研究测控基于虚拟仪器共轨柴油机测控实验教学系统开发

论文导读：
摘要：本课题是以SOFIM8140.43S3共轨柴油机为探讨对象,开发了一套基于虚拟仪器技术的共轨柴油机测控实验教学系统。在熟悉SOFIM8140.43S3共轨柴油机电控系统的基础上,及不影响发动机各种性能的前提下,对其电控系统进行改造,最终设计了一套可进行实验、教学、科研及实际故障检测的平台。通过系统的测控面板、信号模拟模块、故障设置面板及基于虚拟仪器技术的软件平台,可实现共轨柴油机电控系统各信号的动态显示及检测,主控信号的模拟,常见故障的设置,信号波形及参数的显示、存储、再现以及数据流浅析等功能,同时也具有故障检测功能。本课题的主要内容为：1)设计了发动机台架。使发动机、中冷器、油门踏板等部分操作设备、仪表设备协调有序且可靠地布置在一可移动的台架内,并在熟悉系统电路的基础上对系统线路进行重新布置。设计后的台架具有布局合理,美观大方,灵活性、可靠性高、可操作性强,实验、教学效果好的优点；2)测控面板的设计。设计了信号调理电路,具有电压变换、信号隔离、信号整形、信号放大、限压稳压等功能；优化发动机电控系统线路,实现了信号动态显示及检测功能;设计了故障设置面板,用一组开关直接制约27条线路的通断,以而设置发动机常见线路故障；3)利用虚拟仪器技术进行测控软件的开发。根据测试要求选择合适的计算机和数据采集卡,根据软件开发平台的特点选择NI公司的LabVIEW软件作为系统的开发平台,设计了登陆模块、主控模块、虚拟仪表、起动测试、波形测试、数据处理、信号模拟等软件模块,实现了系统的登陆、仪表模拟、测试各种工况下发动机各信号波形或变化走势、信号模拟、数据流浅析、波形打印、波形存储、数据离线处理、系统帮助等功能；4)对系统的软、硬件进行调试及试验浅析。对软硬件各模块进行现场的调试,结果表明系统运转正常可靠、达到设计要求；分别在起动、怠速及加速工况下进行了原机试验、故障设置试验、信号模拟试验,利用示波器、万用表和软件平台的相关模块对信号数据及波形进行测试。通过比较现实仪表与虚拟仪表的实验结果,表明共轨柴油机测控实验教学系统能真实反映发动机的工作参数及信号波形,能充分实现信号的动态显示及检测、信号模拟、故障设置等功能,利用软件平台能准确可靠地进行信号的采集、参数及波形的测试及显示、数据及波形的保存、打印、处理,系统在软件、硬件方面均达到了系统的设计目标。关键词：共轨柴油机论文测控实验教学系统论文虚拟仪器技术论文开发论文
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ABSTRACT8-10
第一章 绪论10-15

1.1 引言10

1.2 探讨课题的目的和作用10-12

1.3 汽车检测与故障诊断的探讨近况12-13

1.3.1 国外的探讨及运用近况12

1.3.2 国内的探讨近况及有着不足12-13

1.4 课题探讨的内容13-14

1.5 本课题探讨的重点和难点14

1.6 本章小结14-15

第二章 虚拟仪器技术概述15-20

2.1 虚拟仪器的概念15-16

2.2 虚拟仪器的硬件组成16-18

2.3 LabVIEW软件开发平台18-19

2.4 本章小结19-20

第三章 共轨柴油机测控实验教学系统的总体设计20-29

3.1 系统设计的基本原则20-21

3.2 系统的设计目标21

3.3 系统设计的总体案例浅析21-28

3.1 硬件的选用案例24

3.2 软件的选用案例24-28

3.4 系统案例的可行性浅析28

3.5 本章小结28-29

第四章 共轨柴油机测控实验教学系统的硬件设计29-49

4.1 共轨柴油机电控系统的结构及工作原理29-37

4.

1.1 共轨柴油机电控系统的基本组成及工作历程29-31

4.

1.2 电控系统传感器和执行器的原理及工作特性浅析31-37

4.2 共轨柴油机测控实验教学系统台架及硬件电路的设计37-47
4.

2.1 发动机台架的设计37-38

4.

2.2 测控面板的设计38-39

4.

2.3 信号调理电路的设计39-44

4.

2.4 信号模拟模块的设计44-46

4.

2.5 故障设置模块的设计46-47

4.3 系统的抗干扰设计47-48
4.

3.1 电源和接地干扰的抑制47-48

4.论文导读：扰的抑制484.4本章小结48-49第五章共轨柴油机测控实验教学系统软件平台设计49-615.1系统软件结构的设计49-515.1.1软件设计的思想和原则495.1.2系统软件总体设计49-505.1.3软件设计流程图50-515.2系统各功能模块的设计51-575.2.1登录模块设计515.2.2主控模块设计51-545.2.3各子功育模块的设计54-575.3软件关键技术

3.2 采取信号隔离技术48

4.

3.3 合理布置印制电路板的布局48

4.

3.4 电磁干扰的抑制48

4.4 本章小结48-49
第五章 共轨柴油机测控实验教学系统软件平台设计49-61

5.1 系统软件结构的设计49-51

5.

1.1 软件设计的思想和原则49

5.

1.2 系统软件总体设计49-50

5.

1.3 软件设计流程图50-51

5.2 系统各功能模块的设计51-57
5.

2.1 登录模块设计51

5.

2.2 主控模块设计51-54

5.

2.3 各子功育模块的设计54-57

5.3 软件关键技术的实现57-60
5.

3.1 波形显示的实现57

5.

3.2 信号模拟的实现57-58

5.

3.3 波形数据回放的实现58-60

5.

3.4 波形存储及读取的实现60

5.4 本章小结60-61
第六章 系统试验及结果浅析61-68

6.1 试验目的61

6.2 原机试验61-64

6.3 故障设置实验64-66

6.4 信号模拟实验66-67

6.5 本章小结67-68

第七章 总结与展望68-70

7.1 总结68-69

7.2 展望69-70

参考文献70-72
致谢72-73
探讨生期间撰写发表的论文73