ISSN 1991-3087

Свидетельство о регистрации СМИ: ПИ № ФС77-24978 от 05.07.2006 г.

ISSN 1991-3087

Подписной индекс №42457

Периодичность - 1 раз в месяц.

Вид обложки

Адрес редакции: 305008, г.Курск, Бурцевский проезд, д.7.

Тел.: 8-910-740-44-28

E-mail: jurnal@jurnal.org

Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100
Яндекс.Метрика

Разработка многоканальной системы сбора и отображения информации гибридной силовой установки

 

Сизов Юрий Александрович,

кандидат технических наук,

Харитонов Валерий Иванович,

кандидат технических наук,

Чернокозов Владимир Васильевич,

кандидат технических наук,

Гордеев Алексей Алексеевич,

аспирант.

Московский государственный машиностроительный университет.

 

1                    Постановка задачи.

 

Сегодня экологическая обстановка в России, как и во всём мире, превращается из неблагоприятной в кризисную. Снижение экологической опасности от выбросов громадного числа автотранспортных средств приобрело в наше время общебиологическое значение. Выходом из сложившейся ситуации является создание экологически чистого транспорта.

В мировой практике отмечено два генеральных направления в решении проблемы экологии АТС на базе перспективных энергоустановок. Эти схемы представлены на рисунке 1.

Проблема создания и освоения производства автотранспортных средств с ком­бинированными энергоустановками (КЭУ), позволяющими коренным образом решить проблемы экологии и экономии органических энергоресурсов, с конца XX в. стала приоритетной. И это закономерно: электропривод, по сравнению с ДВС [2]:

– практически полностью исключает загрязнение атмосферы городов вред­ными выбросами продуктов сгорания углеводородных топлив и существенно снижает уровень внешнего шума АТС;

­– не нуждается в кислороде, что сохраняет оптимальный для жизнедеятельности кислородный баланс в атмосфере;

– имеет более высокий КПД;

– в комплексе с бесступенчатым регулированием тягово-скоростных характеристик делает транспортное средство более комфортабельным и удобным в управлении в условиях интенсивного городского движения, тем самым снижая физические и психологические нагрузки на водителя;

– обеспечивает утилизацию кинетической энергии путем ее рекуперации при замедлении движения транспортного средства;

– упрощает технологию его обслуживания в эксплуатации и т.д.

 

Рис. 1. Направления развития АТС с экологическими энергоустройствами.

 

Таким образом, сейчас важной задачей является оптимизация алгоритмов работы КЭУ. Для проведения испытаний отдельных агрегатов КЭУ, нахождения оптимальных параметров работы КЭУ и разработки системы управления, обеспечивающей поддержание заданных режимов достаточно использовать испытательный стенд.

Работа посвящена разработке многоканальной системы сбора и отображения информации КЭУ автомобиля при проведении испытаний на основе оборудования NI CompactRIO.

 

2                    Вуз, кафедра или предприятие, на котором внедрено решение.

 

Данное решение внедрено и используется в Университете Машиностроения.

Создание программного обеспечения для решения поставленной задачи осуществляется в среде программирования NI LabVIEW 12. Для реализации системы была использована платформа NI CompactRIO.

 

3                    Описание решения.

 

Разработке лицевой панели отображения информации предшествует создание аппаратной системы сбора данных. Наибольшее удобство представляет использование модулей платформы NI CompactRIO, что позволяет снимать параметры с реальных датчиков без программирования специальных интерфейсов. В дальнейшем предполагается разработка системы управления КЭУ на языке LabView с помощью встроенной в CompactRIO программируемой логической интегральной схемы [1].

Выходными параметрами КЭУ являются:

-                   крутящие моменты и частоты вращения ДВС, ОЭМ1 и ОЭМ2;

-                   сила тока и напряжение на батареях;

-                   расход топлива имитируемого автомобиля;

-                   Температура блоков аккумуляторных батарей.

Все перечисленные параметры поступают на лицевую панель с датчиков посредством CompactRIO. Схема подключения датчиков КЭУ к модулям CompactRIO указана на рисунке 2. Для подключения датчиков используются следующие модули: NI9211 – четырехканальный модуль ввода сигналов с термопар, NI9215 – 16 разрядный модуль аналогового ввода (диапазон -10В…+10В), NI9401 – цифровой TTL модуль ввода/вывода.

 

Рис. 2. Функциональная схема сбора и отображения информации.

 

Вид разработанной лицевой панели системы сбора данных показан на рисунке 3. На ней имеются индикаторы измерения числа оборотов, крутящего момента динамометра и ДВС, степени открытия дроссельной заслонки, данных аккумуляторных батарей [4, 5].

Программа составлена на языке визуального программирования LabView [2]. Фрагмент диаграммы показан на рисунке 4.

 

Рис. 3. Передняя панель системы сбора данных.

 

Рис. 4. Блок-диаграмма программы в среде LabView.

 

При нажатии кнопки старт в пользовательском интерфейсе LabView программа компилируется и запускается. После запуска начинается опрос подключенных датчиков к NI CompactRIO. В режиме реального времени на лицевой панели отображается вся основная техническая информация с компонентов КЭУ.

Для удобного дальнешего анализа полученных результатов работы КЭУ реализована регистрация всех данных, поскольку стенд КЭУ был разработан для тестирования совместимости электродвигателя с ДВС. Для регистрации данных можно использовать текстовый файл или таблицу.

 

4                    Внедрение и его перспективы.

 

Разработанная система сбора информации КЭУ используется для проведения необходимых тестовых испытаний на стенде КЭУ в Университете машиностроения. Данная система дает возможность проводить экспериментальные исследования при обеспечении высокой точности преобразований и индикации на лицевую панель с возможностью быстрой модификации

В дальнейшем предполагается внедрить систему автоматического регулирования некоторых параметров стенда для возможности оптимизации алгоритмов работы КЭУ.

 

Литература

 

1.                  Баран Е. Д., «Labview FPGA. Реконфигурируемые измерительные и управляющие системы» М.: ДМК Пресс, 2009.

2.                  Блюм П., «Labview: стиль программирования» М.: ДМК Пресс, 2008.

3.                  Матросов А., Хоффман Д., Селифонов В. В., Отчет «Cистемa управления автомобиля с гибридной силовой установкой» кафедры «Автомобили» МГТУ «МАМИ», 2009.

4.                  Михеев П. М., Крылова С. И., «Учебный курс Labview Основы 1», 2007, электронное издание. Сайт: http://automationlabs.ru.

5.                  Харитонов В.И., Учебное пособие «Управление техническими системами», М.:Изд-во «Форум», 2010 – 384 с.

 

Поступила в редакцию 23.06.2015 г.

2006-2018 © Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов.
Все материалы, размещенные на данном сайте, охраняются авторским правом. При использовании материалов сайта активная ссылка на первоисточник обязательна.