國內(nèi)汽車工業(yè)發(fā)展和環(huán)境保護日趨嚴格對發(fā)動機性能測試技術(shù)提出了更高的要求。本文以發(fā)動機測試中一項重要的特性測試項目～一速度特性測試為目的，重點研究了交流電力測功機及其控制系統(tǒng)設計。

在詳細分析測功機工作原理和穩(wěn)定性的基礎上，以“被測發(fā)動機～電力測功機一負載電阻”為研究對象，開展了測功電機數(shù)學模型、電力測功機帶純阻性負載運行電樞反應分析、控制系統(tǒng)硬件設計、控制策略以及軟件設計等方面的研究，完成了電力測功機控制系統(tǒng)開發(fā)。

1、以電力測功機為中心，分析了測功原理及系統(tǒng)各主要轉(zhuǎn)矩量之間的關(guān)系，討論了測功系統(tǒng)穩(wěn)定運行條件。利用坐標變換和Ｐａｒｋ方程得出測功電機模型，并運用電機學理論對測功電機運行時的電樞反應進行了詳細研究，推導了測功電機電磁轉(zhuǎn)矩控制基本方程式，對系統(tǒng)負載控制作了定量分析，為測功系統(tǒng)負載控制策略奠定了基礎。在硬件設計上，以工業(yè)控制計算機為核心，給出了轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、電流、電壓等信號檢測和處理電路的設計方法和具體的原理圖，討論了控制系統(tǒng)重要的組成部分一一負載電阻調(diào)節(jié)與勵磁控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)：

 在控制策略上，確定了調(diào)節(jié)“負載電阻”和“勵磁電流”、串級控制等電力測功機系統(tǒng)負載調(diào)節(jié)方式，將參數(shù)自整定模糊ＰＩＤ控制應用于轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制，進行了控制算法研究；

2、利用虛擬儀器技術(shù)，以ＬａｂＶＩＥＷ和Ｖｃ＋＋為開發(fā)平臺，實現(xiàn)了電力測功機控制系統(tǒng)的軟件設計。大量的實驗結(jié)果表明，基于ＬａｂＶＩＥＷ和模糊ＰＩＤ控制的電力測功機控制系統(tǒng)具有較理想的控制效果，滿足發(fā)動機速度特性測試的要求。