基于LabVIEW自行车中置控制系统测试平台设计方案研究.pdfVIP

基于labview的助力自行车中置系统的测试平台设计与开发

课题研究的目的、意义、国内外研究现状分析、附主要参考文献

近年来锂电池助力电动自行车越来越受到人们的青睐，尤其以配置力矩中置

系统的自行车，该助力自行车系统能够自动人骑自行车的力矩、踏频、自行

车速度等相关信息并通过特定的算法计算，从而控制电机输出动力，做到人骑行

时候既不感觉到累，又能够达到锻炼身体的目的。目前国内外多家公司开发了中

置系统，如国外的Bosch、impulse、Yamaha、Panasonic，国内的八方电机、盛亿

电机，中置系统中的力矩传感器尤为重要，各个公司力矩方法不同，精度也

会有所不同。目前国内外对于中置系统中各个部分通常采用分开测试，电机采用

测控机进试并绘制曲线，而系统中的力矩传感器普遍采用静态扭矩测量方法，

即把中置系统的输出牙盘固定，通过扭矩扳手去扳动力输出轴-中轴，施加扭矩，并

比对扳手上面的读数和中置系统中扭矩传感器的输出以验证中置系统中的扭矩传

感器是否符合，此方案需要人为去施加扭矩，效率较低，人为因素较大，不

适合中置电机的批量检测，并且分开测试并不能够反应整体中置的性能，因此一

套中置系统力矩传感器检测校准设备迫切需要。

本设计采用了以NI公司的Labview软件作为开发平台，集成了数据

卡PCI6229、DC电源、伺服电机、机、扭矩转速传感器、加载器、

磁粉制动器。实现了以下功能：

1)标定力矩传感器精度

2)测量中置系统其他一些辅助传感器如踏频、车速等传感器

3)根据测试点绘制中置电机效率曲线

4)中置系统重复加载启动

参考文献：

[1],,,.基于LabVIEW的制动试验台测试技术[J].现代制造

技术与,2009,02:97-99.

[2]苏偌宇,,.基于LabVIEW的电机工作特性测控系统研究[J].机床与

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[3],,基于LABVIEW的扭矩弹簧测量系统研制[J].制造业自动

化,2012,13:44-46+70.

[4]温群峰.电动自行车中置电机装置[P].江苏：CN203111431U,2013-08-07.

[5]王,顾培元,.安装在普通自行车上的便捷式中置电机[P].江苏：

CN203172838U,2013-09-04.

2-1研究目标、研究内容和拟解决的关键问题

本研究的目标是：

能够利用Labview软件通过数据卡，相关执行机构和传感器实现中置系

统的各项参数性能的测量与校准。

主要研究内容有以下几项：

Labview软件及数据卡PCI的操作方法

伺服电机的控制回路以及伺服放大器的控制方法

扭矩传感器的通信

磁粉制动器的加载调试

PC机通过串口和电源的通信方式。

主要解决的关键问题是：

整个控制回路的

Labview软件实现力矩传感器精度测量校准等功能算法的编写调试

2-2针对研究内容拟采取的研究方法、技术路线、实验方案以及可行性分析

本设计通过采取理论研究、实验验证、整个平台、实际调试等方法，分阶

段循序渐进的方法进行系统开发。

1）设定总体架构：系统以PC机中Labview软件为