- 何 海龍,

挑戰:
汽qi車che線xian控kong換huan擋dang相xiang對dui於yu傳chuan統tong的de機ji械xie拉la鎖suo式shi不bu但dan機ji構gou得de到dao了le簡jian化hua
，成cheng本ben大da幅fu降jiang低di
，而er且qie增zeng加jia了le駕jia駛shi員yuan的de舒shu適shi度du，成cheng為wei未wei來lai汽qi車che動dong力li總zong成cheng發fa展zhan的de一yi個ge趨qu勢shi。線xian控kong換huan擋dang的de原yuan理li是shi利li用yong不bu同tong擋dang位wei對dui應ying的de不bu同tong電dian信xin號hao向xiang換huan擋dang控kong製zhi器qi傳chuan達da駕jia駛shi員yuan的de操cao作zuo意yi願yuan，換huan擋dang控kong製zhi器qi控kong製zhi集ji成cheng在zai變bian速su箱xiang內nei部bu的de機ji械xie部bu分fen實shi現xian換huan擋dang。由you於yu車che內nei的de工gong作zuo環huan境jing複fu雜za（包括溫度
，震動和電磁波等幹擾），電dian子zi信xin號hao易yi受shou到dao幹gan擾rao

，錯cuo誤wu的de電dian信xin號hao會hui引yin起qi錯cuo誤wu的de換huan擋dang，這zhe在zai行xing車che過guo程cheng中zhong是shi非fei常chang危wei險xian的de，因yin此ci有you必bi要yao在zai線xian控kong換huan擋dang設she備bei投tou產chan前qian進jin行xing耐nai久jiu試shi驗yan，而er且qie不bu但dan要yao監jian測ce某mou一yi個ge擋dang位wei的de穩wen態tai信xin號hao，還hai要yao監jian測ce擋dang位wei變bian化hua過guo程cheng中zhong的de電dian信xin號hao。所suo以yi研yan發fa一yi個ge實shi時shi的de電dian信xin號hao的de檢jian測ce平ping台tai變bian得de十shi分fen重zhong要yao。

解決方案:
程序方麵，基於NI-PXI6259豐富的輸入輸出資源
，充分利用DAQmx的屬性節點，實現了利用脈衝控製的狀態機模型以及根據外部電平的高低實現電平窗采樣的動態采樣機製；結合生產者消費者的模型建立了基於隊列的信號實時的輸入，輸出與處理
；結(jie)合(he)容(rong)錯(cuo)機(ji)製(zhi)，排(pai)除(chu)信(xin)號(hao)變(bian)化(hua)過(guo)程(cheng)中(zhong)瞬(shun)態(tai)變(bian)化(hua)的(de)影(ying)響(xiang)。硬(ying)件(jian)方(fang)麵(mian)，利(li)用(yong)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)和(he)位(wei)置(zhi)傳(chuan)感(gan)器(qi)控(kong)製(zhi)換(huan)擋(dang)器(qi)在(zai)不(bu)同(tong)擋(dang)位(wei)間(jian)循(xun)環(huan)移(yi)動(dong)，同(tong)時(shi)在(zai)狀(zhuang)態(tai)變(bian)化(hua)時(shi)輸(shu)出(chu)脈(mai)衝(chong)和(he)拉(la)高(gao)采(cai)樣(yang)電(dian)平(ping)，從(cong)而(er)實(shi)現(xian)在(zai)不(bu)同(tong)狀(zhuang)態(tai)下(xia)實(shi)時(shi)處(chu)理(li)信(xin)號(hao)。

1、           引言

suizhexiankongjishudefazhan
，xiankonghuandangjishuzhengzaizhubuqudaichuantongdejixielasuoshihuandang，chengweiweilaiqichedonglizongchengdefazhanqushi，bingqieweizhinenghuaqichedaxiajichu。xiankonghuandangjishuyouhenduoyoushi
，biruchengbengengdi，huandanggengpingshun

，jiashiyuangengjiashushi，jieshengcheneishikongjiandengdeng。danshiyigezuaiqikuozhanshichangdeyinsushirenmenduixiankonghuandangxinhaozhunquexingdedanyou。youyucheneidonglizongchengbufengongzuohuanjingfuza，henrongyiranggongchengshimenhuaiyidianzixinhaodezhunquexing。ruguojiashiyuandeyiyuanshishengdang，danyouyushouganraoerchanshengcuowudedianxinhao
，chelianghenkenenghuandaojiandanghuozhekongdangdeng，zhezaixingchedeguochengzhongshifeichangweixiande。

zuoweixiankonghuandangdelingbujianchangyoubiyaoxiangkehuzhengchechangzhengmingxiankonghuandangdedianxinhaoshikeyixinlaide。zhengmingdezuijiafangfashitongguoyigenaijiushiyan
，congerzhengmingxiankonghuandangdexinhaozaigaodajishiwancidehuandangguochengzhongbuhuichuxiancuowu。

本耐久試驗平台利用PXI6259較jiao高gao的de采cai樣yang速su率lv以yi及ji高gao速su的de信xin號hao處chu理li速su率lv，實shi時shi地di判pan斷duan信xin號hao是shi否fou正zheng確que，是shi否fou與yu擋dang位wei相xiang對dui應ying。記ji錄lu下xia錯cuo誤wu的de信xin號hao數shu量liang，結jie合he總zong共gong的de采cai樣yang量liang和he允yun許xu的de容rong錯cuo率lv判pan斷duan這zhe一yi狀zhuang態tai是shi否fou合he格ge。

2、           線控擋位電信號監測平台設計背景和原則

線控換擋的電信號的準確性至關重要，靜態和瞬態的信號都要監測其準確性
，而且那有一定的持久性。

平台的具體流程圖如下所示：

     A. 伺服電機和位置傳感器協同工作
，控製換擋器按照設定好的工況循環變化擋位位置
，從而實現擋位信號的改變。

     B. 伺服電機在擋位變化前向PXI6259發送脈衝信號
，改變程序中的狀態機狀態，同時還發送電平信號，結合電平信號控製PXI659采樣的時間窗
，實現根據各個換擋過程的動態采樣。

     C. PXI6259根據狀態機狀態
，判斷擋位信號傳感器的信號組合是否滿足要求。由於電信號變化過程中 biranjingliguoduzhuangtai，huipanduanchucuo，danzhegecuowuzhanzongcaiyangliangfenehenshao，erqiebingbuyingxiangzhengchanghuandang，yinciyinrurongcuolv，dangjishudecuowushuliangchaoguorongcuolvshi，panduanchucuobingjiluxialai。

     D. 台tai式shi上shang位wei機ji提ti供gong用yong戶hu人ren機ji交jiao互hu的de界jie麵mian，供gong實shi驗yan者zhe設she定ding耐nai久jiu試shi驗yan的de循xun環huan次ci數shu
，擋dang位wei傳chuan感gan器qi高gao低di電dian平ping範fan圍wei，指zhi定ding各ge種zhong電dian信xin號hao的de輸shu入ru通tong道dao，觀guan察cha各ge個ge擋dang位wei的de錯cuo誤wu狀zhuang況kuang等deng。

3、           程序框圖整體設計

3.1 脈衝計數

由you於yu脈mai衝chong計ji數shu獨du立li於yu信xin號hao采cai集ji和he處chu理li，因yin而er程cheng序xu中zhong采cai用yong獨du立li的de循xun環huan模mo式shi，但dan是shi用yong錯cuo誤wu簇cu指zhi定ding了le程cheng序xu的de執zhi行xing順shun序xu。由you於yu實shi驗yan實shi在zai模mo擬ni車che內nei複fu雜za環huan境jing的de實shi驗yan室shi內nei進jin行xing，周zhou圍wei人ren為wei加jia上shang複fu雜za的de電dian磁ci幹gan擾rao，因yin此ci有you必bi要yao調tiao用yongDAQmx通道的數字濾波屬性節點，從而抑製了幹擾信號對脈衝計數的影響。

3.2 電平窗采樣

由(you)於(yu)在(zai)執(zhi)行(xing)機(ji)構(gou)換(huan)擋(dang)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)，各(ge)個(ge)擋(dang)位(wei)停(ting)留(liu)的(de)時(shi)間(jian)不(bu)一(yi)樣(yang)，而(er)且(qie)采(cai)樣(yang)必(bi)須(xu)盡(jin)量(liang)覆(fu)蓋(gai)整(zheng)個(ge)換(huan)擋(dang)過(guo)程(cheng)，因(yin)此(ci)，采(cai)用(yong)電(dian)平(ping)窗(chuang)動(dong)態(tai)采(cai)樣(yang)的(de)方(fang)法(fa)實(shi)現(xian)。具(ju)體(ti)的(de)方(fang)法(fa)為(wei)調(tiao)用(yong)DAQmx觸發的屬性節點
，在輸入電平為高電平的時候進行采樣，低電平的時候停止采樣。

3.3 連續采樣

為了實時進行采樣並且讀取出來，進行連續采樣，采樣讀取vi的間隔設為-1，將采得的電信號輸入到隊列中去

3.4 狀態機狀態的改變和信號的處理

將隊列輸出vi放入一個while循xun環huan模mo塊kuai中zhong，隻zhi要yao隊dui列lie中zhong存cun在zai信xin號hao，信xin號hao處chu理li模mo塊kuai中zhong的de隊dui列lie輸shu出chu就jiu會hui輸shu出chu信xin號hao

，脈mai衝chong計ji數shu模mo塊kuai計ji數shu的de脈mai衝chong值zhi作zuo為wei一yi個ge局ju部bu變bian量liang來lai改gai變bian狀zhuang態tai機ji的de狀zhuang態tai。

信號處理模塊采用子vi

3.5 錯誤判斷和數據記錄

由you於yu在zai擋dang位wei變bian換huan過guo程cheng中zhong
，一yi定ding有you電dian平ping的de過guo度du狀zhuang態tai，因yin此ci一yi定ding會hui出chu現xian規gui則ze下xia的de錯cuo誤wu，但dan是shi這zhe些xie錯cuo誤wu實shi際ji中zhong不bu影ying響xiang換huan擋dang，因yin此ci要yao排pai除chu掉diao這zhe些xie錯cuo誤wu
，引yin入ru了le錯cuo誤wu容rong限xian。當dang確que實shi存cun在zai擋dang位wei的de錯cuo誤wu信xin號hao的de時shi候hou
，並bing且qie數shu量liang足zu夠gou多duo，超chao過guo容rong限xian時shi，程cheng序xu就jiu會hui記ji錄lu下xia來lai相xiang應ying的de擋dang位wei信xin號hao值zhi以yi及ji出chu錯cuo的de位wei置zhi（第幾次循環）

即使出現錯誤信號

，但是如果沒有超過容錯率的話，數據不予記錄

，否則幾十萬次試驗下來的數據量非常大，會占用大量資源。

4、           前麵板設計

前qian麵mian板ban包bao括kuo信xin號hao，電dian平ping和he脈mai衝chong等deng輸shu入ru通tong道dao的de設she定ding，還hai有you擋dang位wei的de狀zhuang態tai指zhi示shi以yi及ji相xiang應ying的de錯cuo誤wu次ci數shu記ji錄lu等deng。為wei了le便bian於yu區qu分fen不bu同tong功gong能neng，采cai用yong了le選xuan項xiang卡ka設she計ji的de方fang法fa。

在初始化設置這個選項卡界麵，包括了傳感器的輸入通道
，脈衝
，電平的輸入通道，擋位信號電平的高低範圍等。

在(zai)擋(dang)位(wei)運(yun)行(xing)顯(xian)示(shi)這(zhe)個(ge)選(xuan)項(xiang)卡(ka)界(jie)麵(mian)中(zhong)，用(yong)布(bu)爾(er)燈(deng)標(biao)示(shi)出(chu)擋(dang)位(wei)的(de)狀(zhuang)態(tai)

，同(tong)時(shi)顯(xian)示(shi)各(ge)個(ge)狀(zhuang)態(tai)的(de)錯(cuo)誤(wu)顯(xian)示(shi)
，一(yi)個(ge)總(zong)的(de)耐(nai)久(jiu)循(xun)環(huan)次(ci)數(shu)顯(xian)示(shi)和(he)一(yi)個(ge)緊(jin)急(ji)停(ting)止(zhi)鍵(jian)。

在運行狀態圖這個選項卡中，運行狀態及其對應的傳感器信號值相應標示出來，便於試驗人員的調試和監測。

5、           現場試驗測試

現場試驗的步驟是

     A. 將換擋器固定在實驗平台上
，固定好相應的位置傳感。

     B. 配置好伺服電機的控製程序
，使其能按照設定的工況控製換擋器持續工作，同時在規定時機向PXI6259發送脈衝和高低電平。

     C. 配置好台式電腦上的上位機
，設定信號的輸入通道，觀察運行狀態是否與實際狀態同步，如果同步，則可以開始正式試驗。

6
、           結論

在監測線控換擋信號準確性的耐久試驗中，我們應用了NI公司的PXI6259和labview2011軟件平台進行了開發設計。由於其豐富的I/O資源和功能強大的屬性節點
，成功地實現了本次項目中的各項技術要求：dongtaicaiyang


，maichongchufazhuangtaijizhuangtaigaibianheshengchanzhexiaofeizhemoxingyongyushishichulixinhaodeng。chenggongdibangzhuwomenshejileyitaolingbaokuofute
，mazida，dazhongdengguoneizhimingzhengchechangxinlaidexiankonghuandangjianyanpingtai，weixiankonghuandangxiangshichangdetuiguangdaxialejianshidejichu。