基于AT91的汽車電子元件檢測臺

李祖杰 楊 珂 王恩森 李 凱

(1.北京市公交總公司保修分公司，北京 100040； 2.北京市軌道交通設計研究院有限公司，北京 100068)

·機械與設備·

基于AT91的汽車電子元件檢測臺

李祖杰1楊 珂2王恩森1李 凱1

(1.北京市公交總公司保修分公司，北京 100040； 2.北京市軌道交通設計研究院有限公司，北京 100068)

結合溫度傳感器和轉速傳感器的原理，提出了試驗臺結構與控制的總體方案，并對試驗系統硬件進行了詳細的研究，著重闡述了對轉速的測試與控制方法，最終給出了模糊PID控制策略。

AT91，電子元件，檢測臺，傳感器

1 概述

現代電子技術的不斷前進，汽車電子化、智能化程度不斷提高，現有的公交車輛已采用以CAN總線為核心的模塊化控制系統[1]，主要包括燈控模塊、前控模塊、后控模塊。發動機、變速箱等均采用微控制器控制，通過數據總線與其他模塊交互數據，而要實現公交車輛的模塊化控制傳感器則是各項數據采集的基礎。

溫度、壓力等傳感器作為公交車輛控制系統的信息采集源，其性能是否達到要求關系到公交車輛能否正常運行的基礎，因此公交企業對傳感器進行測試的實驗設備則成為當前所需。

2 具體技術方案

采用的試驗臺是以研華工控機為控制計算機，測試對象是轉速傳感器、車輛溫度傳感器。試驗臺主要包含轉速測試、加熱控制、調速控制。控制系統包含功率放大電路，數據采集模塊，數據采集卡等。機油溫度、發動機轉速等參數必須在試驗臺上實時采集。因此，測量溫度、轉速數據所需要的標準傳感器和被測傳感器，相關的轉換電路等都是測試系統需要包含的項目。

現我們以康明斯發動機車型為例，這些測試項目的主要功能實現如下：

溫度傳感器測試部分。

試驗臺的機油溫度控制系統主要由溫度傳感器、加熱電路、功率放大電路、PCI-1710板卡等組成[2]。主機通過PCI-1710 給繼電器發信號，對機油進行加熱，數據采集模塊將溫度傳感器采集的數據轉換成數字量，將數據傳送給主機，再由主機判斷是否繼續加熱，同時將兩路溫度傳感器采集的數據相比較，判斷被測傳感器是否符合精度要求。

具體方案如圖1所示。

數據采集模塊有放大電路、電源電壓監測電路、溫度傳感器、多路選擇開關、AT91、電源模塊及數據通訊部分構成(見圖2)。

轉速測控部分：轉速測控系統采用脈寬調制方式對電動機轉速進行控制，主機對被測轉速傳感器與標準轉速傳感器所采數據進行比較或者與設定速度相比較，判斷是否符合標準。當轉子在轉動時不斷經過感應線圈，感應線圈內的磁通量隨之發生變化，經過放大電路和光耦整形電路形成有標準脈沖信號[3]，AT91根據單位時間內的脈沖信號計算形式速度并經過RS485傳輸至主機。具體測試方案如圖3所示。

為了系統具有更大的適應性對電動機轉速采用自適應模糊PID控制方式進行控制：PID控制是一種常用的線性控制方式，它將給定值與實際輸出值差值構造成偏差，將偏差的P，I，D組合構成控制量對被控對象進行控制[4]，但是其自適應性差，穩定性較低，用模糊控制對PID進行自整定能夠在系統遇到各種干擾時，及時利用模糊控制的控制規則進行調整，并重新進入穩態工作點。基于以上原因我們采用自適應模糊PID控制對電動機進行轉速控制[5]。

電動機控制結構如圖4所示。

3 結語

基于PCI-1710的溫度傳感器、轉速傳感器的檢測試驗臺可以廣泛的應用于很多行業，尤其是公交修理行業，其檢測結果準確、檢測效率高，以便最終擴展成一個多功能的綜合性試驗臺，滿足實際工作中的需要。

[1] 陳忠平，曹巧媛，曹琳琳，等.單片機原理及接口[M].北京:清華大學出版社，2007.

[2] 譚博學，苗乳靜.集成電路原理及應用[M].北京:電子工業出版社，2003.

[3] 張宇河.金鈕計算機控制系統[M].北京：北京理工大學出版社，1996.

[4] 陳 濤.最新汽車傳感器測試數據手冊[M].沈陽：遼寧科學技術出版社,1994.

[5] AT9系列單片機說明書[Z].

[6] 胡壽松.自動控制理論[M].第3版.北京:國防工業出版社,1994.

[7] 湯兵勇，路林吉，王文杰.模糊控制理論與應用技術[M].北京：清華大學出版社,2004.

[8] 舒 華，姚國平.汽車電子控制技術[M].北京：人民交通出版社,2001.

Suspension tester car-electronic components on the basis of AT91

Li Zujie1Yang Ke2Wang Ensen1Li Kai1

(1.MaintenanceBranchCompany,BeijingPublicTrafficCorporation,Beijing100040,China; 2.BeijingTrackTrafficDesignResearchInstituteCo.,Ltd,Beijing100068,China)

Combining with temperature sensor and speed sensor principles, the paper puts forward integral testing structure and control scheme, discusses experimental system hardware, mainly describes speed testing and control methods, and finally shows fuzzy PID control strategies.

AT91, electronic components, suspension tester, sensor

1009-6825(2015)07-0214-02

2014-12-22

李祖杰(1978- )，女，工程師； 楊 珂(1974- )，男，高級工程師； 王恩森(1962- )，男，工程師； 李 凱(1982- )，男，工程師

U467.5

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