基于LabVIEW的液压机械无级变速器试验台测控系统研究

　　0 引言

　　在变速器的研发和成品检测过程中要进行产品性能的台架试验。变速器台架试验，即在变速器启动运转后人为施加负载扭矩， 使变速器在不同挡位以不同的转速在不同的扭矩，称为在不同的工况下运行，从而获得变速器的传动效率、变速换挡规律等相关性能参数。近年来，随着自动化控制技术的发展，人们对试验台的自动化检测与控制要求也越来越高。既希望试验台的可靠性与实时性强、人机交互界面友好、操作简单，又要求其开发周期短，系统便于升级改造，因此需要开发一套合适的测控系统软件来管理试验台系统[1-2]。

　　使用虚拟仪器图形化编程软件LabVIEW可以有效地满足试验台对试验数据的采集、监控、传输、分析处理与显示，以及仪器控制等的需要[3]。由其构成的硬件系统结构简洁，软件编程简单，而且有较好的人机交互界面，可根据不同的需求随时调整控制方式[4～6]。

　　因此，本文以LabVIEW软件为开发平台对液压机械无级变速器试验台测控系统进行究。

　　1 液压机械无级变速器试验台

　　本文中的变速器试验台主要用于液压机械无级变速（Hydro-Mehanical Continuously Vari-able Transmission，简称HMCVT）的性能测试和开发试验。其系统结构示意图如图1所示。

　　HMCVT试验台主要由机械系统和试验台测控系统两部分组成。其中机械系统为试验台提供必要的机械支承，包括发动机、分动器、被试变速器（HMCVT）、车辆行驶阻力模拟系 统、实验室辅助支持系统等。试验台测控系统完成对试验系统的信息进行采集、处理并协调控制各运动部件的工作状态。

　　发动机产生的原动力为试验台提供动力源。动力经主离合器、转速转矩传感器、扭矩限制器传递至分动器，分动器将动力分为两路，一路用于驱动变速器的机械系统，另一路用于驱动变速器的液压系统，两者在变速器的输出端汇合，然后经扭矩限制器、转矩转速传感器、减速器后传送至直流电机加载器（行驶阻力模拟装置）。变速器的自动变速过程由其自带的控制系统独立完成，由直流电机加载器构成的行驶阻 力模拟装置模拟车辆实际工作过程中可能遇到的各种工况，吸收经传动系传递而来的动力并将其转换成电能反馈至电网（图1中未标示）；转矩转速传感器检测变速器及变速器液力传动系统输入/输出端的转矩、转速，并将其转换成电信号传递至数据采集卡；试验台测控系统完成对整个试验台物理量的信号采集、分析与处理，并对整个试验台系统的工作过程与工作状态进行监控。

　　2 测控系统硬件配置