PCI-1716多功能数据采集卡在电动助力转向器总成性能测试中的应用

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基于PCI-1220U的电动助力转向器性能测试系统研究

基于PCI-1220U的电动助力转向器性能测试系统研究

i z e t h e r e a l - t i me mo t i o n c o n t r o l b a s e d o n t h e VB 6 . 0 s o f t w a r e p l a t f o r m.
Ke ywo r d s: e l e c t ic r p o we r s t e e in r g;pe fo r r ma n c e t e s t i n g;mo t i o n c o n t r o l

2 2・
工业 仪表与 自动化装置
2 0 1 3年第 2期
基于P C I一1 2 2 0 U 的 电 动 助 力 转 向 器
性 能 测 试 系 统 研 究
阳建华 , 郑莹娜 , 旷雪梅 , 贾燕铭 , 林茂源 , 刘正茂
( 1 . 广东工业大学 信息工程学院, 广州 5 1 0 0 0 6 ;
0 引 言
电动 助力 转 向 器 E P S( E l e c t i r c P o w e r S t e e i r n g )
2 . 广州市嘉特斯机 电制造有限公 司, 广州 5 1 0 8 5 0 )
摘要: 采 用研 华 P C I 一1 2 2 0 U运 动控 制卡作 为伺服 控 制接 口, 工 控机 通 过该 接 口控 制 电动 助 力 转向 器总成 测试 系统 的伺服 电机 对 电动 助 力转 向 器进 行 加 载 , 实现 电动 助 力 转 向 器 管柱 总成 ( 含 E C U控 制 器) 综合 性能的 自动 测试 。试验 结果表 明 , 采用 P C I 一1 2 2 0 U 多功 能运动 控制 卡 , v X V B 6 . 0 为
S e r v o mo t o r wa s t a k e n a s a l o a d o f t h e EPS t e s t i n g s y pu t e r ma n i p u l a t e s t h e s e r v o mo t o r t o l o a d t o t h e EP S t e s t i n g s y s t e m v i a t h e i n t e fa r c e . Th e t e s t r e s u l t s s ho w t h a t t h e PCI一 1 22 0U mul t i ・ - f u n c t i o n mo t i o n c o n t r o l c a r d i s a b l e t o me e t c o n t r o l r e q ui r e me n t s o f t h e t wo - - a x i s s e r v o mo t o r t o r e a l - -

基于PCI和FPGA的高速数据采集系统

基于PCI和FPGA的高速数据采集系统

新技术·新业务DOI:10.3969/j.issn.1006-6403.2023.08.014基于PCI和FPGA的高速数据采集系统[张四维 王勋志 谭静波]为了准确、实时地采集工业现场快速变化的数据,设计了一种基于外设部件互连标准(Peripheral Component Interconnect,PCI)和FPGA的高速数据采集系统,系统主要包括高线性度模拟光耦模块、高速模数转换模块、同步动态随机存储器控制模块、PCI通信模块、FPGA及其软件系统等。

系统把PCI总线具有的兼容性强,数据传输快等特点和FPGA具有的灵活可编程性结合起来,并引入了高线性度的模拟光耦模块和具有流水线结构的高速模数转换器(THS1206),使系统具有传输速率高、数据处理能力强和抗电磁干扰能力强等特点,仿真和实验结果验证了设计的正确性。

张四维湖南省交通规划勘察设计院有限公司,本科毕业于郑州轻工业大学,主要研究方向为嵌入式系统设计。

王勋志湖南省交通规划勘察设计院有限公司,硕士毕业于中南大学,主要研究方向为嵌入式系统设计。

谭静波湖南省交通规划勘察设计院有限公司,本科毕业于湖南科技大学,主要研究方向为嵌入式系统设计。

关键词:数据采集线性光耦 THS1206 FPGA PCI摘要1 引言在信号处理技术中,数字信号的处理是主流及趋势;而在数字信号处理技术中起关键性作用的就是前期的数据采集工作。

工业现场常常有一些快速变化的数据需要采集,根据香农采样定理,采样频率应该不小于模拟信号频谱中最高频率的2倍,故要求数据采集系统要有高的采集速率。

与此同时,高速采集到的大量数据也需要及时或是实时进行处理,这对采集系统的数据处理器的性能有高的要求。

外设部件互连标准(Peripheral Component Interconnect,PCI)总线是目前最先进的计算机总线之一,具有兼容性强、功能全、传输速率快等特点,它不受限制于具体的处理器,可以为高速的外围设备与中央处理器(CentralProcessing Unit,CPU)之间提供高性能、高吞吐量的数据通路[1]。

如何提高轻型载货汽车电动助力转向系统的精度与稳定性

如何提高轻型载货汽车电动助力转向系统的精度与稳定性

如何提高轻型载货汽车电动助力转向系统的精度与稳定性随着科技的发展和人们对环保意识的不断增强,电动助力转向系统在轻型载货汽车中的应用越来越广泛。

然而,为了提高转向系统的精度和稳定性,我们还需要进行一系列的改进和优化。

本文将从几个方面探讨如何提高轻型载货汽车电动助力转向系统的精度和稳定性。

一、优化电动助力转向系统的设计1.选用合适的电机电动助力转向系统的精度和稳定性关键取决于驱动电机的性能。

选用高效、高准确度的电机是提高系统性能的关键。

可以采用无刷直流电机,具有高转矩、高效率、低噪音等优点,能够更好地满足转向系统的需求。

2.改进传感器的性能传感器是电动助力转向系统的重要组成部分,直接影响精度和稳定性。

应选用高精度的传感器,并进行正确的安装和校准,以确保其准确测量转向角度和转向力,从而实现更精准的转向控制。

3.提高控制算法的精度控制算法在电动助力转向系统中起着至关重要的作用。

要根据车辆的运行状态和驾驶员的驾驶意图,设计优化的控制算法。

可以采用模糊控制、PID控制等方法,结合车辆动力学特性,提高控制算法的精度和稳定性。

二、改善转向系统的可靠性1.加强故障检测和诊断在电动助力转向系统中,及时发现和排除故障是提高系统可靠性的关键。

可以采用故障检测和诊断系统,通过监测传感器、电机和控制器等元件的工作状态,及时发现故障并提供相应的报警和处理措施,保证转向系统的正常运行。

2.优化系统的结构和布局良好的系统结构和布局有助于提高转向系统的可靠性。

合理安排传感器、电机和控制器等元件的位置,减少电缆的使用和连接点的数量,降低故障发生的概率,从而提高系统的可靠性。

三、加强零部件的制造质量控制1.严格选择供应商为了保证电动助力转向系统的精度和稳定性,应该与具有高品质和可靠性的供应商建立长期稳定的合作关系。

对供应商的生产能力、制造工艺和质量控制措施进行严格审查,确保供应的零部件质量达标。

2.加强出厂检测和质量控制在电动助力转向系统生产过程中,应加强出厂检测和质量控制。

PCI6211采集卡实验说明书

PCI6211采集卡实验说明书

前言本实验系统是为本科生、研究生开设的《测控技术与虚拟仪器》课程提供的实验设备。

它提供验证性、设计性、创新性的各种典型实验。

通过实验了解和掌握常用的物理量如位移、速度、力、温度、浓度、湿度等检测方法,并能初步分析典型测控系统中传感器的工作原理及其在检测与控制中的作用于地位:认识到传感器技术在信息技术应用的重要性。

训练具有根据被测对象及测量要求合理选用传感器及相应测量电路的能力。

并能构建相应的测控系统。

了解仪器接口的规范和技术,懂得如何建立特定测试目的的自动化测量系统。

懂得编写仪器控制软件,了解虚拟仪器技术的概念,体验虚拟仪器环境的实验研究。

了解LabVIEW软件及相应的虚拟仪器技术,了解传感器技术与计算机技术、通信技术及微电子技术等相关技术结合的现状与发展趋势,从而提高学生们毕业后独立设计自动化检测系统和智能化仪器仪表的能力。

实验箱底板功能说明一. 本系统所用NI PCI-6221数据采集卡资源如是,24路双向数字I/O,16路模拟输入、2路模拟输出,2路定时计数器,底板上68针插座接口为采集卡68-pin VHDCI母头接口。

采集卡用法详见NI-DAQmx帮助。

二.《步进电机控制与霍尔元件位置检测》实验模块集成在实验箱板底上。

目录第一部分传感器模块实验实验一双向磁场场强计设计 (3)实验二人体感应报警系统设计 (5)实验三电子秤设计 (7)实验四可燃气体检测系统设计 (9)实验五湿度测量计设计 (11)实验六光强检测与控制系统设计 (13)实验七红外数据传输系统设计 (15)实验八步进电机控制与霍尔元件位置检测系统设计 (17)实验九温度测量与温度控制PID系统设计 (21)实验十电机调速与测速开环系统设计 (23)实验十一电机调速与测速闭环PID系统设计 (25)实验十二模拟电梯超重报警系统设计 (27)实验十三遥控电风扇系统设计 (30)实验十四自动控制窗帘系统设计 (32)实验十五模拟小车遇障系统设计 (35)第二部分信号处理实验实验一典型信号的频谱分析实验 (38)实验二典型信号的概率密度分析实验 (40)实验三典型信号的相关分析实验 (42)实验四信号的采样与恢复实验 (44)实验五数字FIR滤波器实验 (46)实验六数字IIR滤波器实验 (48)实验七信号的调制(调幅)实验 (50)实验八信号的调制(调频)实验 (52)实验九信号的调制(调相)实验 (54)实验十信号的合成与分解实验 (56)第一部分传感器模块实验实验一双向磁场场强计设计一、实验目的1.初步认识采集卡,了解采集卡AD采集功能。

电动助力转向系统论文

电动助力转向系统论文

汽车电动助力转向系统对汽车操纵稳定性的影响一般使用下面三个指标对汽车电动助力转向系统的性能进行评价,这些评价指标从不同程度上对汽车操纵稳定性产生影响。

1.转向回正能力评价在汽车行驶中驾驶员进行转向时,回正力矩能够使转向盘自动地回到中间位置,这有助于驾驶员回正方向,但有时回正力矩会带来过多的冲击,使得转向稳定性变差。

传统的助力转向系统能通过它的惯性和自身的摩擦产生一些阻尼效果,但却是很被动。

相反,在EPS系统中可以通过控制助力电机来获得适当的阻尼效果。

另一方面,转向系统内部摩擦损失力矩过大时,又就会阻碍转向盘的回正。

就此,提出一种通过控制电机提供回复助力,可以获得良好的回正能力。

回正特性控制策略可分为两种算法。

一种为回正算法,其主要功能是使转向轮快速而准确的回到中心位置,尤其是当内部摩擦阻碍回正时;另一种是主动阻尼算法,它可使转向轮在阻尼作用下很好的回位而避免出现冲击振动。

为达到此目的,研究中采用如下的PID控制器。

式中,u2为回正时电机控制信号;K3K4K5是控制器的增益。

当方向盘转角大时,式中的P1部分产生较大的回正转矩或回复助力转矩,以便帮助回正,而当回正过急时,微分部分产生主动阻尼控制,避免回正冲击振动和超调,因此,可以通过调整控制器的增益系数来获得不同的回正特性。

下面用具体参数来仿真该控制方法,并得出回正相应的曲线。

以转向助力为研究对象,该系统的主要参数为:K c=139.95N·m·rad-1,Kε=0.0625V·rad-1,r=0.051m,L=0.000269H,R0=0.165Ω,I m=0.000191kg·m2,K r=0.0631N·m·A-1,B m=0.00329 N·m·rad-1,K1=0.088,K2=1.6,K3=0.225,K4=0.17,K5=3.08,s=0.15,K y=128000 N·rad-1。

电动助力转向系统在轻型载货汽车制动过程中的能量回收

电动助力转向系统在轻型载货汽车制动过程中的能量回收

电动助力转向系统在轻型载货汽车制动过程中的能量回收随着环保意识的逐渐增强,汽车制造业也在不断探索更加环保的技术方案。

一种非常值得关注的技术就是电动助力转向系统在轻型载货汽车制动过程中的能量回收。

这种技术能够通过收集并储存制动能量,以供车辆在行驶过程中使用,从而减少汽车在排放上的资源浪费,实现环保与高效的双赢。

一、电动助力转向系统的原理在轻型载货汽车中,转向系统的转向助力往往是通过柴油机驱动的液压泵实现的。

这样效率低下,同时产生大量的噪音和热量,不利于驾驶员的工作和运输环境。

而电动助力转向系统则不同。

它采用了电动机作为助力源,通过电液控制器将电动机的转矩转化成流体压力,实现转向动力的品质提高,同时还能减少噪音和热量的产生。

二、轻型载货汽车制动能量的回收在汽车的行驶中,大部分车辆都需要在一定的周期内进行制动以使车速减缓或停止行驶。

此时,车辆会产生大量的制动能量,而这种制动能量往往是会浪费掉的。

电动助力转向系统就能够通过回收这种制动能量,并将其转化为电能,存储到电池组中以备车辆在行驶中使用。

三、电动助力转向系统的应用目前,电动助力转向系统在轻型载货汽车领域已经有了广泛的应用。

通过在汽车制动过程中收集并存储制动能量,实现节能减排的目标,同时还能够减少驾驶员的工作强度,提供更加优质的驾驶体验。

四、电动助力转向系统在未来的应用前景电动助力转向系统在汽车制造业中的应用前景非常广阔。

预计未来几年内,随着汽车工业的不断创新和变革,这种技术将会越来越成熟,并且在轻型载货汽车制造中已经越来越受到了重视。

通过利用制动过程中产生的热量和能量,回收可再生的电能,实现节能减排,不仅符合环保和高效的理念,也能够为企业减少运营成本提供重要的技术支持。

总之,电动助力转向系统在轻型载货汽车制造业中的应用前景非常广阔,这种技术通过回收制动过程中产生的热量和能量,实现了节能减排和运营成本减少的目标。

相信随着科技的不断发展和创新,这种技术将会在未来的汽车制造业领域中发挥越来越重要的作用。

电动助力转向系统设计

电动助力转向系统设计

学号:常州大学毕业设计(论文)(2012届)题目学生学院专业班级校内指导教师专业技术职务校外指导老师专业技术职务二○一二年六月电动助力转向系统设计摘要:随着科学技术的进步,人们越来越乐于享受科技带来的美好生活。

作为现代生活的一部分,汽车也越来越与人们的生活紧密不分,与此同时,更舒服的驾驶体验,成为新宠。

首先就是本文将研究的:电动助力转向系统,它将给我们带来更加轻松方便的驾驶体验。

电动助力转向系统即:EPS 就是英文Electric Power Steering的缩写。

电动助力转向系统是汽车转向系统的发展方向。

该系统由电动助力电机直接提供转向助力,省去了液压动力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮,既节省能量,又保护了环境。

另外,还具有调整简单、装配灵活以及在多种状况下都能提供转向助力的特点。

正是有了这些优点,电动助力转向系统作为一种新的转向技术,将挑战大家都非常熟知的,已具有50多年历史的液压转向系统。

本文分析了汽车电动助力转向系统的基本原理,对构成系统的总体方案和控制方法进行了仿真分析,并利用DSP F2812实现控制系统的全数字化,在此基础上完成了EPS 系统控制器的软、硬件系统的开发,最后又进行了EPS系统模拟台架试验。

由于国外技术壁垒,目前国内研究EPS系统尚处在初级阶段,技术还不是很成熟,需要更多的研发人员投入到这项工作中。

所以需要更多人的努力来攻克这个技术难题,早日成熟我国的EPS设备,不再受限于国外设备,从而达到国产化。

关键词:电动助力转向系统控制系统实验控制器软件开发Design of electric power steering systemAbstract:Along with science and technology progress, the people more and more are glad enjoy the happy life which the science and technology brings.As a part of modern life, cars are more and more closely with people living without, at the same time, more comfortable driving experience, become a new favorite. First of all is that this study: electric power steering systems, it will bring us even more easy and convenient driving experience.The electric power steering system: EPS is the English abbreviation of the electric power steering. The electric power steering system is the development direction of the steering system. The system is provided directly by the electric power motor power steering, eliminating the need for a hydraulic power steering system necessary for the power steering pump, hoses, hydraulic fluids, belts and engine pulley, not only save energy, protect the environment. In addition, a simple adjustment, flexible assembly and can provide the characteristics of the power steering in a variety of conditions. It is precisely because of these advantages, the electric power steering system as a new steering technology, the challenges we are very well known, and has 50 years of history hydraulic steering system.T his paper analyzes the basic principles of automotive electric power steering system, constitute the system's overall program and controls methodology, simulation analysis, and the use of DSP F2812 all-digital control system, the EPS system controller soft on this basis, The hardware system development, and finally the EPS system simulation bench.Due to technical barriers to foreign, domestic research on EPS system is still at an early stage, technology is not mature, need more developers to join in such efforts. More efforts are needed to overcome the technical difficulties, early maturing EPS devices in China, is no longer limited to equipment in foreign countries, so as to achieve localization.Keywords: Electric power steering system Control system Experiment Controller Software development目录摘要 (I)目录 (III)1绪论 (1)1.1前言 (1)1.2汽车转向系统的发展 (1)机械液压助力 (1)电子液压助力 (2)电动助力转向系统 (2)1.3国内外电动助力转向系统的研究现状和发展趋势 (2)系统的优点 (3)课题研究的意义 (4)课题的研究目标和内容 (4)1.4EPS系统会遇到的主要问题 (4)2 电动助力转向系统的硬件设计 (4)2.1EPS系统结构及其工作原理 (5)2.2电动助力转向系统的类型 (5)转向柱助力式 (5)小齿轮助力式 (6)齿条助力式 (6)2.3本系统所用的关键器件 (7)扭矩传感器 (7)电动机 (8)车速传感器 (8)电子控制单元(ECU) (8)电流传感器 (9)控制器的芯片简介 (9)2.4本系统控制器的组成 (9)2.5EPS控制系统硬件电路设计 (10)模数转换电路设计 (10)DSP F2812 PWM输出电路设计 (10)模拟信号滤波电路设计 (11)电动机反馈电流信号输入电路设计 (11)车速信号捕获电路设计 (12)电动机正反转判定电路设计 (13)电机驱动电路设计 (13)电机电流采样电路设计 (14)2.6ECU总体架构 (15)3电动助力转向系统的控制策略分析 (17)3.1转向驱动力矩与助力矩关系 (17)3.2EPS典型助力曲线 (17)直线型助力算法 (18)折线型助力算法 (18)曲线型助力算法 (18)3.3转向系统受力分析 (19)4对电动助力转向系统的建模及仿真 (21)4.1EPS系统的动力学模型 (21)建立转向系统动力学模型 (21)建立系统状态空间模型 (22)4.2EPS系统稳定性分析 (23)5转向系统的软件设计 (24)5.1主程序模块设计 (24)5.2主程序初始化模块 (26)口初始化 (26)初始化 (27)初始化 (28)5.3信号采集模块设计 (28)扭矩和电流信号采集设计 (28)车速信号采集设计 (29)6电动助力转向系统的台架试验及结果分析 (30)6.1EPS系统试验台架简介 (30)6.2EPS系统试验台的组成 (31)6.3汽车EPS性能试验台测控系统 (32)6.4试验结果分析 (33)7.结论 (36)参考文献 (38)致谢 (39)1绪论1.1前言随着世界经济的不断发展,人们的生活水平也不断提高。

汽车电动助力转向虚拟测试系统研究

汽车电动助力转向虚拟测试系统研究

汽车电动助力转向虚拟测试系统研究
李伟;张德明
【期刊名称】《计算机测量与控制》
【年(卷),期】2007(15)3
【摘要】汽车电动助力转向是一种利用电动机直接为汽车转向系统提供助力的高新技术,代表着未来汽车动力转向技术的发展方向;从而迫切需要一种方便、快捷的EPS系统测试仪器,而传统的测试系统在便捷性、可靠性、可扩展性方面都具有一定的局限;针对这种情况,文中应用目前最流行的虚拟仪器软件开发平台LabVIEW 软件开发汽车电动助力转向系统虚拟测试仪器;考虑到LabVIEW软件不直接支持第三方数据采集卡的背景,提出了基于LabVIEW软件的单片机、PC机串口通信的测试方案,并成功开发了该虚拟测试系统;测试结果表明,该测试系统具有操作简便、工作可靠、开发成本低等优点,对相关虚拟测试系统的开发具有一定的借鉴价值.【总页数】3页(P316-318)
【作者】李伟;张德明
【作者单位】重庆交通大学,机电与汽车工程学院,重庆,400074;重庆交通大学,机电与汽车工程学院,重庆,400074
【正文语种】中文
【中图分类】TP274;U463.4
【相关文献】
1.汽车电动助力转向虚拟测试系统研究 [J], 张德明;李伟;吴光强
2.汽车EPS虚拟测试系统研究 [J], 陈雷
3.汽车自动变速器虚拟测试系统研究 [J], 黄旭华
4.汽车电动助力转向系统研究 [J], 李胜超;张智飞;刘永健
5.汽车电动助力转向系统研究 [J], 李胜超;张智飞;刘永健
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PCI-1716多功能数据采集卡在电动助力转向器总成性能测试
中的应用

蓝凤英;李扬;郑莹娜;贾燕铭;林茂源
【期刊名称】《计算机测量与控制》
【年(卷),期】2012(20)5
【摘 要】主要介绍了PCI- 1716多功能数据采集卡在轿车电动助力转向器性能测
试系统中的应用;借助于研华PCI-1716多功能数据采集卡和32位动态链接(DLL)
驱动程序接口,采用VB编程平台,实现对PCI- 1716数据采集卡的驱动和控制;根据
轿车电动助力转向器性能测试系统的要求,所有数据的采集使用PCI- 1716多功能
数据采集卡完成,最终实现对实时数据的采集、分析和处理,完成轿车电动助力转向
器总成在装配线末端多种性能测试项目的在线测试;PCI- 1716多功能数据采集卡
采用软件定时器控制数据采集流程,利用软件触发方式触发A/D转换,各采集通道的
输入电压范围设定为-10V~+10V.%An application of the PCI- 1716 data
acquisition card in the performance testing of the electric power steering
system is investigated and developed. In the test system, all online data
are collected with PCI _ 1716 and a 32 -bit DLL driver on the platform of
Microsoft Visual Basic. This makes the online data logging,processing and
storing available. Performance tests of the electric power steering system
including the function testing, input/output feature, the current feature of
the steering assist motor and unloaded rotation torque can be conducted.
PCI-1716 data acquisition card used software timer to control data
acquisition process and trigger A/D conversion, input voltagernrange of all
the acquisition channel is set to -10V-H0V.

【总页数】4页(P1426-1428,1444)
【作 者】蓝凤英;李扬;郑莹娜;贾燕铭;林茂源
【作者单位】广东工业大学信息工程学院,广东广州510006;广东工业大学信息工
程学院,广东广州510006;广东工业大学信息工程学院,广东广州510006;广东工业
大学信息工程学院,广东广州510006;广州市嘉特斯机电制造有限公司,广东广州
510850

【正文语种】中 文
【中图分类】TP274
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1.PCI-1716数据采集卡在校直测控系统中的应用 [J], 阳杨;郑莹娜;李志明;刘正茂
2.PCL数据采集卡在漏电保护器可靠性试验装置中的应用 [J], 杨帆;李奎;刘冬;秦
志军
3.多功能数据采集卡在炉温控制系统中的应用 [J], 曹立学
4.多功能采集卡在FTIR光谱仪数据采集系统中的应用 [J], 王君;陆亦怀;高闽光;魏
秀丽;张天舒;徐亮;陈华
5.PCL- 836多功能计数器/定时器卡在频率测量中的应用 [J], 张英杰;刘亮;葛芦生

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