起动机性能检测系统设计(附件)
随着人工智能逐渐进入各个领域，虚拟仪器检测处理方法已随之被引入到各个领域，起动机性能检测系统设计也进入了各个领域的技术发展中和人们生活的方方面面。起动机的测试也随即变得重要。我们经常在在空载或制动下进行测试，测试起动机是否满足设计要求。本课题的研究是基于LabVIEW虚拟仪器的起动机性能检测设计。本文根据之前所做的文献调研以及相关资料先介绍了起动机性能检测设计发展历程和国内外应用现状。课题以LabVIEW软件为虚拟仪器开发平台，根据起动机性能检测要求，进行检测系统方案设计，利用labview完成测试系统的软件开发，要求系统具有数据采集、信号控制和数据分析功能，以实现对实验数据的自动分析与存储。关键词 汽车，起动机，性能测试，Labview
目 录
1 绪 论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 国内发展状况及趋势 1
1.3 国外发展状况及趋势 2
1.4 本课题的研究内容 3
2 虚拟仪器及Labview软件简介 3
2.1 虚拟仪器概述 3
2.2 虚拟仪器优势 5
2.3 Labview简介 6
2.4 Labview软件的特点与优点 7
3 汽车起动机工作原理工作特性 7
3.1 汽车起动机的工作原理和起动性能要求 7
3.2 汽车起动机的工作特性分析 8
4 检测系统设计 12
4.1 参数检测 12
4.2 硬件设计方案 13
4.3 软件设计 16
4.4 数据采集与存储 19
4.5 采集结果分析 21
结 论 22
致 谢 23
参 考 文 献 24
1 绪 论
1.1 课题研究背景
汽车行业发展迅速，各生产商家在追求速度的同时也在不断寻求改进，起动机作为核心部件，所以要对其进行性能检测显得尤为重要。人们不仅追求汽车的使用，更追求汽车的安全性，舒适性，环保性等，从而节能减排。人们关注环境保护，提高汽车舒适性等一系列问题。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
作为汽车的重要部件，首先，直接或间接地影响汽车的一些主要基本技术技能。因此，起动机性能的检测已成为汽车行业评估汽车性能的重要手段，也是最科学的基础。在检查过程中，我们需要对起动机进行详细的检查和分析，以获得起动机的综合性能指标。所以我们需要开发一个能准确测量起动机性能的检测系统。
传统的起动机测试系统存在很多缺陷，功能相对单一，效率不高，需要硬件设备很多，价格昂贵，与一些软件存在冲突，不能兼容，不能很好的共享软件硬件资源。设备的可扩展性和可升级性相对较差。由此可见，传统的设备部门可以从系统的角度进行综合测试，使实验数据无法得到很好的利用。
从1990年以来，计算机技术在进步，从而促进虚拟仪器技术的发展和LabVIEW软件的普及，使得测试系统的开发更加快捷方便。而且，与一些硬件设备相结合的系统比较完整，集成度高，可扩展性好，开发周期短，易于维护。
1.2 国内发展状况及趋势
作为汽车生产大国，随着生产规模的不断扩大，有着良好的发展前景，但其整体产品质量和市场竞争力水平却相对较低。然而现在大多数企业生产的现象就是：
（1）对于汽车产品性能不够完全了解，同时也不考虑影响性能的各种因素，缺乏自主创新能力，设计存在缺陷；
（2）在制造、优化系统等方面，很多依靠经验解决，缺乏与计算机技术进行结合处理，所以会花费很多时间在产品优化上；
（3）在性能检测方面，检测技术仍然处于较低水平，还处于半自动化阶段。
汽车行业在不断发展，科技水平在不断提高，越来越多的生产商更加青睐起动机具备体积小、设计新颖和能够实现性能自动检测。
在国内，1994年，于明进在试验前首先进行理论建模，分别从空载和制动试验两个方面进行分析，并且能从试验结果剖析出原因，为现代汽车不解体技术检测提供了有力帮助。1997年马祥宏提出对起动机电磁功率和电磁转矩进行测试，指出这两者是影响起动机性能的重要因素，并给出了今后如何改善提高起动机性能的措施。同年，王秀和等人对起动机电磁场进行建模，然后研发出一种新型软件主要用于对磁场理论分析。1998～1999年阳春华、王雅琳等人根据CAT系统不断优化，接着再利用PID控制完成对起动机试验控制，保证了检测结果的精准性。2000年贾宏新等人将计算机辅助技术和自己研究的优化算法结合，达到了不错的优化标准，在设计创新方面取得成果。2012年，董卫方从起动机原理和性能出发，检测起动机性能参数，进行多个试验，利用labview编程软件，对性能测试平台做了改进。2015年，舒伟斌研究了起动机内部电磁能之间相互转换，对起动机转子绕组进行了三维磁场研究，促进了起动机耐久性试验工作平台的改进。
根据发展要求，计算机辅助检测设备越来越得到重视，在1991年，邹日升等人在我国首次设计出了CAT设备。通过计算机采集数据和分析，能计算功率绘制特性曲线，该设备还具备与起动机功率相匹配电源。虽然CAT技术有所发展，但是还存在许多不足，对于某项测试往往需要多个试验台分别完成，缺少试验台之间的联系，现在迫切需要研究出自动化高，通用性强的设备。
目前，国内主要高校和汽车公司对虚拟仪器技术和虚拟仪器产品进行了大量的研究，其结果在汽车测试中得到越来越广泛的应用。然而，中国开发的许多新的测试系统属于计算机系统。与此同时，电子技术，自动控制技术和传感器技术的结合正在变得越来越普遍，小型化，数字化和智能化。如北京理工大学开发的汽车起动电子燃料电池系统误差测试仪，主要用于单点电子燃油喷射的研究，用于起动机油谱的分析;首先是优化第一次燃烧过程以确定新的离子电流，而清华大学已经建立了一套虚拟仪器技术。工厂检查系统用于测试起动机的性能并测试起动机的整体性能。他们从不同角度介绍了初学者测试技术的不同方面。随着汽车和计算机技术的不断发展，更全面，更有效的虚拟起动分析仪测试系统将在汽车起动机测试领域有更广泛的应用前景。
1.3 国外发展状况及趋势
在国外，1988年，Nehl T.W.等人研究出了可以用在帮助电机产品设计与磁场分析的新型软件，同时美国CAE软件公司集中研发出磁场分析软件来优化产品设计。1997年，Wilfried Benning利用了集成化思想，成功研制出能够自动对起动机性能进行检测的设备。1999年，Chen Chaoying等人模拟成功了电磁系统的数学模型，通过对模拟数值分析，设计出一种新的主要用在对起动机的性能参数进行动态仿真的方法。
目 录
1 绪 论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 国内发展状况及趋势 1
1.3 国外发展状况及趋势 2
1.4 本课题的研究内容 3
2 虚拟仪器及Labview软件简介 3
2.1 虚拟仪器概述 3
2.2 虚拟仪器优势 5
2.3 Labview简介 6
2.4 Labview软件的特点与优点 7
3 汽车起动机工作原理工作特性 7
3.1 汽车起动机的工作原理和起动性能要求 7
3.2 汽车起动机的工作特性分析 8
4 检测系统设计 12
4.1 参数检测 12
4.2 硬件设计方案 13
4.3 软件设计 16
4.4 数据采集与存储 19
4.5 采集结果分析 21
结 论 22
致 谢 23
参 考 文 献 24
1 绪 论
1.1 课题研究背景
汽车行业发展迅速，各生产商家在追求速度的同时也在不断寻求改进，起动机作为核心部件，所以要对其进行性能检测显得尤为重要。人们不仅追求汽车的使用，更追求汽车的安全性，舒适性，环保性等，从而节能减排。人们关注环境保护，提高汽车舒适性等一系列问题。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
作为汽车的重要部件，首先，直接或间接地影响汽车的一些主要基本技术技能。因此，起动机性能的检测已成为汽车行业评估汽车性能的重要手段，也是最科学的基础。在检查过程中，我们需要对起动机进行详细的检查和分析，以获得起动机的综合性能指标。所以我们需要开发一个能准确测量起动机性能的检测系统。
传统的起动机测试系统存在很多缺陷，功能相对单一，效率不高，需要硬件设备很多，价格昂贵，与一些软件存在冲突，不能兼容，不能很好的共享软件硬件资源。设备的可扩展性和可升级性相对较差。由此可见，传统的设备部门可以从系统的角度进行综合测试，使实验数据无法得到很好的利用。
从1990年以来，计算机技术在进步，从而促进虚拟仪器技术的发展和LabVIEW软件的普及，使得测试系统的开发更加快捷方便。而且，与一些硬件设备相结合的系统比较完整，集成度高，可扩展性好，开发周期短，易于维护。
1.2 国内发展状况及趋势
作为汽车生产大国，随着生产规模的不断扩大，有着良好的发展前景，但其整体产品质量和市场竞争力水平却相对较低。然而现在大多数企业生产的现象就是：
（1）对于汽车产品性能不够完全了解，同时也不考虑影响性能的各种因素，缺乏自主创新能力，设计存在缺陷；
（2）在制造、优化系统等方面，很多依靠经验解决，缺乏与计算机技术进行结合处理，所以会花费很多时间在产品优化上；
（3）在性能检测方面，检测技术仍然处于较低水平，还处于半自动化阶段。
汽车行业在不断发展，科技水平在不断提高，越来越多的生产商更加青睐起动机具备体积小、设计新颖和能够实现性能自动检测。
在国内，1994年，于明进在试验前首先进行理论建模，分别从空载和制动试验两个方面进行分析，并且能从试验结果剖析出原因，为现代汽车不解体技术检测提供了有力帮助。1997年马祥宏提出对起动机电磁功率和电磁转矩进行测试，指出这两者是影响起动机性能的重要因素，并给出了今后如何改善提高起动机性能的措施。同年，王秀和等人对起动机电磁场进行建模，然后研发出一种新型软件主要用于对磁场理论分析。1998～1999年阳春华、王雅琳等人根据CAT系统不断优化，接着再利用PID控制完成对起动机试验控制，保证了检测结果的精准性。2000年贾宏新等人将计算机辅助技术和自己研究的优化算法结合，达到了不错的优化标准，在设计创新方面取得成果。2012年，董卫方从起动机原理和性能出发，检测起动机性能参数，进行多个试验，利用labview编程软件，对性能测试平台做了改进。2015年，舒伟斌研究了起动机内部电磁能之间相互转换，对起动机转子绕组进行了三维磁场研究，促进了起动机耐久性试验工作平台的改进。
根据发展要求，计算机辅助检测设备越来越得到重视，在1991年，邹日升等人在我国首次设计出了CAT设备。通过计算机采集数据和分析，能计算功率绘制特性曲线，该设备还具备与起动机功率相匹配电源。虽然CAT技术有所发展，但是还存在许多不足，对于某项测试往往需要多个试验台分别完成，缺少试验台之间的联系，现在迫切需要研究出自动化高，通用性强的设备。
目前，国内主要高校和汽车公司对虚拟仪器技术和虚拟仪器产品进行了大量的研究，其结果在汽车测试中得到越来越广泛的应用。然而，中国开发的许多新的测试系统属于计算机系统。与此同时，电子技术，自动控制技术和传感器技术的结合正在变得越来越普遍，小型化，数字化和智能化。如北京理工大学开发的汽车起动电子燃料电池系统误差测试仪，主要用于单点电子燃油喷射的研究，用于起动机油谱的分析;首先是优化第一次燃烧过程以确定新的离子电流，而清华大学已经建立了一套虚拟仪器技术。工厂检查系统用于测试起动机的性能并测试起动机的整体性能。他们从不同角度介绍了初学者测试技术的不同方面。随着汽车和计算机技术的不断发展，更全面，更有效的虚拟起动分析仪测试系统将在汽车起动机测试领域有更广泛的应用前景。
1.3 国外发展状况及趋势
在国外，1988年，Nehl T.W.等人研究出了可以用在帮助电机产品设计与磁场分析的新型软件，同时美国CAE软件公司集中研发出磁场分析软件来优化产品设计。1997年，Wilfried Benning利用了集成化思想，成功研制出能够自动对起动机性能进行检测的设备。1999年，Chen Chaoying等人模拟成功了电磁系统的数学模型，通过对模拟数值分析，设计出一种新的主要用在对起动机的性能参数进行动态仿真的方法。
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