傳動系統(tǒng)試驗臺綜述

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1、文檔供參考，可復制、編制，期待您的好評與關(guān)注！ 車輛傳動實驗臺及其測控系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 班級： 研1202 學號:2012020061 姓名： 李竹芳 2012/11/25 目錄 目錄摘要 2 摘要 3 前言 4 第1章 車輛傳動系簡介 4 1.1車輛傳動系的類型及其特點 4 第2章 車輛傳動系試驗臺簡介 5 第3章 國內(nèi)外車輛傳動實驗臺研究現(xiàn)狀 5 3.1國外車輛傳動系實驗臺研究現(xiàn)狀 6 3.2國內(nèi)車輛傳動系實驗臺研究現(xiàn)狀 7 總結(jié) 10 參考文獻 11 摘要 傳動系統(tǒng)試驗臺，是用于測試和研究汽車傳動系統(tǒng)總成部件的設備。這些

2、總成部件包括變速器、驅(qū)動橋、半軸、差速器、主減速器等。它們是汽車的關(guān)鍵組成部分，直接關(guān)系到汽車行駛的動力性、經(jīng)濟性和可靠性。 本文完成的主要工作有： 介紹車輛傳動系的類型及其特點，介紹車輛傳動系統(tǒng)試驗臺的基本情況，闡述國內(nèi)外車輛傳動實驗臺的研究現(xiàn)狀及研究成果，希望從中找出不足，以期進行進一步的研究。 前言 車輛傳動系包括離合器、變速器、萬向傳動裝置、主減速器及差速器等部件，在汽車運行過程中，傳動系功能會逐漸下降，出現(xiàn)異響、過熱、漏油及亂檔等故障。對傳

3、動系及時進行檢測、診斷、維修，可確保汽車正常運行和安全行駛。在諸多的檢測方法中，如路試檢測、試驗臺檢測、儀器檢測等，試驗臺檢測有開發(fā)周期短、檢測綜合等優(yōu)點，所以本文主要介紹國內(nèi)外車輛傳動系統(tǒng)試驗臺的的研究現(xiàn)狀。以期找出不足，從而進行下一步的改進。 第1章 車輛傳動系簡介 汽車自19世紀末誕生以來，己經(jīng)有100多年的發(fā)展歷史。從卡爾·本茨制造出第一輛三輪汽車到現(xiàn)在的100多年間，汽車的發(fā)展速度是驚人的。其傳動系統(tǒng)也經(jīng)歷了由單一的機械傳動向機械傳動、液力傳動、電傳動、液壓傳動以及氣壓傳動等多種傳動型式發(fā)展的過程。 1.1車輛傳動系的類型及其特點 傳動系用以傳遞、改變和分配由發(fā)動機傳至驅(qū)動輪

4、的扭矩，使車輛的牽引力和行駛速度在寬廣的范圍內(nèi)變化以適應負載的變化。通過傳動系的某些部件，還可以將發(fā)動機的動力傳給動力輸出軸以驅(qū)動工作裝置。 目前，以內(nèi)燃機為動力的車輛和行走機械的傳動方式主要有機械傳動、液力機械傳動、電傳動和液壓傳動4種，氣壓傳動和其它傳動方式應用得很少。 一、機械傳動 機械傳動系是現(xiàn)代車輛應用最為廣泛的傳動型式。其優(yōu)點是傳動效率高，外廓尺寸較小。隨著新技術(shù)、新材料的應用，各部件和總成件的可靠性越來越高，制造和使用成本較低，對維修和駕駛所需技能要求不高。其穩(wěn)態(tài)傳動效率高和制造成本低的優(yōu)勢，使得機械傳動在調(diào)速范圍比較小的通用客貨汽車和對性能要求苛刻、必須保證犁耕等作業(yè)速度

5、恒定的農(nóng)用拖拉機領域迄今仍然占據(jù)著霸主地位。缺點是由于是有級傳動，不易充分利用發(fā)動機的功率-不能使發(fā)動機經(jīng)常在最大功率點附近工作，振動噪聲較大，駕駛員操縱的勞動強度大。 二、液力機械傳動系 液力機械傳動是在機械傳動基礎上發(fā)展起來的一種新的傳動形式，目前在工程車輛上如裝載機、叉車等應用廣泛。它用變矩器取代了離合器，具有分段無級調(diào)速能力。在裝有液力變矩器的液力機械傳動系中，普遍采用的傳動方案有兩種，即液力機械式和液力機械分流式。液力機械式其發(fā)動機的動力全部經(jīng)液力變矩器傳至機械傳動系。而液力機械分流式(又稱液力機械變矩器)的發(fā)動機動力分成兩部分，一部分經(jīng)變矩器傳至機械傳動機構(gòu)，另一部分直接傳至機

6、械傳動機構(gòu)，最后在行星排上進行功率匯流。采用這種液力機械分流式傳動系既發(fā)揮了液力變矩器無級變速和緩沖作用的優(yōu)點，又利用了齒輪傳動的高效率，使整個傳動系的總效率較高。 三、電傳動系 電傳動系統(tǒng)有直流發(fā)電-直流驅(qū)動，交流發(fā)電-直流驅(qū)動，交流發(fā)電-交流驅(qū)動，交流發(fā)電-直流變頻-交流驅(qū)動四種型式，目前采用較多的是前兩種型式。由于履帶車輛驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速較低，轉(zhuǎn)矩較大，電動機在這種情況下不宜直接與驅(qū)動輪相連接，需要在這兩者之間增加機械減速裝置，組成電力-機械傳動系。 電傳動的優(yōu)點是具有良好的自動無級變速性能，起動、變速平穩(wěn)，操縱簡單輕便；電機可以反轉(zhuǎn)因而不必設置倒檔裝置。缺點是效率低(不超過0.8)，

7、結(jié)構(gòu)質(zhì)量和體積大，需大量消耗有色金屬。 四、液壓傳動 液壓傳動或稱容積式傳動，是通過流體工作介質(zhì)所受的壓力進行能量傳遞的動力傳遞方式。工作液體的壓力較高而流速相對較低。它由液壓泵、液壓馬達、液壓閥和其它液壓元件組成。發(fā)動機驅(qū)動液壓泵，由液壓泵輸出的壓力油驅(qū)動液壓馬達，使驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)。 液壓傳動用于行走機械主傳動系統(tǒng)的歷史并不長，但發(fā)展迅速。由于液壓技術(shù)的發(fā)展，液壓元件的標準化生產(chǎn)，特別是近十多年來，液壓元件的功能日益完善，壓力向高壓(16-32MPa)和超高壓(>32MPa)方向發(fā)展，以及極限負荷調(diào)節(jié)閉式回路，發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制的恒壓、恒功率組合調(diào)節(jié)的變量系統(tǒng)開發(fā)，給工程車輛行走系統(tǒng)提供了一個

8、廣闊的發(fā)展前景。 第2章 車輛傳動系試驗臺簡介 傳動系統(tǒng)試驗臺，是用于測試和研究汽車傳動系統(tǒng)總成部件的設備。這些總成部件包括變速器、驅(qū)動橋、半軸、差速器、主減速器等。它們是汽車的關(guān)鍵組成部分，直接關(guān)系到汽車行駛的動力性、經(jīng)濟性和可靠性。 汽車傳動系統(tǒng)試驗臺要發(fā)揮其試驗功能，核心部分是試驗臺的控制系統(tǒng)。對其控制系統(tǒng)進行開發(fā)和研究，可以提高整個試驗臺的控制精度，研究不同工況下的傳動部件的加載狀況，確保試驗臺測試的穩(wěn)定性和安全性。 一般情況下，試驗臺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用來采集試驗進行中所需要的各項狀態(tài)參數(shù)，以便監(jiān)控試驗臺系統(tǒng)的工作狀況，并且采集和實時顯示所必需觀測的數(shù)據(jù)量，為試驗臺的閉環(huán)控制創(chuàng)造條

9、件。試驗臺驅(qū)動系統(tǒng)由上位機發(fā)送指令，通過變頻器控制驅(qū)動電機的運行狀態(tài)，為傳動系統(tǒng)部件的測試提供動力來源。闡述了驅(qū)動控制的原理，分析了相關(guān)性能指標，實現(xiàn)了試驗臺的驅(qū)動控制。傳動系統(tǒng)試驗臺的加載系統(tǒng)，通過變頻器控制負載電機的轉(zhuǎn)差率，模擬汽車在不同路面條件和行駛工況下的阻力狀況，為傳動系統(tǒng)部件的測試施加各種載荷。 被測試部件中，驅(qū)動橋，半軸，差速器等部件主要進行的是耐久性試驗，因此根據(jù)不同的工況對其施加各種載荷即可。對自動變速器，除了對其進行耐久性試驗以外，研究其換檔規(guī)律和檢測其故障范圍是試驗臺的一個重要功能。對此必須對自動變速器的各類閥體加以控制，以滿足不同測試的需求。 汽車傳動系統(tǒng)試驗臺是一

10、個綜合測試平臺。規(guī)范試驗臺的硬件和軟件操作一方面能有效地保護試驗臺的硬件設施，使試驗臺穩(wěn)定運行，另一方面更能充分發(fā)揮試驗臺在傳動系統(tǒng)部件測試中的作用。對試驗臺的軟件構(gòu)架上添加保護功能，能防止試驗中因可能出現(xiàn)的過電流造成的變頻器損壞，電機失控現(xiàn)象等危險情況。保證試驗設備和試驗人員的安全。 第3章 國內(nèi)外車輛傳動實驗臺研究現(xiàn)狀 車輛傳動系統(tǒng)擔負著功率調(diào)節(jié)、傳遞扭矩和變速等任務，以適應行駛路況條件的變化。其性能對車輛的動力性、燃油經(jīng)濟性、壽命以及環(huán)境的污染等的影響極大。車輛傳動系的技術(shù)水平與實驗技術(shù)密切相關(guān)，因此建立車輛傳動實驗臺，對車輛傳動系的設計和研究有十分重要的指導意義。 3.1國外車輛

11、傳動系實驗臺研究現(xiàn)狀 國外很早就開始了車輛傳動系測試方面的研究，如美國Gleason公司二十世紀五十年代就設計出用輪系作為加載系統(tǒng)的傳動實驗臺。比較著名的還有美國國家航空航天局(NASA)下屬的Lewis研究中心、前蘇聯(lián)中央機械制造與設計研究院、美國通用動力公司、德國RENK公司、日本明電舍動力公司、日本豐田汽車公司、美國伊利諾斯大學機械工程系、法國Skoda公司等部門所建立的傳動實驗臺。從實驗臺方案的設計到最終的樣品制造他們都進行了大量的研究工作，形成了系列化的設計模式。 80年代日本防衛(wèi)廳第四研究所針對日本小松公司研制的HMST液壓機械無級傳動裝置建立了傳動實驗臺。該傳動實驗臺以直流電

12、動機作為動力元件，加載元件為電渦流測功機，電渦流測功機控制下位機以及傳感器。實驗臺主要用于對HMST液壓機械無級傳動裝置性能進行實驗。 90年代末，英國ATP公司開發(fā)自動變速器實驗臺，該實驗臺能對自動變速器進行動態(tài)模擬測試，檢測的技術(shù)指標包括在不同負荷條件下的油壓、輸入、輸出轉(zhuǎn)速、冷卻流量、離合器和制動器是否打滑等指標。該實驗臺的作用主要體現(xiàn)在兩個方面:其一在自動變速器維修前對自動變速器進行診斷、分析，對以后的維修提供數(shù)據(jù)；其二為維修后出廠的自動變速器作性能檢測，以保證維修后的出廠質(zhì)量。該實驗臺由自動變速器實驗臺臺架、模擬加載裝置、動力供應部分、連接附件、控制臺等五個部分組成。ATP-UK-

13、300型采用73kw的調(diào)頻電機作為動力源，ATP-CN-200型則采用一個排量為4L的發(fā)動機作為動力輸入裝置，采用儀表顯示，獨立控制，其連接設計了快速連接機構(gòu)，能對數(shù)十種自動變速器進行快速連接；其模擬負載裝置采用了風冷的電渦流測功機。 2005年Yuping Cheng, Takeshi Abe 和 Brian K. Wilson進行了自動變速器齒輪的振動檢測。他們指出在試驗臺上進行測試時，為了準確了解自動變速器的性能和齒輪的噪聲，有必要對自動變速器內(nèi)部結(jié)構(gòu)及測功機、連接軸系直接的連接機理做一個全面了解。只有了解這些，測試時，才能對不同頻率的振動做出正確的分類，比如說振動是來自變速器內(nèi)部，還

14、是試驗臺設備或者是傳動軸。這些有助于噪聲和振動工程師合理地掌握測試過程中噪聲的峰值，從而避免測試系統(tǒng)的影響。他們的研究主要是基于自動變速器相應的半消聲齒輪噪聲仿真結(jié)果和測試的噪聲數(shù)據(jù)的聯(lián)系。 2007年Ashley R. Crowthera， Rajendra Singha，Nong Zhangb和 Chris Chapmanb進行了多間隙的自動變速器脈沖響應的制定、仿真和實驗研究。他們指出隨著自動變速器的應用，人們越來越注重在平均力矩或載荷突然變化的情況下研究齒輪系統(tǒng)脈沖響應。研究成果有，第一：利用矩陣元素制定扭轉(zhuǎn)集中質(zhì)量的行星輪和差速齒輪的模型。第二：建立了瞬態(tài)工況的非線性模型。在對模型

15、求解之前初始條件和負荷曲線必須準確定義。結(jié)果表明，在發(fā)動機、制動和車輛負載瞬態(tài)變化時行星輪或者差動齒輪的影響就會顯現(xiàn)。第三，開發(fā)了自由振動試驗。 2004年Yoshinobu Nozaki， Yoshikazu Tanaka 和 Hideo Tomomatsu進行了后輪驅(qū)動豐田全新六速自動變速器A761E的研究。他們指出，這種六速自動變速器有更大的齒輪比。增大齒輪比的變化極大地提高了車輛的動力性和燃油經(jīng)濟性。為了進一步提高燃油經(jīng)濟性，他們采用了新的的技術(shù)，如低粘度ATF，空擋控制，和減速控制，重置速度等方法。他們還采取了平板狀的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換器，小型螺線管等技術(shù)。 2008年Quan Zheng

16、, Asif Habeebullah, Woowon Chung 和 Andrew Herman進行了6速自動變速箱動力學模型HIL試驗臺的研究。他們指出在控制器的生產(chǎn)過程和軟件的開發(fā)過程中一個很重要的步驟就是對軟件和控制器進行檢驗。一個常用方法是利用HIL（硬件在環(huán)）進行測試。HIL測試的關(guān)鍵部分是動力學模型的建立。HIL測試可以用于發(fā)動機（ECM），傳動裝置（TCM）或動力傳動系統(tǒng)控制器（PCM）的測試。他們主要對六速自動變速器的建模方法和控制軟件進行了測試，并在HIL測試的應用環(huán)境中進行了詳細描述。 2003年，Chi-Kuan Kao, Anthony L. Smith 和 Patr

17、ick B. Usoro進行了五速起動離合器自動變速器汽車的研究。他們研究成果主要是濕式多片離合器對提高車輛的燃油經(jīng)濟性有很大作用。 3.2國內(nèi)車輛傳動系實驗臺研究現(xiàn)狀 與國外相比，國內(nèi)對于傳動實驗臺的研究起步相對較晚。研究工作始于二十世紀八十年代初期。國內(nèi)較早從事這方面研究工作的主要單位有北京理工大學、重慶大學、鄭州機械研究所、長春汽車研究所、西安重型機械研究所、西安理工大學、合肥工業(yè)大學、四川工業(yè)學院、西安減速機廠、西安公路交通大學等單位。他們先后建立起了各種形式的傳動實驗臺。這些實驗臺的建立從理論上和實踐上都取得了很大的進步，積累了豐富的經(jīng)驗，代表著我國機械傳動實驗設備的發(fā)展水平。

18、 1、2004年同濟大學機械工程學院建立了基于閉式液壓系統(tǒng)的工程車輛傳動系實驗臺。實驗臺傳動系主要由動力系統(tǒng)、變量液壓泵、變量液壓馬達、變速箱、驅(qū)動橋及其輪胎組成。加載時，可在變速箱后連接測功機進行加載，或者在驅(qū)動橋兩側(cè)進行加載。電液比例控制的變量液壓泵和電控變量液壓馬達組成液壓閉式傳動系統(tǒng)，變量柱塞泵的斜盤角度可由控制器輸出的PWM控制信號通過斜盤角度調(diào)節(jié)桿進行無級調(diào)節(jié)，從而改變液壓泵的排量大小和方向，液壓傳動與機械傳動系統(tǒng)組成工程車輛傳動系實驗臺。液壓馬達的排量由控制器輸出開關(guān)信號進行大小兩檔排量的調(diào)節(jié)。室內(nèi)實驗臺架主要由合理匹配動力系統(tǒng)、液壓傳動、計算機控制與顯示、機械傳動等構(gòu)成，主要

19、應用于研究工程車輛的動力匹配、閉式液壓傳動系統(tǒng)性能、變量馬達和變速箱構(gòu)成的復合變速系統(tǒng)特性以及計算機控制技術(shù)在工程車輛傳動系的應用等。實驗臺測控系統(tǒng)采用Sauer-Danfoss公司生產(chǎn)的MC050型控制器以DSP技術(shù)為核心，具有強大的計算能力和豐富的I/O資源?？刂破鞯目刂扑惴ǖ木幊毯惋@示器的圖形顯示均基于其功能強大的PLUS+1專用的圖形編程軟件。 2、2005年河南科技大學建設了液壓機械無級傳動實驗臺，研究履帶拖拉機液壓機械無級變速器及液壓機械無級變速轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能。動力元件為發(fā)動機，加載元件為電渦流測功機，控制模式采用直接數(shù)字控制方式，控制系統(tǒng)由上位工控機和發(fā)動機控制下位機、HMCV

20、T控制下位機、電渦流測功機控制下位機以及傳感器等組成。確定液壓系統(tǒng)傳動比與載荷之間的變化規(guī)律以及確定液壓系統(tǒng)效率對多段液壓機械雙流無級傳動性能的影響，驗證并優(yōu)化變量泵定量馬達系統(tǒng)的調(diào)速規(guī)律；研究傳動比變化規(guī)律，驗證傳動比計算方法的正確性；研究工況轉(zhuǎn)換的換檔過程及其換檔平穩(wěn)性，確定換檔規(guī)律對傳動性能的影響；優(yōu)化換檔規(guī)律，使發(fā)動機與變速器匹配具有最佳的動力性和經(jīng)濟性。 3、2006年長安大學研究開發(fā)了電動汽車實驗臺進行電動汽車技術(shù)的研究，對電動汽車研發(fā)過程中的一些關(guān)鍵技術(shù)、參數(shù)匹配和控制策略的優(yōu)化提供一個研究平臺。電動汽車實驗臺由電機及其控制器測量模塊、整車慣量模擬模塊、行駛阻力模擬模塊、能源管

21、理模塊、制動能量回收模塊和混合動力電動汽車的動力耦合實驗模塊六大主要模塊和變速、傳動和連接等裝置組成。直流電機、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器、變速器、飛輪組系統(tǒng)、電渦流測功機和直流電力測功機按順序成“一”字形依次排列固定在實驗平臺上。相鄰組件之間都是通過聯(lián)軸器連接，動力從直流電機的輸入端輸入，經(jīng)過轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器、變速器和飛輪組傳遞給電渦流測功機和直流電力測功機，最終轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉或者轉(zhuǎn)化為電能回收給蓄電池和電網(wǎng)，該試驗臺總體布置方案如圖3.1所示 圖3.1 長安大學電動汽車試驗臺總布置方案圖 4、2008年中南大學進行了工程車輛傳動實驗臺的研究。進行了工程車輛傳動系性能實驗；車輪制動力測定實驗

22、；車輪附著力(系數(shù))測定實驗；滾動阻力測定實驗；液壓傳動系統(tǒng)動態(tài)性能實驗；發(fā)動機-變量泵-馬達匹配實驗；發(fā)動機-變量泵-馬達傳動系節(jié)能技術(shù)實驗；滑轉(zhuǎn)率測定實驗；液壓傳動系統(tǒng)加速性能實驗。 中南大學的研究基于閉式液壓傳動的工程車輛傳動實驗臺為現(xiàn)代工程車輛提供了一個先進的實驗研究平臺。實驗臺的研制顯示了其多方面的創(chuàng)新，融合了現(xiàn)代先進的比例控制技術(shù)、閉式液壓傳動系統(tǒng)和先進的控制軟件，同時也為工程車輛的動力匹配、閉式液壓傳動系統(tǒng)性能、節(jié)能技術(shù)以及計算機控制技術(shù)在工程車輛傳動系中的應用提供了一個研究、開發(fā)、實驗平臺。 詳細介紹了工程車輛傳動實驗臺。行走驅(qū)動系統(tǒng)和制動系統(tǒng)的工作原理、液壓元件的選用、參

23、數(shù)匹配，對閉式系統(tǒng)和制動系統(tǒng)進行了建模仿真，并進行了實驗，通過曲線對比驗證了數(shù)字仿真的正確性。在基于LabVIEW的程序結(jié)構(gòu)模塊化的思想上，研究開發(fā)出了工程車輛傳動系統(tǒng)實驗臺測控系統(tǒng)軟件。 5、國內(nèi)還有很多學者在仿真控制領域方面進行了不少研究。比如常州機電職業(yè)技術(shù)學院和東風康明斯發(fā)動機有限公司在2011年進行的DCT自動變速器試驗臺動力性換擋策略研究。研究的主要成果是：根據(jù)擋位對選換擋執(zhí)行機構(gòu)進行位置定義。不同的選擋傳感器和換擋傳感器值的組合所對應的不同的選擋執(zhí)行機構(gòu)位置[2]。在分析選換擋執(zhí)行機構(gòu)工作原理的基礎上，建立了選擋執(zhí)行機構(gòu)控制子系統(tǒng)和換擋執(zhí)行機構(gòu)子系統(tǒng)。利用PID控制算法對離合器

24、執(zhí)行機構(gòu)建立了增量式PID控制算法的離合器控制子系統(tǒng)。根據(jù)動力性換擋策略．基于Matlab／Simulink軟件平臺，建立了DCT傳動系統(tǒng)的仿真模型。依據(jù)仿真模型．對車輛換擋過程的動態(tài)性能進行了仿真．得出了準確實現(xiàn)DCT傳動系統(tǒng)的控制邏輯，最終得到修正后的動力性換擋規(guī)律，為DCT試驗臺電子控制系統(tǒng)的開發(fā)奠定了基礎。 北京交通大學和中國北方車輛研究所于2007年進行了傳動系統(tǒng)試驗臺的半實物仿真優(yōu)化技術(shù)的研究。研究成果有：采用Matlab結(jié)合力控自動化組態(tài)軟件，通過Excel的DDE數(shù)據(jù)傳送方式，進行傳動系統(tǒng)試驗臺系統(tǒng)特性的在線模擬辨識，用遺傳算法對PID參數(shù)優(yōu)化分析等半實物仿真技術(shù)[3]。以力

25、控組態(tài)軟件為例給出了仿真系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成，數(shù)據(jù)及參數(shù)相互傳遞的仿真和應用于傳動系統(tǒng)試驗臺的PID優(yōu)化控制的實例。 6、也有專門對機械自動變速傳動試驗臺進行研究的。比如重慶大學和沈陽華晨金杯汽車有限公司進行的機械自動變速傳動試驗臺及測控軟件開發(fā)研究。研究內(nèi)容有：一、在車輛傳動試驗臺的基礎上搭建了AMT試驗臺，設計了AMT電子節(jié)氣門、換檔執(zhí)行機構(gòu)和離合器執(zhí)行機構(gòu)的控制器，試驗表明，控制結(jié)果令人滿意。二、解決了WINDOWS2000下對硬件端口不能讀寫的問題，實現(xiàn)了對轉(zhuǎn)速扭矩信號的采集[4]。三、通過RS232串口通信，實現(xiàn)上位微機采集數(shù)據(jù)并向下位單片機發(fā)出控制指令。四、開發(fā)了WINDOWS2000

26、環(huán)境下的試驗測控軟件，使試驗具備了先進的數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)。 7、還有一些部門和學者在機車試驗臺方面也做了不少研究。比如唐山軌道交通裝備有限責任公司進行了機車定置試驗臺的電氣傳動系統(tǒng)研究。主要研究有：闡述了使用機車定置試驗臺的必要性，介紹了機車定置試驗臺的基本原理，并對機車定置試驗臺的傳動系統(tǒng)的主電路構(gòu)成及同步調(diào)節(jié)系統(tǒng)等關(guān)鍵問題進行了分析和論述。北車北京二七軌道交通裝備有限責任公司進行了機車定置試驗臺機械傳動系統(tǒng)設計研究。主要研究有：介紹了機車定置試驗臺機械傳動系統(tǒng)的組成及功能，闡述了該機械傳動系統(tǒng)的創(chuàng)新技術(shù)特點，如機械一電控同步技術(shù)、液壓頂升滾輪調(diào)軸距技術(shù)、萬向軸加過渡套連接不同軸距的車軸

27、齒輪箱技術(shù)、注油壓裝法改變軌距技術(shù)、彈性過渡軌結(jié)構(gòu)、機械鎖鉤等。 8、還有一些部門和學者在履帶車輛試驗臺方面也做了大量研究。北京交通大學所做的履帶車輛傳動試驗臺自動換檔機械手的開發(fā)與研究。主要研究是：根據(jù)傳動試驗臺的實際換檔需要，對比氣動、液壓、機械、交流伺服四種驅(qū)動方式，針對換檔操作的球面運動特性，采用數(shù)字交流伺服的三自由度直角坐標換檔機械手方案，巧妙解決了曲線換檔、三維轉(zhuǎn)化為二維的運動控制、檔位行程標定等難題。采用和利時電機公司的60CB系列伺服電機、GS系列交流伺服驅(qū)動器、英國翠歐公司的MC206運動控制器和工控機等構(gòu)建了位置環(huán)伺服運動控制系統(tǒng)。利用ActiveX控件在VB中開發(fā)了上位

28、機控制程序，并引入了檔位示教、檔位標定、定時操作、限位報警等功能，既實現(xiàn)了試驗的自動化換檔操作，又保證了系統(tǒng)的安全可靠。最后，利用網(wǎng)絡控制技術(shù)，以綜合傳動試驗臺的分散控制系統(tǒng)(DCS)作為網(wǎng)絡控制主體平臺，通過MODBUS通訊協(xié)議之間的中轉(zhuǎn)，將換檔機械手控制系統(tǒng)無縫集成到DCS系統(tǒng)中，大大提高了試驗效率。． 經(jīng)過現(xiàn)場的安裝、調(diào)試和運行，換檔機械手的整體設計和控制方案是切實可行的，能夠完全代替人手實現(xiàn)換檔操作，具有結(jié)構(gòu)緊湊、定位精度高、安全可靠的特點．同時換檔執(zhí)行機構(gòu)不需要對變速箱體進行結(jié)構(gòu)改造，針對不同的變速箱傳動試驗，只需要修改控制軟件中的坐標和行程就能滿足試驗要求，具有一定的通用性。

29、9、還有一些學者對傳動系統(tǒng)試驗臺的直接轉(zhuǎn)矩控制做了研究。北京交通大學機械與電子工程學院的杜秀霞、李平康：以傳動系統(tǒng)試驗臺為研究對象。在研究異步電動機直接轉(zhuǎn)矩控制Direct Torque Control(DTC)的基礎上，提出在傳動系統(tǒng)試驗臺上實現(xiàn)電機四象限工作的DTC過程，并用Matlab／Simulink進行了仿真實現(xiàn)。設計出的控制系統(tǒng)根據(jù)定子磁鏈狀態(tài)矢量進行空間定位。通過對扭矩和磁通的簡單繼電式方式比較，配合開關(guān)選擇表策略，成功實現(xiàn)了對異步電動機轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的直接轉(zhuǎn)矩控制，為將DTC技術(shù)應用于傳動系統(tǒng)電機智能控制的實際工程奠定了基礎。 10、也有不少學者在新型試驗臺的研究中做了很多研究。

30、車輛傳動國家重點實驗室的劉云鵬、卜樹峰和北京交通大學的李平康、杜秀霞 分析了車輛傳動系統(tǒng)聯(lián)調(diào)試驗臺的技術(shù)需求與現(xiàn)狀，結(jié)合建設目標對幾種不同的建設方案進行了對比，介紹了某全自動化的傳動系統(tǒng)聯(lián)調(diào)試驗臺的建設方案和應用效果，并重點介紹了試驗臺仿真能力的創(chuàng)新設計、電功率封閉加載、全自動控制系統(tǒng)的設計以及測試系統(tǒng)實時擋位辨識系統(tǒng)。他們研究的試驗臺具有以下特點： (1)低速大轉(zhuǎn)矩加載。交流電力加載設備克服了傳統(tǒng)測功機在低速時無法加載的缺點，無須增速設備就可完成從0至最大載荷的加載。 (2)試驗臺儀表采用了多項國際先進技術(shù)、多重保護和隔離設計，抗干擾能力強、可靠性高。 (3)模塊化設計使結(jié)構(gòu)簡化，具有

31、很高的可靠性和維護性。 (4)加載范圍寬。最大轉(zhuǎn)矩大于2 600N·m，交流加載電機功率為600kW，試驗時，可寬范圍連續(xù)加載，基本可以滿足目前國內(nèi)工程機械的要求。 (5)試驗范圍廣。在鑄鐵平臺上，只需更換固定支架就可搭成不同的結(jié)構(gòu)形式，從而滿足不同的試驗要求。 (6)超限三級報警。將工業(yè)級安全策略應用于試驗臺，試驗臺報警、保護、緊急停車等功能，極大地提高了試驗臺的安全性。 11、還有一些機構(gòu)是研究鐵道牽引交流傳動試驗臺的發(fā)展的。中國鐵道科學研究院、機車車輛研究所的李偉和張黎在這方面做了大量工作。他們先對傳統(tǒng)的交流傳動試驗臺的類型進行了總結(jié)，分析了不同試驗臺的實現(xiàn)原理、控制方法及技術(shù)特

32、點。然后對背靠背、交流能量互饋試驗臺的電氣結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及試驗內(nèi)容等進行了分析和總結(jié)。該試驗臺可滿足交流傳動系統(tǒng)及其主要部件的型式試驗、例行試驗以及研究性試驗的要求，具有適用面寬，節(jié)能等優(yōu)點。最后總結(jié)了交流傳動試驗臺的主要特點和發(fā)展趨勢，表明一個技術(shù)先進、功能完備、性能優(yōu)良的交流傳動試驗臺，可以為交流傳動系統(tǒng)及其部件的研發(fā)、制造、試驗以及檢驗創(chuàng)造良好的條件。 通過這些研究可以得出：交流傳動試驗系統(tǒng)已經(jīng)成為交流傳動系統(tǒng)研究、開發(fā)和驗證的重要平臺。隨著我國鐵路技術(shù)引進工作的不斷深入，機車車輛交流傳動技術(shù)也將逐步發(fā)展成熟，需要更新和發(fā)展交流傳動系統(tǒng)試驗臺，使得試驗臺的技術(shù)水平不斷提高，功能更

33、加完善。目前試驗臺的主要特點和發(fā)展趨勢是： (1)能耗型電氣負載逐步被淘汰，由能量回饋型所取代，而直流負載電機逐步被交流負載電機所代替，出現(xiàn)了“背靠背”式的交流電機互饋試驗系統(tǒng)； (2)試驗功能更加齊全，由單一的例行試驗，逐步集成了研發(fā)性試驗和型式試驗的功能，可模擬多種過程，進行多種性能試驗，如全速度范圍的牽引／再生制動特性試驗、機車動態(tài)特性試驗、列車運行過程模擬、線路狀態(tài)模擬、不同輪徑模擬、通過曲線模擬、輪軌接觸狀態(tài)的模擬、受電弓跳弓模擬等； (3)適應面越來越寬，提供多種制式電源，能夠適應動車組、機車、地鐵、輕軌等的試驗需要，可試驗的部件除了主變壓器、網(wǎng)側(cè)變流器、中間電路、電機逆變器

34、、牽引電機外，還可以進行制動電阻、制動斬波器、牽引變流器控制裝置、機車控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)等的試驗； (4)自動化程度高，配備數(shù)據(jù)自動采集和處理系統(tǒng)； (5)控制及保護功能更加完善； (6)可測量的技術(shù)參數(shù)越來越多，如電壓、電流，轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速，溫度，流量、流速，噪聲，場強等； (7)維護工作量少，運用經(jīng)濟性好。 從國內(nèi)的現(xiàn)狀看多數(shù)交流傳動試驗臺屬于能耗型和機組反饋式試驗臺，即使采用交流異步電機互饋方式，其功率等級、控制方法亦難以滿足我國鐵路快速發(fā)展的要求，因此有必要建立一個技術(shù)先進、功能完備、性能優(yōu)良的交流傳動試驗臺，為交流傳動系統(tǒng)及其部件的研發(fā)、制造、試驗以及檢驗創(chuàng)造良好的條件。 總

35、結(jié) 本文主要介紹了車輛傳動系的類型及其特點，車輛傳動系統(tǒng)試驗臺的基本情況，闡述國內(nèi)外車輛傳動實驗臺的研究現(xiàn)狀及研究成果，通過參考大量文獻的基礎上可以得出，電液綜合傳動試驗臺有很好的發(fā)展前景，今后可以多進行這方面的研究。 參考文獻 [1] 韓健. 工程車輛傳動實驗臺及其測控系統(tǒng)研究.湖南:中南大學， 2008 -5. [2] 傅華娟, 宋敬濱, 劉華欣.DCT自動變速器試驗臺動力性換擋策略研究.《農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程》 2011年4期 [3] 杜秀霞，李平康，劉云鵬，呂慶軍.傳動系統(tǒng)試驗臺的半實物仿真優(yōu)化技術(shù).2007 - 第五屆全國技術(shù)過程故障診斷與安全性學術(shù)會議 [4] 葉明,

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