工程机械电液换挡辅助测试系统.pdf

2014年
似来木影传惑器
2014
第6期
Instrument Technique and Sensor
No. 6
工程机械电液换挡辅助试系统
华钜富,朱玉田,刘钊
(同济大学机械与能源工程学院,上海201804)
摘要:开发一种基于DSP的便携式工程机械换挡过程油温油压及振动冲击信号采集系统。以DSP为主控单元,以油
压、油温、转速和MEMS三轴加速度传感器为传感单元,自主开发信号调理电路板,DSP系统板和上位机信号分析软件。该
系统可实现换挡测试过程电液换挡的油压油温,传动系统转速以及換挡振动冲击信号的快速米集、调理、记录和显示。
关键词:电液换挡;DSP;换挡冲击;MEMS传感器; LABVIEW
中图分类号:TP274
文献标识码:A
文章编号:1002-1841(2014)06-0089-04
Development of Assist Test System for Construction Machinery
Electro-hydraulic Shift System
HUA Ju-fu ZHU Yu-tian. LIU Zhao
College of Mechanical Engineering, Tongji University, Shanghai 201804, China
Abstract A portable acquisition system for Construction machinery electro-hydraulic shift system was developed, DSP was
taken as the main control unit. Oil pressure and temperature sensor, 3-axis accelerometer and rotary transducer were selected as the
sensor units. The signal conditioning ard, DSP s stem oard and the analysis software of upper machine were developed. By using
this system, the vibration acceleration, oil pressure, oil temperature and rotation speed signals could be quickly collected, processed
and analyzed
Key words: Electro-hydraulie shift: DSP vibration impact: MEMS sensor; LABVIEW
0引言
经电源管理板后分别为传感器、信号调理板和DSP供电
工程机械驾驶人员的操作舒适性越来越被重视,电液换挡操
24Vv運电池
控系统的采用给换挡品质的提高提供了较多技术手段与方法"。
充电口
在电液换挡操控系统的开发研制过程中,换挡决策逻辑、
电源管理板
直接
油压传感器
换挡执行机构正确与否、换挡过程离合器油压变化是否符合预
供电口
先设定的规律?,都须经过试验验证,才能发现整个操控系统
油温传盛器
信号
理板
中存在的问题,为实际应用奠定基础。
串
文中针对工程机械电液换挡系统的试验,开发了一种便携
转遠传感器
3.3
式、大存储量的辅助试验数据采集系统,该系统能监测显示各
三轴加速度
传盛器
CAN!
接合元件油温油压变化,变速器转速以及换挡冲击度。
SD卡
1系统组成及工作原理
液力机械传动控制系统的操控对象涉及到变矩器、变速器
图1系统原理
硬件设计
等动力传动部件。通过控制和改变传动系统的工作状态,满足
2. 1 DSP
主机的动力性及经济性要求]。为获得理想的扭矩与转速,需
选定TMS320F28335为采集系统的DSP。该型号DSP具有
对换挡过程离合器、变矩器等的油温油压进行精确的控制,同
高性能的32位浮点CPU,主频达150MHz,内核电压为1.9V,
时要求准确测定换挡系统的冲击度,以便为换挡品质的改善提
I/0引脚电压为3.3V,支持C++和汇编语言编程。片上外设
供数据支持。
如图1所示,该系統主要由传感器、信号调理板、DSP系统资源有3个32位定时器,2路CAN通道,路SC通道,2路多
通道缓冲串口接口 MCBSP通道,1路SPI通道,16通道的12位
板、电源管理板、锂电池以及WII模块组成。加速度传感器选
ADC和2个采样保持器等。
用MMA7260三轴MEMS传感器,油压、油温、转速以及加速度
系统电路板由DSP核心板和信号调理板以及电源管理板
信号经调理电路后至DSP单元进行处理。DSP单元通过串口
组成。DSP核心板包括DSP最小系统、外扩SRAM以及外扩引
或无线WIFI与上位机分析软件进行数据交换。上位机分析软
脚。外扩SRAM电路用于试验数据缓存,每次试验结東后,数
件基于 LABVIEW和 Matlab构建。系统采用24V锂电池供电,
据转存至外扩SD卡中,同时,DSP通过WIFI或申口线将SD卡
数据发送给便携式PC机。
收稿日期:2013-06-26收絛改稿日期:2014-02-21