摘要：在今天，汽车逐渐普及到人们的日常生活之中，在市场需求增加的同时，我们也更加重视汽车的性能以及安全等系数。作为一个由众多零部件组成的机电混合的复杂系统，汽车上的每一个零部件的质量都会影响汽车的整体性能级别和安全系数，因此汽车零部件的性能测试是汽车零部件生产中必不可少的一个核心环节。

借助虚拟仪器技术，通用测量和控制硬件功能将由基于用户需求的软件进行定义。虚拟仪器技术把计算机、软件和各种测量与控制硬件结合在一起，方便工程师创建满足应用需求的用户自定义系统。

本课题拟基于虚拟仪器技术设计一款用于调节汽车涡轮增压的电子执行器（DUT）性能测试系统。该系统通过虚拟仪器技术实现对电子执行器（DUT）各生产线终端标定和测试（下称End of Line Test，简称EOLT）和详细性能测试（下称Performance Test，简称PT），主要包括在不同条件下（温度，负载等）对电子执行器进行扭力测试以及角度测试。通过可调直流电源和直流电机控制器控制DUT的直流电机。直流电机控制器可调节PWM占空比及频率，接入外部角度传感器信号，构成闭环控制。可调直流电源通过串口与工控机连接，直流电机控制器通过RS232与工控机连接。通过伺服电机来实现对变化负载的控制。伺服控制器控制伺服电机，从而实现位置、速度、扭矩的精确控制。通过磁粉制动器来实现对恒定扭矩的控制，将NI PCI-6259的模拟输出端口连接制动器控制器，从而对扭矩进行精确控制。

关键词：虚拟仪器技术  LabVIEW  电子执行器  详细性能测试（PT）

目录

摘要

Abstract

第1章 绪论-1

1.1 课题研究的背景和意义-1

1.2 课题的研究现状-1

1.3 课题研究的主要内容及论文组织结构-2

第2章 系统总体设计方案-4

2.1 产品简介-4

2.2 设计要求-4

2.2.1 设备功能要求-4

2.2.2 设备参数规格和要求-5

2.3 总体方案-8

2.3.1 系统整体设计-8

2.3.2 电气系统设计方案-9

2.4 本章小结-13

第3章 硬件电路设计-14

3.1 总体硬件设计-14

3.2 硬件介绍-14

3.2.1 AdvantechIPC-610-14

3.2.2 NI PCI-6259-14

3.2.3 Aim-TTi TSX3510P 电源（DUT直流电机电源）-16

3.2.4 KeysightE36102A 直流电源（DUT传感器电源）-17

3.2.5 Rexroth MSK-030B / C-18

3.2.6 burster 8661系列扭矩传感器-18

3.2.7 仟岱CS-ZKX-0.3 / 1.2型空心轴磁粉制动器-18

3.2.8 恒劲传动DLD6-20系列电磁离合器-19

3.2.9 ESPEC GPU-2 温箱-20

3.3 硬件电路模块介绍-20

3.3.1 DUT驱动控制模块-20

3.3.2 伺服电机控制模块-21

3.3.3 制动器控制模块-22

3.3.4 温箱控制模块-22

3.3.5 风扇控制模块-23

3.4 本章小结-23

第4章 系统软件设计-24

4.1 虚拟仪器技术的介绍-24

4.1.1 虚拟仪器技术的概述-24

4.1.2 虚拟仪器技术的优点-24

4.2 LabVIEW总体程序设计-24

4.2.1 主程序界面设计-25

4.2.2 系统初始化-26

4.2.3 系统登录-29

4.2.4 执行器扭矩--速度测试-30

4.2.5 执行器静态堵转扭矩和纹波测试-36

4.2.6 执行器最小PWM启动测试-38

4.2.7 执行器内部运动阻力测试-41

4.2.8 执行器保持扭矩测试-42

4.2.9 执行器抖动测试-44

4.3 本章小结-45

第5章 调试与结果分析-46

5.1 硬件调试-46

5.2 软件调试-48

5.3 运行结果-50

第6章 总结与展望-52

6.1 总结-52

6.2 展望-52

6.3 本课题对环境及社会可持续发展的影响-53

参考文献-54

致 谢-55

附 录-56

附录1：硬件电路原理图-56

附录2：系统实物图-61