车用内燃发动机电喷控制模拟实验台设计与实现
这是一篇关于内燃发动机,模拟工况信号,标定与监控,CAN通信的论文, 主要内容为内燃发动机作为一种重要的动力装置,经历了机械式喷射到电子式喷射发展历程。伴随计算机和电子通信等技术的快速发展,电喷内燃发动机的动力输出特性、效率、经济性、排放性能等都有长足进步。随着新能源普及,内燃机面临巨大压力,对电控技术提出更高要求。传统内燃机电喷控制系统开发除了软件仿真,往往需要在实验台架上做大量控制算法验证及性能测试,因此需要消耗大量燃油和人力资源。为此本文提出了面向内燃发动机电控系统研发所使用的模拟测试平台的研究课题。本文通过阅读大量相关技术文献,对内燃机电喷系统及测试技术现状有深刻理解。基于内燃机及其电喷控制系统的基本原理研究,提出课题任务并对内燃机试验的技术需求做了详细分析,根据试验台功能和系统组成要求设计了内燃机电控模拟实验台的软硬件架构。在硬件电路设计方面,按照内燃机实际工作环境对硬件资源要求,选用ds PIC30f6010A芯片作为模拟试验台的主控芯片,基于芯片进行外部各功能电路模块详细设计,包括主控芯片最小系统、模拟量信号源、曲轴/凸轮轴位置信号源、开关量信号源、通信接口、执行器驱动、电源转换以及信号源反馈检测等电路。之后基于MPLAB-XIDE软件编译环境结合系统工作流程分析设计了系统主程序、曲轴/凸轮轴信号输出及反馈检测、模拟量信号输出及反馈检测、CAN通信及串口通信程序。为实现对模拟测试平台的模拟信号的输出控制及测试结果分析处理,本文基于Labview设计开发了相应上位机监控界面。发动机的曲轴/凸轮轴位置信号的频率调节可通过主控板上电位器旋钮或通过上位机标定来实现;发动机的各种模拟量信号和开关量信号输出全部由上位机标定控制;各路输出信号通过反馈检测将实际输出结果上传到上位机,通过上位机人机界面可直观看出实际值与标定值之间误差。设计的CAN通信接口是为了测试验证内燃机ECU的CAN通信功能,设计串口是为了模拟测试平台与上位机之间信息交互。最后搭建真实的物理测试环境,首先用仪器对系统硬件电路做通电前基本检查,保证器件焊接无误。接着通电做电源转换模块输出和外围电路测试,通电后系统电气功能正常。为检验模拟平台功能,用辅助程序验证模拟平台与上位机及发动机ECU之间通信功能。利用上位机对曲轴/凸轮轴输出作标定测试,示波器显示所测得曲轴频率为凸轮轴频率的二倍,信号波形无杂波。最后做模拟量信号输出标定测试,由上位机对信号输出做标定,经由微处理器将实际输出信号检测反馈给上位机,实验表明实际输出误差在允许范围内,本研究成果对内燃机电喷控制系统开发具有一定实际意义。
消防设备电源监控系统的设计与实现
这是一篇关于消防设备电源监控系统,STM32,CAN通信,QT,MySQL的论文, 主要内容为近年来,由于消防设备不能正常工作,导致不能及时阻止火势蔓延的事情时有发生,而导致消防设备不能正常工作的一个重要原因就是消防设备电源异常,因此有必要对其电源监控进行研究。根据这一需求,设计并实现了一套监控系统,实现对消防设备电源的工作状态进行实时监控,及时发现异常情况,从而减少火灾带来的损失。所做的工作如下:(1)通过对国家相关标准的研究,并结合目前市场上已有产品的现状,总结出了系统要达到的一些基本要求,进而提出了系统的总体设计方案。详细介绍了系统的工作原理和组网设计,并给出了系统的功能,同时对系统设计时要用到的相关软件和硬件技术进行了阐述。(2)按照总体设计方案,对消防设备电源监控系统的硬件进行设计。本课题的硬件设计包含监控探测器和监控主机的硬件设计,设计时采用STM32系列单片机作为主控芯片,根据功能,采用模块化设计,并对一些重要模块做出了详细说明。(3)按照总体设计方案,对消防设备电源监控系统的软件进行设计。系统的软件设计包括监控探测器和监控主机的程序设计,给出了每部分的主程序流程图,详细介绍了流程图中的内容,并对部分重要模块单独进行说明。重点介绍了系统通信设计,包含CAN通信和以太网通信。(4)按照总体设计方案,对消防设备电源监控管理系统进行设计。描述了管理系统的功能,包括人机交互、数据处理和设备管理,然后分别从这三方面来阐述管理系统的设计。系统采用MySQL数据库对数据进行管理,设计不同种类的数据表对数据进行存储。(5)监控系统的实现与调试。采用监控探测器、监控主机和管理系统逐级调试的方法进行调试,使其达到预期的效果,最后对整个系统做了静电放电抗扰度试验和是恒定湿热运行试验。结果表明:本课题设计的监控系统实现了预期的功能,能够对消防设备电源状态进行实时监控,对故障报警响应快,完成了系统的设计与实现。
机车柴油发动机工况参数采集系统设计
这是一篇关于机车柴油机,参数采集,CAN通信,LabVIEW的论文, 主要内容为内燃机车作为铁路列车的牵引动力装置,是轨道交通运输不可或缺的重要部分,在国内外仍有广泛的应用市场。柴油机作为内燃机车的动力核心是保障铁路正常运输的基本条件,随着铁路运输的安全、快捷、重载以及节能减排的要求,对机车内燃机性能提出更高要求。内燃机系统因常年恶劣工作环境和繁重的工作负荷各种故障时有发生,影响机车安全运行,所以采取实时在线监测内燃机工况,便于及早分析出可能的隐患和及时故障报警,有利于提高内燃机车的检修效率,降低事故发生造成的损失。本文就此结合生产实际需求提出针对内燃机车柴油机系统的在线监测任务,开发出一种内燃机车柴油机工况参数采集系统。该系统能够自动采集柴油机系统在运行时的各种工况参数,以供驾驶人员实时了解和掌握柴油机的运行状态及故障诊断。首先对柴油发动机的基本工作原理进行介绍,分析了柴油发动机工作运行时需重点监测的主要工况参数,主要包括冷却液、机油、进排气的温度、压力以及发动机及涡轮增压器转速等,同时分析论证了相应信号检测传感器原理与选型,由此提出内燃机车柴油发动机工况参数采集系统的总体架构。结合内燃机车柴油机系统实际工作环境和端口功能及资源要求,柴油发动机参数采集系统选用ds PIC30f6010A型芯片作为课题硬件电路的主控芯片。根据功能需求围绕系统进行电路模块设计,主要包括主控芯片基本电路、电源转换电路、模拟量信号采集电路、频率量信号采集电路、开关量采集电路、通信接口电路等模块的设计。然后基于MPLAB X IDE软件编程环境对ds PIC30f6010A微处理器进行系统软件开发,包括主程序流程、转速信号采集流程、温度、压力模拟量采集流程、开关量采集流程、CAN通信和RS485通信流程。为便于实时监测柴油机的运行状态、数据分析处理及故障诊断,本文设计了一种基于LabVIEW的上位机系统,通过串口通信与数据采集装置进行数据交互,实时地存储显示和处理分析采集的数据。最后对所设计的柴油发动机工况参数采集系统做了功能测试。首先对系统硬件电路的电源转换模块和外围电路进行测试,确保正常后测试数据采集功能,为柴油机采集装置提供柴油发动机系统的模拟工况信号,采集到的信息在上位机上得以存储、显示、预警和故障诊断,测试结果表明该系统达到了预期的设计目标,该成果对提升内燃机车的运行安全性能及系统可维护性具有工程推广价值。
车用内燃发动机电喷控制模拟实验台设计与实现
这是一篇关于内燃发动机,模拟工况信号,标定与监控,CAN通信的论文, 主要内容为内燃发动机作为一种重要的动力装置,经历了机械式喷射到电子式喷射发展历程。伴随计算机和电子通信等技术的快速发展,电喷内燃发动机的动力输出特性、效率、经济性、排放性能等都有长足进步。随着新能源普及,内燃机面临巨大压力,对电控技术提出更高要求。传统内燃机电喷控制系统开发除了软件仿真,往往需要在实验台架上做大量控制算法验证及性能测试,因此需要消耗大量燃油和人力资源。为此本文提出了面向内燃发动机电控系统研发所使用的模拟测试平台的研究课题。本文通过阅读大量相关技术文献,对内燃机电喷系统及测试技术现状有深刻理解。基于内燃机及其电喷控制系统的基本原理研究,提出课题任务并对内燃机试验的技术需求做了详细分析,根据试验台功能和系统组成要求设计了内燃机电控模拟实验台的软硬件架构。在硬件电路设计方面,按照内燃机实际工作环境对硬件资源要求,选用ds PIC30f6010A芯片作为模拟试验台的主控芯片,基于芯片进行外部各功能电路模块详细设计,包括主控芯片最小系统、模拟量信号源、曲轴/凸轮轴位置信号源、开关量信号源、通信接口、执行器驱动、电源转换以及信号源反馈检测等电路。之后基于MPLAB-XIDE软件编译环境结合系统工作流程分析设计了系统主程序、曲轴/凸轮轴信号输出及反馈检测、模拟量信号输出及反馈检测、CAN通信及串口通信程序。为实现对模拟测试平台的模拟信号的输出控制及测试结果分析处理,本文基于Labview设计开发了相应上位机监控界面。发动机的曲轴/凸轮轴位置信号的频率调节可通过主控板上电位器旋钮或通过上位机标定来实现;发动机的各种模拟量信号和开关量信号输出全部由上位机标定控制;各路输出信号通过反馈检测将实际输出结果上传到上位机,通过上位机人机界面可直观看出实际值与标定值之间误差。设计的CAN通信接口是为了测试验证内燃机ECU的CAN通信功能,设计串口是为了模拟测试平台与上位机之间信息交互。最后搭建真实的物理测试环境,首先用仪器对系统硬件电路做通电前基本检查,保证器件焊接无误。接着通电做电源转换模块输出和外围电路测试,通电后系统电气功能正常。为检验模拟平台功能,用辅助程序验证模拟平台与上位机及发动机ECU之间通信功能。利用上位机对曲轴/凸轮轴输出作标定测试,示波器显示所测得曲轴频率为凸轮轴频率的二倍,信号波形无杂波。最后做模拟量信号输出标定测试,由上位机对信号输出做标定,经由微处理器将实际输出信号检测反馈给上位机,实验表明实际输出误差在允许范围内,本研究成果对内燃机电喷控制系统开发具有一定实际意义。
车用内燃发动机电喷控制模拟实验台设计与实现
这是一篇关于内燃发动机,模拟工况信号,标定与监控,CAN通信的论文, 主要内容为内燃发动机作为一种重要的动力装置,经历了机械式喷射到电子式喷射发展历程。伴随计算机和电子通信等技术的快速发展,电喷内燃发动机的动力输出特性、效率、经济性、排放性能等都有长足进步。随着新能源普及,内燃机面临巨大压力,对电控技术提出更高要求。传统内燃机电喷控制系统开发除了软件仿真,往往需要在实验台架上做大量控制算法验证及性能测试,因此需要消耗大量燃油和人力资源。为此本文提出了面向内燃发动机电控系统研发所使用的模拟测试平台的研究课题。本文通过阅读大量相关技术文献,对内燃机电喷系统及测试技术现状有深刻理解。基于内燃机及其电喷控制系统的基本原理研究,提出课题任务并对内燃机试验的技术需求做了详细分析,根据试验台功能和系统组成要求设计了内燃机电控模拟实验台的软硬件架构。在硬件电路设计方面,按照内燃机实际工作环境对硬件资源要求,选用ds PIC30f6010A芯片作为模拟试验台的主控芯片,基于芯片进行外部各功能电路模块详细设计,包括主控芯片最小系统、模拟量信号源、曲轴/凸轮轴位置信号源、开关量信号源、通信接口、执行器驱动、电源转换以及信号源反馈检测等电路。之后基于MPLAB-XIDE软件编译环境结合系统工作流程分析设计了系统主程序、曲轴/凸轮轴信号输出及反馈检测、模拟量信号输出及反馈检测、CAN通信及串口通信程序。为实现对模拟测试平台的模拟信号的输出控制及测试结果分析处理,本文基于Labview设计开发了相应上位机监控界面。发动机的曲轴/凸轮轴位置信号的频率调节可通过主控板上电位器旋钮或通过上位机标定来实现;发动机的各种模拟量信号和开关量信号输出全部由上位机标定控制;各路输出信号通过反馈检测将实际输出结果上传到上位机,通过上位机人机界面可直观看出实际值与标定值之间误差。设计的CAN通信接口是为了测试验证内燃机ECU的CAN通信功能,设计串口是为了模拟测试平台与上位机之间信息交互。最后搭建真实的物理测试环境,首先用仪器对系统硬件电路做通电前基本检查,保证器件焊接无误。接着通电做电源转换模块输出和外围电路测试,通电后系统电气功能正常。为检验模拟平台功能,用辅助程序验证模拟平台与上位机及发动机ECU之间通信功能。利用上位机对曲轴/凸轮轴输出作标定测试,示波器显示所测得曲轴频率为凸轮轴频率的二倍,信号波形无杂波。最后做模拟量信号输出标定测试,由上位机对信号输出做标定,经由微处理器将实际输出信号检测反馈给上位机,实验表明实际输出误差在允许范围内,本研究成果对内燃机电喷控制系统开发具有一定实际意义。
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