基于CAN总线的电涡流测功机控制系统的开发.pdfVIP

· 机械研究与应用 ·2012年第5期(总第121期) 检测与控制 基于 CAN总线的电涡流测功机控制系统的开发 池建军 (国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心，北京 100190) 摘 要 ：介绍了主机基于MC9S12DP256和从机基于C8051F040单片机开发的电涡流测功机控制系统的硬件结构和软 件编程，详细介绍了系统的工作原理、总体结构、总体控制策略和控制算法，以及通过CAN进行数据通讯的协 议，结果表明具有一定的实用性和可扩展性。 关键词 ：测功机 ；PID控制 ；发动机 ；CAN总线 中图分类号：TK402 文献标识码：A 文章编号：1007-4414(2012)05—0145—03 Developmentofcontrolsystem foreddycurrentdynamometerbased onCAN bus ChiJian-jun (PatentexaminationcooperationcenterofThepatentoffice，SIPO，Being 100190，China) Abstract：A controlsystem foreddycurrentdynamometerbasedonMC9S12DP256andC8051F040isintroduced，thearchi— tectureofhardwareandtheprogrammingofsoftwareareintroducedtoo．System technique，workingprinciple，system model andarithmeticofthecontrolaredescribedindetm1．Theresultsshowthatithasrgeatvalueandexpansibilityinpracticality． Keywords：dynamometer；PIDcontrol；engine；CAN BUS 1 概 述 动感应盘旋转时，对 电抠所产生的制定转矩就通过传 测功机是发动机进行性能试验所必不可少的设 力臂传至测力装置上，从而达到测量转矩的目的。 备，它作为发动机等动力设备的吸功装置，其控制精 系统总体结构如图1所示。测功机功率驱动单 度的高低、响应速度及系统的稳定性直接决定了试验 元主要负责测功机励磁 电流的输出，从而改变测功机 的总体技术水平和试验数据 的准确性 。电涡流测 的输出转矩 ；油门执行器功率驱动单元主要负责驱动 功机结构简单、控制方便，有很宽的转速范围和功率 发动机的油门开度；信号采集单元负责采集发动机的 范围，其控制系统的主要任务就是通过调节内燃机油 机油压力、水温、排温等信号，便于试验人员随时了解 门位置和测功器励磁 电流 以控制 内燃机的转速和测 发动机的整体运行状况；测功机控制器主要负责系统 功机的制动力矩。内燃机试验工况的控制是通过对 信息的人机交互、AD采集与处理、测功机励磁 电流 内燃机和测功机的综合控制实现的，控制系统的控制 的控制、转速采集与处理、发动机的控制。测功机控 性能决定着内燃机一测功机系统的控制性能。 制器与测功机功率驱动单元、油门执行器功率驱动单 笔者针对传统模拟控制器的智能化、人机交互、 元、信号采集单元、油耗仪之间通过 CAN总线相连 故障诊断和维修等方面存在的局限性，介绍了主机基 接。由于采用了CAN总线技术，简化了系统整体结 于CAN总线的 16位单片机MC9S12DP256和从机基 构，提高了系统运行的可靠性，同时便于系统维修和 于CAN总线的8位单片机C8051F040的电涡流测功