本站原创摘 要：常用的制动检测方法有道路试验法、台架试验法、视觉检查法.从台架试验法的角度出发,对制动系统进行改进,并对测量方法、试验台的各项硬件、测量软件、以及系统的界面进行了设计.首先按照制动检测系统的功能进行了原理上的设计,然后对实现功能的部分分别进行传感器和数据采集卡的选择,最后对软件的功能进行了改善.
关 键 词：台架试验法；传感器；制动力
中图分类号：U469 文献标识码：A 文章编号：1007-3973(2010)010-027-02
1.引 言
制动性能的检测对所有车辆都极其重要,它关系到人的安全,是车辆安全行驶的重要保障.
制动性能体现在制动距离上.制动距离包括车辆左右轮的制动距离.制动性能的好坏还体现在轮的制动距离是否合格,是否有跑偏量等.
常用的制动检测方法有道路试验法、台架试验法、视觉检查法.
2.制动系统的设计
2.1 制动系统的机构简图
2.2 结构特点
(1)采用离合器实现滚筒与电机的断开,操作方便：
(2)用同一个电机控制,且离合器、减速器与参与带传动的齿轮位于同一轴上,并且使对应齿轮齿数相等,大小参数相同可实现左右车轮的转速相等；
(3)用皮带传动的方法使传动过程稳定,减少实验过程的冲击,有益于实验结果的准确性；
(4)由于滚筒的转动惯量不足以提供车轮转动的惯量,所以还需要在主轴两边添加飞轮以增大系统的转动惯量；
(5)本装置采用但电机驱动,与双电机驱动相比,一方面减少经济支出,另一方面不需要采用PID控制使两个电机的转速相同,降低技术要求；但是需要增加两个离合器使两边的制动检测过程分别进行.
3.数据处理软件
3.1 软件应具备功能
在测量过程中,我们需要得出的结果是车辆制动检测系统的好坏.在试验过程中,通过软件实现数据的采集和数据的处理.数据处理的结果应可以显示出控制曲线图,制动距离和车辆跑偏量,并且要对数据进行保存.若要得出较为准确的数据,必须采用不同状态参数下的测量,通过综合比较得出较有说服力的结果.因此,软件也应包括直接更改制动系统的参数,和车辆的转速等功能.
3.2 数据采集
计算机将数据采集卡上的数据进行处理,其中数据采集,是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析,处理.数据采集功能包括采集安装在滚筒端部的圆编码器输出的脉冲信号和采集车辆制动踏板踏下时发出的制动信号.数据采集,通过数据采集卡,即实现数据采集(DAQ)功能的计算机扩展卡.
制动信号由操作者踩踏制动踏板产生.制动踏板和行程开关相连,当制动踏板被踏下时,开关闭合,由此发出一个制动信号.数据采集卡具有数字量输入功能,无输入时默认为高电平,因此可将行程开关与地相连.当开关闭合时,输出低电平信号.采集到制动信号后,同时给变频器发送停止工作命令,即进入制动状态.
3.3 数据处理
3.3.1 制动距离的计算
车轮制动后,滚筒飞轮依靠惯性继续转动,滚筒转动的圈数,与滚筒圆周长之积相当于车轮的制动距离.其中滚筒转动圈数由编码器发出的脉冲信号送入计数器记录.
3.3.2 制动过程转速交化
滚筒一端可安装测速传感器,该传感器测出制动过程中的速度变化,并且通过处理软件对速度变化进行微分,可得到制动减速度变化曲线.
在测量过程中,并不需要对滚动转筒一直进行数据采集,可在程序内设置一个周期t,在循环开始时进行滚筒转动角度的检测,然后进行复位,在周期结束后,关闭采集卡.通过对滚筒的角度采集,可检测到滚筒的转速.
3.3.3 制动时间
车辆制动时,从驾驶员的脚踩上制动踏板时开始时间计数,一直到制动结束,由数码管显示制动时间.该数码管由电子时钟进行控制,经过一个时钟周期,数码管所显示便进行变化.由此可进行时间计数.
3.3.4 制动力
测试时,机动车轮由制动试验台的滚筒驱动,当车轮制动时,车轮受到了与试验台滚筒驱动力相反的制动摩擦力矩的作用,车轮出现停转,滚筒的转动阻力增加,车轮给主动滚筒施加了一个与其旋转方向相反的切向摩擦阻力,该阻力使主动滚筒停转,与此同时,车轮开始离开从动滚筒,车轮作用力全部由主动滚筒承担.车轮制动力的大小被测量装置转换成偏转角度,就可显示车轮制动力的大小.
3.4 软件功能模块
为实现显示控制曲线图,计算制动距离,计算跑偏量,保存数据这几项功能,该软件流程图如下；
4.操作系统界面
5.总 结
在本次设计中,首先按照制动检测系统的功能进行了原理上的设计后对实现功能的部分分别进行传感器和数据采集卡的选择以及对软件的功能进行了改善.在设计中还有诸多不完善之处,但是也有其自己的优势.如我们对数据采集部分尽量实现了其自动化,减少人为操作,实现电路控制,使操作简单可靠,又使数据处理方便.同时我们也对操作系统版面进行了设计,使在实操作过程中可直接更改参数设置,同时也使实验结果更加直观.