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基于CAN总线的电涡流测功机控制系统的开发

· 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

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