毕业论文-汽车动力转向模拟测试系统设计与实现

1、大连东软信息学院高职毕业设计（论文）论文题目论文题目：汽车动力转向模拟测试系统设计与实现 系 所： 电子工程系 专 业： 嵌入式系统工程 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 导师职称： 讲师 完成日期： 2013 年 5 月 2 日 大连东软信息学院Dalian Neusoft University of Information大连东软信息学院毕业设计（论文） 摘要 IV汽车动力转向模拟测试系统设计与实现摘 要随着汽车技术不断的进步和发展，汽车动力转向器以其卓越的功能和更多的特性的已经收到越来越多的人们重视并迅速推广。动力转向器作为重要性能指标的能力特征是装配调整和检验成品时必须保证的指标。这

2、是成品使用性能的一个关键因素。随着生产规模的扩大，创造出一种快速，便捷，适合于加工和装配车间现场使用的测试系统是具有十分重要的意义。汽车左右轮之间固定的阿克曼转向比是不理想的，车轮的速度的滑动角度可进一步影响正常负荷。这是通过主动前轮转向系统，基于驱动程序的命令，可以解决主动改变转向角产生的响应。不考虑正常负荷而引入两个轮子侧向力修正，不能最大限度地发挥轮胎的能力。主动前独立转向系统具备车轮的转向角独立控制，可以克服这一局限性。线控转向概念上虽然能够提供这样的控制，但并不是一个安全系统。本文创新地提出一个基于串联行星齿轮配置的AIFS控制机构设计，AIFS安全系统还拥有许多其他很有潜力的应用。

3、关键词：汽车，动力转向系统，动力转向器大连东软信息学院毕业设计（论文） AbstractDesign and Implementation of Automobile power steering simulation test systemAbstractWith the continuous development of vehicle technology, Automotive power steering with its excellent features and more attention has been paid to the rapid promotion. The h

4、and characteristics as it is key performance indicators is to adjust the assembly must be guaranteed during the assembly and product testing performance index. It is a key element of the use properties of the finished product. With the expansion of production scale, Developed a fast, convenient and

5、suitable for the hand characteristics of the test system used in processing and assembly workshop site is of great significance.A fixed Ackerman steering ratio between left and right wheels is not ideal for all speeds since slip angles are developed which is further influenced by the available norma

6、l load on the wheels. This is addressed by Active Front Steering systems that actively alter the steering angle based on driver command, and corresponding response. Such corrections introduced to both wheels simultaneously without consideration of normal load cannot maximize the tires ability to gen

7、erate lateral forces. An Active Front Independent Steering system with capability for control of the wheels steer angles independently can overcome this limitation. The concept of steer-by-wire although capable of providing such control, is not considered a fail-safe system. An innovative design of

8、a mechanism for AIFS control is proposed in this paper. This design based on tandem planetary gear configuration is shown to be fail-safe system for AIFS along with many other potential applications.Key words: Automobile, Power steering systems, Power steering gear 大连东软信息学院毕业设计（论文） 目录目 录 TOC o 1-3 u

9、 摘 要 PAGEREF _Toc386454234 h IAbstract PAGEREF _Toc386454235 h II第1章项目概述 PAGEREF _Toc386454236 h 11.1项目背景 PAGEREF _Toc386454237 h 11.2项目简介 PAGEREF _Toc386454238 h 11.3应用范围 PAGEREF _Toc386454239 h 1第2章项目实施方案 PAGEREF _Toc386454240 h 22.1概述 PAGEREF _Toc386454241 h 22.1.1汽车转向系统概述 PAGEREF _Toc386454242 h

10、 22.1.2实施过程 PAGEREF _Toc386454243 h 32.2开发环境 PAGEREF _Toc386454244 h 32.3论文研究的主要内容 PAGEREF _Toc386454245 h 32.4C# .NET介绍 PAGEREF _Toc386454246 h 42.5动力转向器的发展与展望 PAGEREF _Toc386454247 h 4第3章汽车动力转向系统的原理 PAGEREF _Toc386454248 h 53.1汽车动力转向器的工作原理 PAGEREF _Toc386454249 h 53.1.1动力转向器分类 PAGEREF _Toc38645425

11、0 h 53.1.2动力转向器的工作原理 PAGEREF _Toc386454251 h 53.2汽车动力转向系统的采集原理 PAGEREF _Toc386454252 h 63.2.1串口转换 PAGEREF _Toc386454253 h 63.2.2变送器 PAGEREF _Toc386454254 h 6第4章项目实施过程 PAGEREF _Toc386454255 h 84.1硬件实现过程 PAGEREF _Toc386454256 h 84.1.1半桥式压力传感器 PAGEREF _Toc386454257 h 84.1.2AD转换采集模块 PAGEREF _Toc38645425

12、8 h 84.1.3串口转换模块 PAGEREF _Toc386454259 h 94.2软件实现过程 PAGEREF _Toc386454260 h 94.2.1软件调试工具 PAGEREF _Toc386454261 h 94.2.2压力传感器软件 PAGEREF _Toc386454262 h 114.2.3串口调试工具 PAGEREF _Toc386454263 h 114.2.4汽车动力转向器测试系统 PAGEREF _Toc386454264 h 134.3调试过程 PAGEREF _Toc386454265 h 154.3.1调试步骤 PAGEREF _Toc386454266

13、h 154.3.2遇到的问题 PAGEREF _Toc386454267 h 16第5章项目成果 PAGEREF _Toc386454268 h 175.1硬件成果物 PAGEREF _Toc386454269 h 175.2软件成果物 PAGEREF _Toc386454270 h 175.1.1软件编写的代码 PAGEREF _Toc386454271 h 175.2.2汽车动力转向系统测试成果 PAGEREF _Toc386454272 h 18第5章结 论 PAGEREF _Toc386454273 h 19参考文献 PAGEREF _Toc386454274 h 20致 谢 PAGE

14、REF _Toc386454275 h 21附 录 PAGEREF _Toc386454276 h 22大连东软信息学院毕业设计（论文）- 第1章项目概述随着汽车技术不断的进步和发展，汽车动力转向器以其卓越的功能和更多的特性的已经收到越来越多的人们重视并迅速推广。汽车左右轮之间固定的阿克曼转向比是不理想的，车轮的速度的滑动角度可进一步影响正常负荷。这是通过主动前轮转向系统，基于驱动程序的命令，可以解决主动改变转向角产生的响应。不考虑正常负荷而引入两个轮子侧向力修正，不能最大限度地发挥轮胎的能力。主动前独立转向系统具备车轮的转向角独立控制，可以克服这一局限性。1.1项目背景本课题源自大连市金州区

15、金文阀门厂的一个真实项目，由于原项目测试环境的硬件成本较高，课题设计了一个汽车动力转向器出厂测试的模拟环境，使用扭杆式模型替代动力转向器，扭杆两端和底座之间安装了弹簧，用扭杆绕中心轴扭动时对弹簧产生的压力模拟转向器转动时产生的扭矩，用直流电机的电压模拟助力系统的油压。基于单片机进行压力传感器的信号采集和调理，通过串口（或USB转串口）传给PC上位机，开发数据采集和监控软件，显示实时和历史数据并绘制测试曲线，依据压力数据（模拟扭矩数据）对电机的电压进行调节，达到模拟转向器油压助力的效果。1.2项目简介用来改变或保持汽车行驶或倒退方向的一系列装置称为汽车转向系统(steering system)。

16、汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。汽车转向系统对汽车的行驶安全至关重要，因此汽车转向系统的零件都称为保安件。汽车转向系统和制动系统都是汽车安全必须要重视的两个系统。1.3应用范围汽车电子化已成为当前的热点，电子信息技术和汽车制造技术逐步走向融合，电子技术让汽车转向系统到达一个新的领域。随着未来汽车市场的快速发展和汽车电子价值含量的迅速提高，我国汽车电动转向系统将形成巨大经济规模效应。可以预料，随着我国汽车技术的进步，汽车电子新技术必将会得到越来越广泛的应用，国产汽车电动转向系统也必将走向成熟。转向器的主要作用是增大转向盘传到转向垂臂的力和改变力的传递方向。为了提高行车的

17、安全性，现代汽车一般采用分段式转向轴，中间用万向节连接。这样既可提高行车安全性，又有利于整车的布置和变形及维修，而且有利于转向器的系列化生产。第2章项目实施方案2.1概述2.1.1汽车转向系统概述在驾驶的汽车，不必改变其行进方向的意志驱动程序基础的过程。轮式车辆，汽车转向方法的实现是通过一个专门的机构驱动，使汽车转向轴（通常是前桥）车轮（转向轮）就汽车垂直和水平线偏转角。这是一个专设的机构来改变或恢复汽车行驶方向称为汽车转向系统。动力转向系统是利用发动机的动力来帮助司机进行转向操纵的装置，把发动机的能量转换成液压能、电能或气压能、再把液压能、电能或气压能、转换成机械能作用在转向轮上帮助司机进行

18、转向，故应称之为动力助力转向系统。它最初主要是为了减小司机施加到方向盘上的转向力而应用到汽车上的。从本世纪30年代开始在汽车上应用动力转向系统。当时主要是在重型汽车上安装，采用的动力源包括气压和液压。到目前为止气压动力转向已被淘汰，最广泛的应用的是液压动力转向，另外还有刚开始推广应用的电动动力转向。汽车转向系统发展的三个基本阶段是机械式转向系统、液压转向系统、电动转向系统和阻力电动汽车转向系统。汽车的重要组成部分是汽车转向系统，是决定的关键汽车主动安全装配，如何设计汽车的转向要特别让车拥有更加优越的机动性，这一重要的研究问题始终是汽车制造商和研究机构，在非本专业的车速司机，车流密集的时代，更多

19、的不同层次的驾驶人口，目的是操纵汽车似乎更加突出的重要性。传统的车辆转向系统用固定的阿克曼几何形状比率，以保证在转弯处低速时车轮的纯滚动。然而,这样的比例,在高速时不理想，滑移角的开发是通过在车轮可进一步影响正常负荷。为了弥补这一点，前面提到的主动转向系统(AFS)概念最早在90年提出。它已经获得了新的动力与传感器和控制系统的进步。根据前向速度和驾驶员的转向命令，AFS系统积极地改变车轮的转向角，以实现该命令的目标响应。然而引入修正转向角是引导车轮设计遵循阿克曼转向比例。虽然这种控制策略可以提供足够的低速性能,它最大的潜在的性能具有明显的局限性。这种限制导致的事实，有一个从内到外轮在高横向加速

20、度机动重要负荷转移。这又严重地限制了内轮胎在转弯时产生力的动力，因为它趋向于饱和。在这种情况下，内轮胎不能够产生进一步的侧向力，如果有牵引或制动力存在甚至会更差。传统的AFS诱导校正两个轮子趋于饱和，同时内胎在正常负荷较大的外轮胎的能力仍然是未开发的。为了最大化的AFS的性能潜力，内外车轮不同的修正积极引入是必要的。这样的控制策略，将需要一个独立控制的转向系统，称为主动独立前轮转向（AIFS）系统。在不受控制的和传统的AFS系统这样一个系统的有效性详细研究下。在实现AIFS系统概念的一个主要挑战是设计一个故障安全机制，可以提供一种手段的内侧和外侧的车轮的转向角的主动独立控制。2.1.2实施过程

21、由于原项目测试环境的硬件成本较高，课题设计了一个汽车动力转向器出厂测试的模拟环境，使用扭杆式模型替代动力转向器，扭杆两端和底座之间安装了弹簧，用扭杆绕中心轴扭动时对弹簧产生的压力模拟转向器转动时产生的扭矩，用直流电机的电压模拟助力系统的油压。基于单片机进行压力传感器的信号采集和调理，通过串口（或USB转串口）传给PC上位机，开发数据采集和监控软件，显示实时和历史数据并绘制测试曲线，依据压力数据（模拟扭矩数据）对电机的电压进行调节，达到模拟转向器油压助力的效果。该系统是这样设计的，通过控制器和马达的一个或两个车轮进行任何修正，都不会通过驾驶员在方向盘上感觉到。事实上，即使没有转向输入，控制电机将

22、在车轮转向角或独立的实现此功能。例如，控制转向角可以被引入到选定的车轮，以产生横向力，以提高稳定性，而不通过驾驶员方向盘的任何反馈。同样不同于传统系统，自动泊车功能，可实现没有方向盘的反馈。2.2开发环境硬件环境：动力转向器软件环境：Windows 7 32bit/Microsoft Visual Studio 20122.3论文研究的主要内容 本课题设计了一个汽车动力转向器出厂测试的模拟环境，使用扭杆式模型替代动力转向器，扭杆两端和底座之间安装了弹簧，用扭杆绕中心轴扭动时对弹簧产生的压力模拟转向器转动时产生的扭矩，用直流电机的电压模拟助力系统的油压。围绕如何模拟和采集测试系统参数进行分析数据

23、，通过模拟合理的分析动力转向器的动态特征和助力特性，提出了动力转向系统的指标，根据模拟结果提出改善性能的方法，并研制开发了汽车动力转向测试系统，能全面的对动力转向器进行判断为理论分析提供实验数据。主要内容如下：（1）分析汽车动力转向器的机械结构和工作原理，建立汽车动力转向器总成的控制模型，通过Microsoft Visual Studio 软件对系统的采集数据进行测试分析。（2）分析汽车动力转向器的采集原理，如何用压力传感器进行模拟。2.4C# .NET介绍C#是一种语言，.net是一个平台，上面支持用C#或者VBdotNet写代码。基于C不仅可以开发.Net应用程序也可以被开发的WinFor

24、m的方案，这就是区别。如果简单来说，你可以.NET作为一般的工作平台，它是一个开发环境的基础，为您提供开发Windows，Web，Mobile，XML.等应用的共同平台，如果你想了解得更深一些，然后去理解其运作的基本机制，这将有助于您使用它来开发. C#跟. NET主要用于上网交流。2.5动力转向器的发展与展望随着汽车产业和人民群众的快速发展，为舒适，安全性能要求的不断提高，转向系统也随着科学技术的发展不断变化的。电动助力转向系统的转向行业研究项目的最前沿，按照其布局形式，可分为列增压器，增压器传动装置，机架电源，电力杆，电液动力等多种形式。无人驾驶飞机在一些科幻电影中出现，而无人驾驶车辆，已

25、经成为现实，转向系统也朝着更先进，如先进的研究开发出日本捷太格特线控转向系统的发展方向。第3章汽车动力转向系统的原理3.1汽车动力转向器的工作原理3.1.1动力转向器分类常用的有齿轮齿条式、蜗杆曲柄销式和循环球式。齿轮齿条转向器：它是最常见的动力转向器。他的基本结构是一对齿条和小齿轮互相啮合的。当驱动齿轮转向轴旋转，机架的直线运动就行了。有时候，通过拉杆齿条直接驱动，就可以转动方向盘。因此，这是最简单的控制之一。它具有结构简单，成本低，转向灵敏度，体积小的优点，可直接驱动的拉杆。广泛应用于汽车。蜗杆曲柄销式转向器：这是一个蜗杆为主要部分，曲柄销为跟随转向器。蜗杆具有梯形螺纹，在曲柄锥形指状装置

26、，曲柄臂和与所述轴承销一体地形成于转向轴。通过方向盘转动蜗杆、嵌在蜗杆螺旋槽中而锥形转动，同时绕摇臂轴转动做圆周运动，从而带动曲轴和连杆臂摆动，再通过转向机构的转向轮偏转。这转向器转向力通常用在转向力较大的货车上。循环球式转向器：循环球式转向系统的主要结构由两部分组成：机械部分和液压件。机械部分由壳体、侧盖、上盖、下盖、循环球螺杆、齿条螺母、转动阀芯、风机齿轮轴组件。其中有两对传动副：一对螺丝、螺母，另一对是齿条、小齿轮风扇或风扇。螺杆螺母和齿条之间可以配备一个钢球滚动循环，滑动摩擦转变为滚动摩擦，从而提高了传输效率。这个转向的优点是操纵轻便，耐磨，使用寿命长。它的缺点是结构复杂，成本高，齿轮

27、齿条式转向灵敏度更好。齿轮齿条液压助力：齿轮齿条液压助力转向器，是相对于齿轮齿条机械转向器而言的，主要是为了增大转向泵，转向油壶，转向软管，转向阀，转向液压缸和其它组件，以实现改进的驾驶员的操作感觉，目的增加转向的转向装置。之后，国内厂商10年的发展，已经形成了成熟的研发和制造技术有豫北光洋转向器有限公司等企业。3.1.2动力转向器的工作原理电子液压助力转向系统：电动液压动力转向系统，以克服传统的液压动力转向系统的缺点。它不使用液压泵由发动机皮带直接驱动，而是采用一个电动泵，它是所有的工作由电子控制单元根据车辆的行驶速度的状态，转向角信号从理想计算状态。简单地说，当低速大转向，电子控制单元驱动

28、电子泵更高的功率输出在高速行驶时，司机打的努力方向;汽车在高速行驶时，液压控制单元驱动的液压泵以较低的速度的电子操作不影响在转向播放所需要的速度，同时节省了发动机功率的一部分。比较常见的是采用动力转向系统。电动助力转向系统(EPS)：当车辆处于起动或低速行驶状态时，方向盘的转向操纵，安装在转向柱扭矩传感器连续地检测转向器作用于扭矩和车速信号和该信号被输入，而电子控制器，输入信号的处理器的运算处理，确定的大小和方向的辅助转矩，从而控制通过离合器传递扭矩到牵引轮的转向横拉杆的电动机电流和转向齿轮机构和所述电动机，并最终作为驾驶者提供辅助转向力的影响;当车速超过了预定的阈值，或不以高速保持车辆稳定性

29、的控制，EPS系统退出功率模式时，转向系统置于手动驾驶模式。无需转动，电机不工作。驾驶员的作用施加于方向盘来放大和缩小的速度，然后传递到转向传动机构。由于转向传动比是一个大机构，传动效率普遍较低。输出功率和输入功率的比称为转向器的传动效率，当功率由转向柱输人、由转向摇臂的功率输入的情况下输出的传输效率得到被称为是有效率的传输方向上获得这种效率时的相对负效率。为了减少体力消耗驾驶员操纵方向盘，转向传动效率应该被改进，特别是在正效率是非常重要的。主要作用是提高方向盘的转向力，并改变在所述垂直传输方向传递到转向臂的力。为了提高行车安全，现代汽车一般是分段转向轴，中间万向节连接。这将提高行车安全，也有

30、利于车辆的布局，变形和维护，也有利于转向批量生产。3.2汽车动力转向系统的采集原理3.2.1串口转换USB转TTL串口线，采用PL2303HX芯片，兼容所有的串口通信。PL2303 是Prolific 公司生产的一种高度集成的RS232-USBHYPERLINK /view/2273885.htm接口转换器，可提供一个RS232 HYPERLINK /view/15524.htm全双工HYPERLINK /view/2122150.htm异步串行通信装置与USB 功能接口便利连接的解决方案。连接上电脑并安装驱动后，电脑即扩展出一个COM口（具体的COM口号可以在硬件里的端口里看到，怎么查看下面

31、有说明的），配合相应软件就能对路由器、DVD，硬盘，GPS，单片机（如STC）等各种TTL接口的设备系统进行调试、升级或更新等，比九针(DB9)串口接口转TTL的线适用性更广，因为大部分笔记本电脑都没有预留COM口。它设计的传输速率也比DB9接口的更快，使用更方便！线长80CM左右，距离足够，线太长的话干扰大的地方还容易受到干扰。3.2.2变送器AD模块可定制称称重控制仪，高精度称重传感器压力重量测量。提供串口通讯协议：1发送指令，可以选择返回字符格式数据，也可以选择返回十六进制数据(十六进制数据带校验)。2可以选择支持多机，重要指令带返回确认指令。3默认为9600波特率。本模块配有上位机软件

32、，可以完成对模块的设置以及对传感器的测试，可以读取实时读取重量及原始数据，以图形显示出来，可以实时观察数据的波动范围.。可以实时观测传感器的工作状态.模块设置完数据，保存后，脱离PC，可以通过串口直接获得重量数据及AD数据，也可以进行校定和设置。精度可以稳定测量1UV的信号，适用于各种称重传感器。AD读数高达+/-8388607，重量值可读30000分之一。第4章项目实施过程4.1硬件实现过程4.1.1半桥式压力传感器内部为1000欧半桥应变片，量程为KG称重传感器，如图4.1半桥结构电子衡器具有压力响应速度快、准确可靠、机械结构简单、秤体制造方便、体积小、重量轻、机械磨损小、长期稳定性好、使

33、用寿命长、维修及操作使用简单、环境适应性强等特点。用压力传感器测出的压力来模拟汽车方向盘扭矩的拉力。图4.1板桥结构电子压力传感器4.1.2AD转换采集模块如图4.2变送器AD模块，通过压力传感器连接AD模块，通过变送器从串口转USB，直接接PC，采集测试数据。VCC 模块的供电电源正端,接5V电源，GND模块的供电电源地端,接电源地，E+ 模块的稳压输出正端,接传感器的正激励，E- 模块的稳压输出负端,接传感器的负激励，S+ 接全桥的信号正输出端，S- 接全桥的信号负输出端，如果测得的AD值为负值,说明信号线接反,将S+ S-连线对调。图4.2变送器AD模块4.1.3串口转换模块本次我们通过

34、USB-RS232串口通讯，如图4.3所示，从而取得板卡获得的数据。现在大多数的笔记本电脑已经取消了串口，但是串口现在仍然在使用。PL2303芯片的出现解决了这一问题。使没有RS232串口的笔记本电脑也可以正常的使用串口通信。PL2303芯片的主要功能就是把RS232的信号转换成USB信号，再把USB信号转换成RS232信号。图4.3 USB-RS2324.2软件实现过程4.2.1软件调试工具本项目中的软件调试工具使用的是Microsoft Visual Studio 2012开发工具，系列产品工具是由美国微软公司开发。 VS是一个基本完整的开发工具，其中包括了大部分所需的整个软件生命周期工具

35、，如UML工具，代码控制工具，集成开发环境（IDE），等等。这些在微软的所有平台都支持的目标代码，包括Microsoft Windows、Windows Mobile、Windows CE、.NET Framework、.NET Compact Framework和MicrosoftSilverlight及Windows Phone。图4.4为Microsoft Visual Studio 2012软件的界面。C#是一种语言，.net是一个平台，上面支持用C#或者VBdotNet写代码。基于C不仅可以开发.Net应用程序也可以被开发的WinForm的方案，这就是区别。如果简单来说，你可以.NE

36、T作为一般的工作平台，它是一个开发环境的基础，为您提供开发Windows，Web，Mobile，XML.等应用的共同平台，如果你想了解得更深一些，然后去理解其运作的基本机制，这将有助于您使用它来开发. C#跟. NET主要用于上网交流。private void AddCurveControl()ucCurve1 = new ucCurve();ucCurve1.FormDraw = this;ucCurve1.MaxTorsion = (int)_Global.SysConfBasicRow最大绘图扭矩 + 1;ucCurve1.MaxPressure = (int)_Global.SysCo

37、nfBasicRow最大绘图压力 + 1;ucCurve1.Dock = System.Windows.Forms.DockStyle.Fill;gb.Controls.Add(ucCurve1); public override void ShowPoint(float t, float p)txtMouseT.Text = t.ToString(0.00);txtMouseP.Text = p.ToString(0.00);private void buttonBack_Click(object sender, EventArgs e)this.Close();private void S

38、howRangeDataInHistorySettings()txtRangeTorsion.Text = _Global.SysConfBasicRow最大绘图扭矩.ToString();txtRangePressure.Text = _Global.SysConfBasicRow最大绘图压力.ToString();private void dateTimePicker1_ValueChanged(object sender, EventArgs e)BindListBox(); 图4.4Microsoft Visual Studio 2012软件界面4.2.2压力传感器软件 如图4.5压力

39、传感器测试界面所示，通过压力传感器连接AD模块，通过变送器从串口转USB，直接接PC，采集测试数据进行绘制曲线。图4.5压力传感器界面4.2.3串口调试工具因为本项目中涉及串口的数据收发，所以需要串口调试助手来检测收发的数据。串口调试助手串口调试工具，有好几个版本。能自动识别串口，可设置奇偶校验，数据位和停止位可以是ASCII或十六进制接收或发送任何数据或字符，可设置自动发送周期，并可以接收保存为一个文本文件中的数据可以发送文本文件任何规模的。硬件方面，传统的台式PC支持标准RS232接口，与笔记本电脑串口罕见的时刻，所以你需要USB/232转换接口，并安装相应的驱动程序。图4.6为串口调试界

40、面。private void OpenSerialPort(string port)Tryif (sp.IsOpen)MessageBox.Show(串口 + port + 正在使用！请先关闭！);return;sp.PortName = port;sp.Open();MessageBox.Show(串口 + port + 打开成功！);catch (Exception ex)MessageBox.Show(串口 + port + 打开失败！ + ex.Message);private void CloseSerialPort(string port) try if (sp.IsOpen) s

41、p.Close(); MessageBox.Show(串口 + port + 关闭成功！); catch (Exception ex) MessageBox.Show(串口 + port + 关闭失败！ + ex.Message); private bool SendToSerialPort(string msg) if (sp.IsOpen) byte b; if (checkBoxHex.Checked) b = HexStringToByteArray(msg); else b = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(msg); sp.Write(b,

42、0, b.Length); return true; else MessageBox.Show(串口尚未打开！); return false;图4.6串口调试界面4.2.4汽车动力转向器测试系统如图4.7所示为汽车动力转向器测试系统，从串口转USB，直接接PC。发数据采集和监控软件，显示实时和历史数据并绘制测试曲线。private void caliToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e) formLogin f = new formLogin(this, Cali); f.ShowDialog();private void tsb

43、Start_Click(object sender, EventArgs e) try if (tsbcbb.SelectedItem.ToString() = 扭矩) if (dgvCalT.SelectedRows.Count = 0) MessageBox.Show(请选择需要标定的扭矩行！, 选择提醒); return; else if (tsbcbb.SelectedItem.ToString() = 压力) if (dgvCalP.SelectedRows.Count = 0) MessageBox.Show(请选择需要标定的压力行！, 选择提醒); return; else re

44、turn;/PCI8310采集卡通讯检测 private void tsbStop_Click(object sender, EventArgs e)tsbStop.Enabled = false;tsbStart.Enabled = true;tsbcbb.Enabled = true;dgvCalP.Enabled = true;dgvCalT.Enabled = true;timerCali.Stop();if (_tempcali.Count 2) float avg = GetListAVG(_tempcali); txtCali.Text = avg.ToString(); if

45、(tsbcbb.SelectedItem.ToString() = 压力) dgvCalP.SelectedRows0.Cells标定值.Value = avg; else dgvCalT.SelectedRows0.Cells标定值.Value = avg; else MessageBox.Show(标定值采样次数不足3次，请重新标定！, 标定提醒);private float GetListAVG(List lf)float avg = 0;lf.Sort();for (int i = 1; i lf.Count - 1; +i)avg += lfi;return avg / (lf.Co

46、unt - 2);图4.7汽车动力转向器测试系统4.3调试过程4.3.1调试步骤 在使用Microsoft Visual Studio 2012软件编写好程序之后，通过压力模拟汽车方向盘扭矩的拉力，助力器为油压助力器。基于AD采集模块进行压力传感器的信号采集和调理，通过串口（或USB转串口）传给PC上位机，开发数据采集和监控软件，显示实时和历史数据并绘制测试曲线，依据压力数据（模拟扭矩数据）对电机的电压进行调节，达到模拟转向器油压助力的效果。4.3.2遇到的问题在调试过程中遇到了接收不到数据和无法识别发送数据的长度，压力传感器灵敏度不灵导致数据不准确等问题，从而没有接收到数据。通过增加延迟函数

47、，使设备能及时能切换到接收模式。通过对串口接收数据，用标量重新定义标定值。从而使数据更加精准。大连东软信息学院毕业设计（论文）第5章项目成果5.1硬件成果物图5.1为模拟汽车动力转向器，通过压力模拟汽车方向盘扭矩的拉力，助力器为油压助力器。使用压力传感器从串口转USB，直接接PC。发数据采集和监控软件，显示实时和历史数据并绘制测试曲线。图5.1模拟动力转向器5.2软件成果物5.1.1软件编写的代码 图5.2所示为通过Microsoft Visual Studio 2012编写好的代码。图5.2通过Microsoft Visual Studio 2012编写好的代码5.2.2汽车动力转向系统测试

48、成果如图5.3为通过USB接收到的压力信号接PC，从而把采集到的信息在汽车动力转向系统测试绘制成曲线。图5.3通过软件系统测试所绘制的曲线第5章结 论通过这次做项目，使我对动力系统有了进一步的认识。做项目的时候，最重要是注重质量。还有重要的不是自己如何快速地将自己的任务做完。一开始必须对这个项目的实施做一定计划，如果一开始不计划一下，就会给后面的编程带来一系列的问题。就开始盲目实施。在该项目的设计过程中，可以充分利用我们所学到的知识，并能增强我们使用的单片机，电路设计和编辑程序方面的知识得到了充分锻炼能力。和在该项目的生产过程中，我们根据自己的需要学习和知识来生产。这是第一个能解决问题，通过各

49、种渠道寻找知识来源，学习和应用。这是学习在高中的新方法曾与我们接触，让我们受益匪浅。动力转向器的转向力特性曲线设计合理性，对车辆的性能有很大的影响，转向力特性曲线分析可以发现转向问题，而转向力特性曲线的应用将提高转向系统的可操作性，操作员舒适性和运行可靠性。汽车动力转向器是汽车转向的关键部件，本文对液压式动力转向器工作原理及其采集原理，通过论述用压力器模拟汽车的拉力来实现动态特性和评价指标从而进行理论分析和建模仿真。 根据电源的仿真分析和仿真结果的数学模型液压助力转向系统转向灵敏度，助力转向，分析等积极的评价，是按照权力的特性进行分析，得出系统参数，如：扭转刚度阀的灵敏度，功率特性，道路的冲击

50、感，并探讨如何改善的液压动力系统设计的性能参数和从所述电子控制单元施加。动力转向系统为驾驶者降低了劳动强度，可以在其设计仿真技术应用于可多方案的对比测试，最终测试和破坏性试验，降低成本，提高其市场竞争力，具有较好的经济效益。汽车动力转向器试验台现场测试，自动，高效，精确的转向性能测试完成和可靠性测试。测试结果表明，该数据是可靠的，高精确度。汽车业在设计，测试，开发和积累了很多丰富的实践经验，以确定根据经验，合理性测试，证明是性能分析的车辆动态。检测与控制技术的发展和动态，并结合动力转向将促进产品质量的提高，对中国汽车产业产生影响。虽然最后基本实现了本项目设计的功能，但是还有很多不足的地方。例如

51、，压力传输不够准确，反应时间迟缓等。在接下来的时间里，我会改进这些不足，使其可以实现更多的功能。参考文献1 毕大宁汽车转阀式动力转向器的设计应用M，北京人民交通出版社，1998 2 章宏甲等液压传动M，北京机械工业出版社，19963 浦维达汽车可靠性工程M，北京机械工业出版社，19984 郑叔芳，吴晓琳机械工程测量学M，北京科学技术出版社，19995 黄长艺，卢文祥，熊诗波机械工程测量与试验技术M，北京机械工业出版社，20006 孙续自动测试系统与可程控仪器M，北京电子工业出版社，19947 Joel E.Birsching:Two Dimensional Modeling of a Rota

52、ry Power Steering ValveJ,SAE TECHNICAl PAPER SERIES 19998 周名，余卓平，赵治国动力转向技术的发展汽车研究与开发J，2004，(10)：9-129 肖文近年来汽车工业CADCAMCAE系统选型趋向J， 2002-8-2610 M米奇克满J汽车动力学M，人民交通出版社，1997 大连东软信息学院毕业设计（论文）致 谢在整个毕业设计的各个阶段我都得到了肖乐老师的悉心指导和耐心帮助。由衷感谢我的毕设导师肖乐老师，帮助我完成毕设论文及其设计，从而在迈入社会之前得到锻炼也得以完成我的毕业论文。老师忘我的工作精神，严谨的治学态度，缜密的思维方式，锐意

53、的进取精神是我学习的楷模；导师渊博的知识，博大的胸怀，豁达的处世态度，给我留下深刻的印象。我在写论文的过程中从肖乐老师身上学到了很多，非常感谢老师的教导。从开始选题到顺利论文完成，有不知多少可敬的师长、同学、朋友给了我无数的帮助。同时也要感谢电子工程系2011级11102班全体同学，正是由于你们的帮助和支持，我才能一个一个克服困难、解明疑惑，直至本文顺利完成，在这里请接受我诚挚的谢意！感谢我的家人多年来的默默支持和关怀，使我可以专心完成学业，在此向他们表示我深深的爱。衷心感谢所有关心、支持和帮助作者的老师、同学和朋友们!最后，谨向百忙中抽出宝贵时间评审本论文的各位老师、学者致以诚挚的谢意!附

54、录using System;using System.Collections.Generic;using System.Data;using System.Drawing;using System.Drawing.Drawing2D;using System.Security.Cryptography;using System.Text;namespace CATpublic class _Global/系统配置参数public static _PCI8310 PCI8310;public static DataRow SysConfBasicRow;public static DataRow

55、 SysConfPCIRow;public static DataTable SysConfBasicTable;public static DataTable CalibrationTorsionTable;public static DataTable CalibrationPressureTable;public static DataTable SysConfSampleTable;public static DataTable SysConfPCITable;public static DataTable SysConfDefaultTable;public static DataS

56、et SysConf;/系统数据集合public static DataSet CaliConf;/标定数据集合public static DataSet SysError;public static DataSet RealTimeData;public static DataSet HistoryData;public static float CalibrationTorsionA;/扭矩标定系数public static float CalibrationTorsionB;/扭矩标定修正量public static float CalibrationPressureA;/压力标定系数p

57、ublic static float CalibrationPressureB;/压力标定修正量public static float CurrentTemperature = 0;public static bool IsTemperature = false;public static List ListOriginalPointsData = new List();public static List GPCurveData = new List();public static float TorsionDrawRate = 1;public static float PressureD

58、rawRate = 1;public static float TotalWidth = 0;public static float TotalHeight = 0;public static string ProgramPath = AppDomain.CurrentDomain.SetupInformation.ApplicationBase;public static void ClearData()ListOriginalPointsData = null;GPCurveData = null;RealTimeData = null;HistoryData = null;public

59、static void GenerateDefaultSysSettings(string sysfile)SysConf = new DataSet(CATSYS);DataTable dt0 = new DataTable(PCI);dt0.Columns.Add(new DataColumn(板卡索引号, typeof(int);dt0.Columns.Add(new DataColumn(显示方式, typeof(int);dt0.Columns.Add(new DataColumn(扭矩通道号, typeof(int);dt0.Columns.Add(new DataColumn(压

60、力通道号, typeof(int);dt0.Columns.Add(new DataColumn(标定温度, typeof(float);DataRow dr0 = dt0.NewRow();dr0板卡索引号 = 0;/ 可用范围：0，原码方式； 2，P0_P10000mV；5，N5000_P5000mV；6，N10000_P10000mV/ 0，原码方式； 1，P0_P5000mV；2，P0_P10000mV；/ 3，P1000_P5000mV； 4，N2500_P2500mV；5，N5000_P5000mV；6，N10000_P10000mV；/ 7，P0_P4000mV； 8，N3330