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耐久性测试中通用型控制平台的研究与应用

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第1章 绪论

1.1 选题的背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容及创新点

1.4 文章的组织结构

1.5 本章小结

第2章 平台系统设计方案

2.1 平台系统架构

2.2 平台功能模块

2.3 总线协议设计

2.4 主控制芯片的选择

2.5 本章小结

第3章 可级联信号采集模块

3.1 信号采集的需求与现状

3.2 信号采集模块的硬件设计

3.3 模块的软件开发

3.4 本章小结

第4章 通用型运动控制模块

4.1 运动控制的需求分析及现状

4.2 模块的硬件设计

4.3 模块的软件开发

4.4 本章小结

第5章 可定制脚本解析模块

5.1 脚本解析的需求分析

5.2 脚本解析的现状

5.3 可定制脚本解析模块的设计思路

5.4 可定制脚本解析模块的实现

5.5 本章小结

第6章 实际应用的案例分析

6.1 汽车测试现状

6.2 平台在四门两盖耐久性测试中的应用

6.3 应用效果的总结与分析

第7章 总结与展望

7.1 全文总结

7.2 展望

参考文献

攻读硕士期间的研究成果

致谢

声明

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摘要

随着社会的发展和生活品质的提高,人们在追求产品的美观、豪华之余对产品的耐久性提出了更高的要求。产品在使用中因疲劳而出现故障,带来的不仅仅是产品的淘汰,更严重的会危及到消费者的人身安全,为了及时发现潜在的问题,耐久性测试越来越重要。
  耐久性测试需要长时间运行,因此对测试设备本身的耐久性和可靠性要求非常高。由于被测对象的类型和结构变化多端,因此要求测试设备具有较高的灵活性和通用性。现有的测试设备针对性都比较强,一旦被测产品的要求、结构发生变化,原有的测试设备也要更新,为了缩短测试设备的开发周期,降低测试成本,本文根据实际要求设计了可定制脚本的通用控制平台,通过自主设计的数字量输入输出卡、模拟量输入输出卡、通用电机控制卡,经脚本解析模块的综合控制,可以适用于各种类型的耐久性测试。
  论文详细研究了现有的耐久性测试系统的特点和性能指标,将测试系统分为以下三大模块:信号采集模块、运动控制模块、脚本解析模块。本文的主要内容包括:
  (1)可级联信号采集模块:该模块可以对工业接口的数字量和模拟量信号进行采集,针对不同测试需求还可以进行级联扩充。
  (2)通用型运动控制模块:该模块可以对耐久性测试中用到的气缸、直流电机、伺服电机等进行控制,伺服电机的支持使控制的精度更高。
  (3)定制脚本解析模块:通过自主设计的脚本解析器,使测试设备更加灵活、通用。该模块根据具体测试要求,使用脚本定制工具生成测试脚本,通过对测试脚本的解析实现了自动测试。采用下位机解析测试脚本,使得控制平台可以脱离上位机自动运行,提高了系统的实时性和可靠性。整套系统使用RS-422工业总线进行通信,差分信号传输提高了系统的抗干扰能力。
  最后,将平台应用于汽车四门两盖的耐久性测试系统中,分别实现了伺服电机驱动测试和气缸驱动测试,经过长时间的试验验证,系统运行稳定可靠,数据采集实时准确。通用型控制平台使得耐久性测试平台的开发更加方便快捷,缩短研发周期和降低测试成本的同时,也增强了平台的开放性。

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