电动汽车分布式电机驱动测试系统研究与应用

使用IMC公司生产的imc C1数据采集器作为系统数据网关，它标配有2个CAN节点，8路模拟输入通道和支持TCP/IP协议的Ethernet接口。机械特性子系统和内部信息调试子系统分别通过两路独立的CAN总线、环境监测子系统通过多路模拟通道连接到imc C1。最后，这三个子系统的所有数据经imc C1的以太网口传输到测控计算机。系统数据流图如图3所示。

　　图3 测试系统数据流图

3 关键技术研究

　　监测系统软件开发环境采用美国NI公司的虚拟仪器开发软件Labview7.0。它采用图形化编程语言，提供了大量功能函数，有助于提高程序可靠性和开发效率。

　　系统开发包括软硬件平台搭建、数据采集与处理、数据信息管理、软件界面设计和系统可靠性与误差分析等方面的工作，本文对其中的几点关键技术予以详述。

　　3.1 GPIB通信

　　通用接口总线GPIB(General Purpose Interface Bus)是高速率8位并行数字接口，已成为IEEE 488标准。

　　本文采用NI公司的PCI-GPIB接口卡，最高传输速度可达1.5Mbytes/s。待集成的D6000功率分析仪可进行终端电量的测量和分析，它的组件61D2模块包含GPIB接口。

　　软件使用LabVIEW下的VISA相关函数实现GPIB通讯，VISA资源名称为GPIB:6。用到的接口函数有：SH1, AH1, T5, L4, SR1, RL1, PP1, DC1, DT1, C0, E2。

　　本文采用模块化编程，各模块功能如下：

　　初始化：包括获取仪器地址，重置，选择工作模式。

　　仪器设置：设置采样频率，设置平均方式，超时时间设定。

　　触发：触发源设置，触发方式，软件触发。

　　数据设置：设置功率分析仪，读取所测变量。

　　读取并显示数据：使用“RED?”指令和VISA的Write和Read函数读取数据，并进行格式转换。

　　出错信息显示：出现错误时予以提示，并指出数据流出错环节。

　　关闭仪器：关闭总线I/O接口。

　　3.2 CAN通信

　　CAN总线（Controller Area Network）是一种具有很高保密性、有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络，目前在工业控制尤其是汽车工业中得到广泛应用。

　　完整的CAN总线通信接口的硬件部分应包括CAN收发器、电气隔离部分、CAN控制器等。本系统使用了2路CAN总线，分别制订两个不同的协议，以实现兼容，防止冲突。使用CRONOS PL/2 UNI8数据采集器作为两路CAN总线的网关。连接机械特性测试子系统的CAN总线命名为CAN0，其协议规定了转矩和转速的信息格式，内部信息调试子系统的CAN总线命名为CAN1，用于传输控制器内部运行参数和控制命令等。

　　其CAN通讯流程图如图4所示。

　　图4 CAN通信程序流程图

　　3.3 系统误差分析