基于多CPU的发动机测控系统的设计.pdf

《基于多CPU的发动机测控系统的设计》这篇文章探讨了如何设计一种基于多CPU的发动机测控系统，以提高系统的测控性能和扩展性。该系统采用模块化结构，包括模拟量采集单元、主控单元和通信单元三个主要部分，利用微电子技术、测量技术、计算机技术和网络技术，实现了发动机测控的网络化、电子化、自动化和数字化。 1. 系统设计概述 系统总体结构中，测控模块作为发动机台架测控系统前端，实时获取传感器测量的工况参数，如转速、扭矩、油门位置和测功器位置，并通过双回路PID控制器进行控制。PID控制器因其简单结构和易于调整参数的特点，在实际控制系统中广泛应用。设计时，考虑了实时性、可靠性、稳定性和抗干扰性的要求，采用了多CPU模块化架构。 2. 模拟量处理单元 模拟量处理单元负责采集和预处理多道模拟量数据，确保数据的准确性和稳定性，为后续的控制决策提供可靠的基础。 3. 主控单元 主控单元是系统的核心，搭载基于ARM核的微处理器，实现对测功器和油门执行器的直接数字式双回路PID闭环控制。这种控制方式可以快速响应变化，精确调节发动机的工作状态，提高控制精度和响应速度。 4. 通信单元 通信单元负责与上位机的通信，通过Profibus、USB、以太网和RS232等接口，实现数据的传输和远程监控，增强了系统的可扩展性和远程操作能力。 5. 系统优势 多CPU协同工作提高了系统的实时处理能力和稳定性，每个CPU专注于特定任务，降低了单一故障对整个系统的影响，提升了整体可靠性。同时，模块化设计便于系统维护和升级。 6. 关键技术 文章中提到了PID控制技术、多CPU协同工作策略以及与上位机的通信技术，这些都是系统设计中的关键技术。PID控制提供了稳定的控制效果，多CPU协同则优化了系统资源分配，通信技术则保证了信息的高效传递。 7. 结论 基于多CPU的发动机测控系统设计，结合了现代信息技术的优势，能够实现对发动机更精准、更高效的监控和控制，为发动机的测试和研发提供了有力的技术支持。 该文对于理解多CPU系统在复杂工业控制领域的应用，特别是发动机测控系统设计具有重要参考价值，同时也为相关领域的研究和实践提供了理论基础和实践经验。