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國內汽車工業發展和環境保護日趨嚴格對發動機性能測試技術提出了更高的要求。本文以發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設計。

在詳細分析測功機工作原理和穩定性的基礎上，以“被測發動機～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開發。

1、以電力測功機為中心，分析了測功原理及系統各主要轉矩量之間的關系，討論了測功系統穩定運行條件。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矩控制基本方程式，對系統負載控制作了定量分析，為測功系統負載控制策略奠定了基礎。在硬件設計上，以工業控制計算機為核心，給出了轉矩、轉速、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，討論了控制系統重要的組成部分一一負載電阻調節與勵磁控制系統的設計與實現：

 在控制策略上，確定了調節“負載電阻”和“勵磁電流”、串級控制等電力測功機系統負載調節方式，將參數自整定模糊ＰＩＤ控制應用于轉速閉環控制，進行了控制算法研究；

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