根据圆鼓形转子的结构和具体尺寸,结合光电传感器的工作原理,本文提出了一种使用光电传感器检测圆鼓形转子位置的方法,分别介绍了使用单光电传感器和双光电传感器检测电机转子位置的设计方法。然后本文通过MATLAB软件对算法进行仿真,并分析不同方法的优缺点。3)详细介绍了以ARM系列STM32F103RCT6开发板为核心的下位机传感器信号采样硬件设计和软件设计,并结合实际下位机硬件电路,阐述了PCB设计的要求与注意事项。4)根据位置检测实验的要求,对光电传感器进行选型,并通过实验确定该光电传感器的灵敏度参数,通过分别搭建单光电传感器和双光电传感器转子位置检测实验平台对永磁偏转式叁自由度电机转子的位置进行检测,并分析上位机界面波形与数据,进而通过实验证明了使用光电传感器检测圆鼓形转子位置的可行性和优点。

宫向[7]2013年在《小型无人机活塞式发动机调试检测系统设计》文中进行了进一步梳理小型无人机已经被广泛用于军事和民用领域。作为无人机动力系统的活塞式发动机,是机载设备中维修工作量最大、调整最复杂的装置,其工作状态的好坏直接关系到无人机能否安全放飞和稳定飞行。由于发动机使用过程中会出现磨损、老化和性能下降等问题,螺旋桨的磨损也会影响发动机运转的平稳性。因此,必须借助于调试检测系统,定期对发动机进行性能检测、故障排查和飞行前的试车。为了实现发动机整机及其部件的性能检测、数据分析和故障诊断,根据发动机使用和日常保养要求,提出了发动机调试检测的主要内容,包括机载传感器和执行器的检测以及发动机各项性能参数和运行参数的测量,并据此开发了发动机调试检测系统。本文主要研究工作如下:1)为了进行发动机内、外场地试验,设计了可移动式试验台架。台架由可移动台体、测力装置、起动装置、供油装置、蓄电池以及集线盒组成。测力装置基于力矩平衡和杠杆原理测量发动机推力和扭力,并可利用标准砝码模拟发动机推力和扭力,对传感器进行标定。由起动按钮、电磁开关、起动机构成的电起动装置,实现了发动机安全、方便地起动。由脱离按钮、脱离电磁铁和延时继电器构成的电脱离装置,确保发动机起动后能与起动机可靠分离。起动装置能够实现起动机安装位置的叁维调节,保证发动机与起动机轴线在同一直线上。2)为了提供用于评价发动机工作状态所必需的试验数据,基于Freescale16位双核微控制器,研制了便携式测控仪。测控仪主要由信号调理模块、网络通信模块、舵机控制模块、电源模块、停机控制模块以及液晶显示模块等部分组成。测控仪通过油门执行机构控制发动机运行,进行多参数测量,利用液晶屏实时显示被测参数的变化过程,并通过以太网接口将数据上传至后台数据管理系统,从而满足台架试验和无人机与发动机不分离的机载测试要求。3)为了便于对测量数据进行管理和分析,基于Visual Basic编程环境开发了后台数据管理软件。软件分为实时测量和动态测量两种数据采集模式,包括试车准备、真实试车、完好性检测、数据管理和模拟试车五个界面,可以实现被测参数的数值显示、时域波形显示、数据快速传输与存储、数据动态回放、数据分析、数据监测、故障报警等功能。通过大量发动机台架试验,对调试检测系统的功能和可靠性进行了考核和评价。结果表明,系统能够稳定可靠地控制发动机运行,测量数据能够真实反映被测参数的变化过程,完全满足发动机性能检测、调试和维护的试验要求。

胥超[8]2015年在《基于无线通讯的便携式电动自行车检测系统开发》文中认为本课题来源于司法鉴定的需要,在大型电动自行车检测平台的基础上,开发设计的基于无线通讯的便携式检测平台。课题内容是对电动自行车的功率、速度、轴重进行实时测量,通过无线通讯,实时显示检测结果。以整台套设备作为研究对象,充分分析现有产品的优缺点,提出了改进方法,结合使用方提出的功能需求,完成便携式电动自行车检测平台的控制系统设计。对电动自行车进行检测时的功率计算方法进行了研究。运动控制系统的性能好坏直接关系到检测平台的使用功能是否实现。控制系统经过长时间的测试,能够稳定、准确地控制检测平台工作,检测所得的数据高效、精确。电动自行车性能检测技术是对电动自行车安全控制的关键。本文中采用理论研究,并结合了真车检测试验相结合的方法,对基于无线通讯的电动自行车检测系统的相关理论和应用问题进行了研究。本研究成果对电动自行车的性能检测具有一定理论意义及工业应用价值。根据国标DB33/572-2005中对电动自行车各项关键性能指标的要求,对电动白行车检测系统测试平台进行了叁维设计并开发了其控制系统。在室内检测平台的基础上,简化了机械结构。建立了电动自行车的机械惯量在检测系统测试平台上模拟的数学模型。通过理论研究并结合了真车检测试验,应用于实际检测中。开发了基于无线通讯的电动自行车检测系统的软件平台。利用VB .NET语言编写控制算法的人机交互界面软件,通过AVR单片机开发的电路板将控制算法应用于电动自行车检测系统中,完成了对电惯量的控制。完成了检测系统测试平台的设计,对控制系统进行了开发,并进行了真车试验。试验结果表明:检测的电动自行车的各项性能指标都能够很好的控制在国家规定的误差范围之内,响应速度快,准确性高,控制效果良好,并且车速控制容易,能够满足电动自行车各项关键性能指标检测的实际需要。

张玉涛[9]2013年在《汽车角度位置传感器总成测试台研制》文中提出近年来,随着汽车行业的飞速发展,对汽车零件的的测试已经变得越来越重要,测试手段和测试技术均发生了巨大变化。稳定度高、电磁兼容性好的测试方法,越来越多的应用在工业现场的测试当中。方向盘转角位置传感器和组合传感器是汽车动力学稳定性控制系统(ESP)的重要组成部分,其精度和稳定性直接关系着行车安全。汽车方向盘转角传感器(SAS)用于测量汽车转向时方向盘的旋转角度,组合传感器采集的信号是ESP系统的电子控制单元作为判断车身状态的核心信号。本文研究的是基于LabVIEW的两种角度位置传感器综合性能自动测试系统,该测试系统对于提高试验效率和试验件设计质量具有指导意义和应用价值。本文在查阅相关文献的基础上,从任务书具体需求出发,完成了角位置传感器综合性能测试系统硬件的方案设计及平台搭建。给出了所选用硬件的原理和选用原则,包括CAN板卡、伺服电机及驱动器、数字I/O板卡、程控电源、光电隔离电路的设计等。其中,重点介绍了伺服电机控制系统的设计方案。本文基于LabVIEW软件平台完成了系统软件的设计,首先提出了设计原则,介绍了软件设计的总体方案,详细阐述了用户登录及管理程序、主程序、测量子程序、设备管理及测试数据管理子程序的设计思路和设计过程。实现对试验装置的综合参数进行测量、处理、分析、获取试验装置的全方位信息,实现了测试数据的高效存储、显示、回放和报表生成等功能,完成了软件的开发。最后,完成了对角度位置传感器测试台进行性能测试及实验数据结果分析。测试结果表明,角度位置传感器综合性能测试系统运行稳定、可靠,满足设计方案中的功能技术指标,符合工业现场自动化测试要求,达到系统的安全性及可靠性设计方面的设计要求。

刘京诚[10]2003年在《微小步行爬壁机器人驱动与位置检测技术及系统》文中研究表明机器人技术作为高技术的一个重要分支,它综合应用了多学科的最新成果,代表着高技术的前沿。随着它在人类生活中的应用领域的不断扩大,推动了人们对机器人技术作用和影响的重新认识。机器人技术正在成为21世纪研究的热点,从某种意义上讲,一个国家机器人技术水平的高低反映了这个国家综合技术实力的高低。机器人微型化是当前和今后一段时期机器人技术发展的一个重要方向。本文研制的微小步行爬壁机器人是一种特种机器人,它采用永磁场和电磁场相互作用的驱动方式,具有体积小,驱动控制灵活的特点,便于进入狭小空间、管道以及人难以到达的导磁面,完成各种检测工作。论文首先对现有机器人的各种新型驱动原理及驱动方式进行了大量的分析对比研究,提出了一种适用于微小步行爬壁机器人的新颖工作原理和电磁直接驱动方式。通过对微小步行爬壁机器人驱动系统受力情况的分析研究,以及对现有永磁、软磁材料性能的分析研究和对比,根据在给定了永磁铁的条件下,如何使机器人具有足够大的驱动力这一影响机器人结构设计的重要因素,确定了满足课题要求的永磁和软磁材料,并对机器人驱动系统的永磁及电磁磁路进行了理论分析。论文还对微小步行机器人驱动方式及结构进行了研究,提出了叁种驱动方式及实现结构形式,研制出了两种结构的微小步行爬壁机器人实验样机。设计了检测机器人驱动力的微力测量装置,并对叁种驱动方式的驱动力进行了实验测量。同时针对影响驱动力大小的各种因素进行了理论分析与实验研究,理论分析和对比实验得出了一致的结论。论文对微小步行爬壁机器人的运动状况、控制时序进行了理论分析,建立了微小步行爬壁机器人运动的数学模型。分析了机器人驱动、控制的特点,提出了该机器人驱动和控制电路的实施方案。分析了基于两个PSD和叁个PSD的叁维位置检测系统,提出了一种基于改进的叁角法测量模型,应用单个二维PSD检测机器人叁维位置的新方法。论文研究和设计了用于微小步行爬壁机器人的位置检测硬件系统。包括二维PSD的结构、工作原理和各项性能参数、PSD信号处理电路、LED循环点亮系统、A/D转换卡、光学镜头和PC等。详细介绍了位置检测系统的软件模块,包括数据采集模块、数据处理模块和数据显示模块。采用Borland C++ Builder5.0和MatLab5.3作为开发工具,保证了检测软件的易用性、高效性和灵活性。通过大量实验验证了本文研究的检测方法的正确性和可行性。论文还对该位置检测系统的<WP=6>误差进行了初步分析,提出了改进的方向,为以后该测量方法和系统的优化与应用提供了参考。本课题研究的“微小步行爬壁机器人及驱动方法”以及“测力传感器”已获得国家发明专利和实用新型专利。本文为微小步行爬壁机器人驱动系统和叁维位置检测技术提供了一种新颖的方法和途径。

参考文献:

[1]. 磁电机实时检测系统的研制[D]. 李旭辉. 重庆大学. 2002

[2]. 中国汽车工程学术研究综述·2017[J]. 《中国公路学报》编辑部. 中国公路学报. 2017

[3]. 新型抽油机用复合式永磁电机及其驱动系统与检测系统的研究[D]. 周俊杰. 浙江大学. 2010

[4]. 基于虚拟仪器的磁电机定子自动检测系统的研究[D]. 熊玉勇. 华中科技大学. 2014

[5]. 新型直驱电机检测控制系统研究[D]. 宋建焕. 浙江大学. 2010

[6]. 永磁转子偏转式叁自由度电机转子位置光电检测平台的研究与设计[D]. 马骏. 河北科技大学. 2015

[7]. 小型无人机活塞式发动机调试检测系统设计[D]. 宫向. 合肥工业大学. 2013

[8]. 基于无线通讯的便携式电动自行车检测系统开发[D]. 胥超. 天津工业大学. 2015

[9]. 汽车角度位置传感器总成测试台研制[D]. 张玉涛. 哈尔滨工业大学. 2013

[10]. 微小步行爬壁机器人驱动与位置检测技术及系统[D]. 刘京诚. 重庆大学. 2003

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磁电机实时检测系统的研制
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