LabVIEW和TestStand技术的EOL检测系统设计
LabVIEW和TestStand技术的EOL检测系统设计[20200121205619]
摘要
由于21世纪交通工具的飞速发展，汽车已经走进了千家万户，然而随着交通意外的频频发生，人们开始意识到汽车安全的重要性，随之而来的就是对汽车转向操纵性能需求的日趋提高。在电子助力转向系统之前，电动液压助力占据了转向系统的主流，然而由于实践的证明，电动液压助力转向系统存在着价值昂贵和不环保的缺点，电子助力转向系统开始慢慢进入人们的视野，它是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统，简称为EPS。
本项目主要研究的是在虚拟仪器技术和Teststand 技术基础上，对汽车零部件引脚的测试，设计出EOL检测系统。硬件部分主要有NI的各种板卡和PXI-1042机箱、扫码枪、电源等，软件部分主要是利用LabVIEW和Teststand软件实现汽车零部件产品手动模式和自动模式测试，最后分析检测系统的运行结果。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:电子助力转向系统虚拟仪器技术检测系统
目录
1.绪论 1
1.1课题的背景和意义 1
1.2国内外研究现状 1
1.3 研究方法和概述 2
1.4 论文章节安排 2
2虚拟仪器技术和测试序列软件概述 4
2.1 虚拟仪器技术的简介 4
2.2测试序列软件的简介 5
2.3 Genius软件的介绍 5
3.测试系统硬件总体设计和硬件配置 6
3.1EOL检测系统总体分析 6
3.2EOL检测系统配置 6
3.2.1NI机箱和板卡选型.........................................................................................................6
3.2.2设备电源的介绍 8
3.2.3扫码枪的选取 8
3.2.4Loadbox的设计 8
3.3线路上电之前的排查 9
3.4测试产品介绍 .....................................................................................................................9
4.测试系统软件设计与功能实现 11
4.1 EOL检测系统总体设计 11
4.2 EOL检测系统软件前面板设计 11
4.2.1手动模式VI的前面板 12
4.2.2自动模式VI的前面板 13
4.2.3配置参数VI的前面板 13
4.3 Loadbox的程序设计 14
4.4 EOL检测系统软件程序框图设计 17
4.4.1 手动程序的设计 17
4.4.2 自动程序的设计 21
4.4.3 Teststand程序设计 27
5.项目的后续维护 28
5.1 GRR数据分析 28
5.2 项目中遇到的问题 29
5.3设备资料管理 29
5.3.1设备资料的含义 29
5.3.2设备资料的交接 30
6.总结与前景展望 31
6.1总结 31
6.2前景展望 31
参考文献 32
致谢 33
1.绪论
1.1课题的背景和意义
随着我国经济的快速发展，人民生活质量的提高，汽车作为一种交通工具，已经进入了千家万户，随之而来的交通事故的各项指标也跟着持续增长，交通安全状况日益恶化，自2005年因交通事故死亡的人数就超过12万人，而且人数还在不断上升，对于影响交通事故的意外性等因素，汽车本身性能是一个非常重要的影响因素，因此完善汽车转向操纵性能是减少交通事故的重要方法之一。因为电动助力转向系统通过给正在高速行驶的汽车一个过度的转角迫使它侧倾，在短时间的转向自回正过程中，由于它采用了微电脑控制，使得汽车具有更高的稳定性，驾驶员有更舒适的感觉，从而有了更高的安全性，所以现代转向系统正在飞速的向电动助力转向系统过度。
汽车转向系统一直存在灵活和轻便的缺点，也就是“灵”与“轻”的矛盾，为缓和两者之间的矛盾，以前人们通常将转向器设计成可变速比，即在方向盘小转角时以“灵”为主，在方向盘大转角时以“轻”为主，但“灵”的范围只在方向盘中间位置附近，仅对高速行驶有意义，并且传动比不能随车速变化，因而这种方法解决不了两者之间的根本问题。
1.2国内外研究现状
从电子助力转向系统控制策略的发展趋势来看，以后控制信号将不再只是依靠扭矩信号和车速，而是按照横向加速度、前轴重力、转向速度、等多种信号进行与汽车性能相吻合的综合控制，以便获取更好的转向路感，目前国内已经开始这方面的研究。
从国内外的研究来看，电子助力转向系统以后的研究方面将主要集中在以下几点：
(1)EPS助力控制策略。助力控制是在转向过程中为减轻转向盘的操纵力，通过减速机构把助力电机的力矩作用到机械转向系上的一种基本控制模式。助力控制策略的主要目的是根据转向助力特性曲线确定助力电动机的助力大小，辅助驾驶员实现汽车转向。控制策略是EPS研究的重点。
(2)系统匹配技术。电机及助力特性的匹配、传感器的匹配、减速机构的匹配、以及EPS系统与其它的子系统进行匹配，以上是使整车的性能达到最优的枢纽。
(3)可靠性。汽车转向系统是驾乘人员的“生命线”之一，务必保证高度可靠性。电子助力转向除了应有良好的硬件保证外，还需要良好的软件做支撑，因此对电子助力转向系统的可靠性提出了相当高的要求。
通过最近几十多年的飞速发展，电动助力转向系统技术日益成熟，它的应用范围从最初的前轴负荷较小的转向柱助力式EPS微型轿车向前轴负荷较大的货车、商用客车方向发展，EPS系统的助力形式也由低速、转向柱助力型向全速助力型发展。
因为技能、加工和修理成本等原因，当前汽车转向系统还是以液压助力的HPS为主，线控转向系统因为经济成本高以及现有法例限制等缘故，在短时间内很难在车辆上安装该设备。电子助力转向系统具有节能和环保等优点，在不久的将来，电子助力系统取代电子液压助力转向系统是今后一段时间内汽车转向系统发展的趋势。
1.3 研究方法和概述
本课题设计在熟悉LabVIEW虚拟仪器软件和Teststand软件开发平台编程技术、电力电子技术、现代测试技术及电气检测理论等专业知识的基础上，归纳应用大学学习到的专业知识，利用先进的虚拟仪器技术设计出EOL检测系统。
系统描述如下：
①实现了通过测试系统中的上位机与扫码枪进行通信，从而使扫码枪进行扫码。
②实现了通过测试系统中的上位机与PLC进行通信，从而使产品测试进入到自动模式，保证流水线的正常运行。
③实现了通过PXI-6509对制作好的Loadbox进行组装在设备里之前的测试。
1.4 论文章节安排
本课题基于实际项目的操作，主要研究的是EOL检测系统，在了解虚拟仪器技术，Teststand技术电力电子技术、现代测试技术，设计出了该检测系统，撰写了该论文，本论文详细的介绍了该系统的组成结构，包括检测系统实现的基本功能和软件硬件的系统组成，本章节将详细的分六章来逐一阐述以上各部分内容：
第一章 绪论，绪论部分介绍了EOL检测系统的研究背景和意义，以及国内外研究本课题的现状，在结合国内外研究成果的基础上提出研究本课题的研究方法，也系统的描述了该EOL检测系统的实际功能。
第二章 虚拟仪器技术和测试序列软件概述，本章详细的介绍了虚拟仪器技术和测试序列软件的概况，阐述了虚拟仪器的优点和发展现状等，接着又介绍扫码枪配置软件Genius。
摘要
由于21世纪交通工具的飞速发展，汽车已经走进了千家万户，然而随着交通意外的频频发生，人们开始意识到汽车安全的重要性，随之而来的就是对汽车转向操纵性能需求的日趋提高。在电子助力转向系统之前，电动液压助力占据了转向系统的主流，然而由于实践的证明，电动液压助力转向系统存在着价值昂贵和不环保的缺点，电子助力转向系统开始慢慢进入人们的视野，它是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统，简称为EPS。
本项目主要研究的是在虚拟仪器技术和Teststand 技术基础上，对汽车零部件引脚的测试，设计出EOL检测系统。硬件部分主要有NI的各种板卡和PXI-1042机箱、扫码枪、电源等，软件部分主要是利用LabVIEW和Teststand软件实现汽车零部件产品手动模式和自动模式测试，最后分析检测系统的运行结果。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:电子助力转向系统虚拟仪器技术检测系统
目录
1.绪论 1
1.1课题的背景和意义 1
1.2国内外研究现状 1
1.3 研究方法和概述 2
1.4 论文章节安排 2
2虚拟仪器技术和测试序列软件概述 4
2.1 虚拟仪器技术的简介 4
2.2测试序列软件的简介 5
2.3 Genius软件的介绍 5
3.测试系统硬件总体设计和硬件配置 6
3.1EOL检测系统总体分析 6
3.2EOL检测系统配置 6
3.2.1NI机箱和板卡选型.........................................................................................................6
3.2.2设备电源的介绍 8
3.2.3扫码枪的选取 8
3.2.4Loadbox的设计 8
3.3线路上电之前的排查 9
3.4测试产品介绍 .....................................................................................................................9
4.测试系统软件设计与功能实现 11
4.1 EOL检测系统总体设计 11
4.2 EOL检测系统软件前面板设计 11
4.2.1手动模式VI的前面板 12
4.2.2自动模式VI的前面板 13
4.2.3配置参数VI的前面板 13
4.3 Loadbox的程序设计 14
4.4 EOL检测系统软件程序框图设计 17
4.4.1 手动程序的设计 17
4.4.2 自动程序的设计 21
4.4.3 Teststand程序设计 27
5.项目的后续维护 28
5.1 GRR数据分析 28
5.2 项目中遇到的问题 29
5.3设备资料管理 29
5.3.1设备资料的含义 29
5.3.2设备资料的交接 30
6.总结与前景展望 31
6.1总结 31
6.2前景展望 31
参考文献 32
致谢 33
1.绪论
1.1课题的背景和意义
随着我国经济的快速发展，人民生活质量的提高，汽车作为一种交通工具，已经进入了千家万户，随之而来的交通事故的各项指标也跟着持续增长，交通安全状况日益恶化，自2005年因交通事故死亡的人数就超过12万人，而且人数还在不断上升，对于影响交通事故的意外性等因素，汽车本身性能是一个非常重要的影响因素，因此完善汽车转向操纵性能是减少交通事故的重要方法之一。因为电动助力转向系统通过给正在高速行驶的汽车一个过度的转角迫使它侧倾，在短时间的转向自回正过程中，由于它采用了微电脑控制，使得汽车具有更高的稳定性，驾驶员有更舒适的感觉，从而有了更高的安全性，所以现代转向系统正在飞速的向电动助力转向系统过度。
汽车转向系统一直存在灵活和轻便的缺点，也就是“灵”与“轻”的矛盾，为缓和两者之间的矛盾，以前人们通常将转向器设计成可变速比，即在方向盘小转角时以“灵”为主，在方向盘大转角时以“轻”为主，但“灵”的范围只在方向盘中间位置附近，仅对高速行驶有意义，并且传动比不能随车速变化，因而这种方法解决不了两者之间的根本问题。
1.2国内外研究现状
从电子助力转向系统控制策略的发展趋势来看，以后控制信号将不再只是依靠扭矩信号和车速，而是按照横向加速度、前轴重力、转向速度、等多种信号进行与汽车性能相吻合的综合控制，以便获取更好的转向路感，目前国内已经开始这方面的研究。
从国内外的研究来看，电子助力转向系统以后的研究方面将主要集中在以下几点：
(1)EPS助力控制策略。助力控制是在转向过程中为减轻转向盘的操纵力，通过减速机构把助力电机的力矩作用到机械转向系上的一种基本控制模式。助力控制策略的主要目的是根据转向助力特性曲线确定助力电动机的助力大小，辅助驾驶员实现汽车转向。控制策略是EPS研究的重点。
(2)系统匹配技术。电机及助力特性的匹配、传感器的匹配、减速机构的匹配、以及EPS系统与其它的子系统进行匹配，以上是使整车的性能达到最优的枢纽。
(3)可靠性。汽车转向系统是驾乘人员的“生命线”之一，务必保证高度可靠性。电子助力转向除了应有良好的硬件保证外，还需要良好的软件做支撑，因此对电子助力转向系统的可靠性提出了相当高的要求。
通过最近几十多年的飞速发展，电动助力转向系统技术日益成熟，它的应用范围从最初的前轴负荷较小的转向柱助力式EPS微型轿车向前轴负荷较大的货车、商用客车方向发展，EPS系统的助力形式也由低速、转向柱助力型向全速助力型发展。
因为技能、加工和修理成本等原因，当前汽车转向系统还是以液压助力的HPS为主，线控转向系统因为经济成本高以及现有法例限制等缘故，在短时间内很难在车辆上安装该设备。电子助力转向系统具有节能和环保等优点，在不久的将来，电子助力系统取代电子液压助力转向系统是今后一段时间内汽车转向系统发展的趋势。
1.3 研究方法和概述
本课题设计在熟悉LabVIEW虚拟仪器软件和Teststand软件开发平台编程技术、电力电子技术、现代测试技术及电气检测理论等专业知识的基础上，归纳应用大学学习到的专业知识，利用先进的虚拟仪器技术设计出EOL检测系统。
系统描述如下：
①实现了通过测试系统中的上位机与扫码枪进行通信，从而使扫码枪进行扫码。
②实现了通过测试系统中的上位机与PLC进行通信，从而使产品测试进入到自动模式，保证流水线的正常运行。
③实现了通过PXI-6509对制作好的Loadbox进行组装在设备里之前的测试。
1.4 论文章节安排
本课题基于实际项目的操作，主要研究的是EOL检测系统，在了解虚拟仪器技术，Teststand技术电力电子技术、现代测试技术，设计出了该检测系统，撰写了该论文，本论文详细的介绍了该系统的组成结构，包括检测系统实现的基本功能和软件硬件的系统组成，本章节将详细的分六章来逐一阐述以上各部分内容：
第一章 绪论，绪论部分介绍了EOL检测系统的研究背景和意义，以及国内外研究本课题的现状，在结合国内外研究成果的基础上提出研究本课题的研究方法，也系统的描述了该EOL检测系统的实际功能。
第二章 虚拟仪器技术和测试序列软件概述，本章详细的介绍了虚拟仪器技术和测试序列软件的概况，阐述了虚拟仪器的优点和发展现状等，接着又介绍扫码枪配置软件Genius。
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