制动器性能试验台是测试制动器性能和质量的重要装置,目前一般是利用机械惯性飞轮来模拟转动机械惯量。这种方法可以比较充分和准确的再现制动机构的工作状况,但是由于试验台中含有一组惯性质量飞轮组,这就造成了试验台存在以下几个缺点:飞轮的动平衡要求较高;飞轮组的重量大,体积大;存在模拟级差,不能无级调整惯量;不能模拟垂直制动工况等。因此成为国内外厂商对试验台改造的重点。针对制动器性能试验台惯性模拟系统的特点,本文对制动器试验台仿真系统进行了探讨,在理论和试验中对惯性系统采用电子模拟的方式进行了分析。 分析了制动器性能试验台的惯量系统结构,同时分析了电容元件的电学特性,利用两个能量变化过程的相似性,对制动器性能试验台的惯量系统机型仿真。 对制动器性能试验台的工作状态采用电子电路模拟的方式进行仿真,用电路储能元件模拟惯性轮的储能,储能元件的冲放电过程模拟惯性轮加速及制动过程,以实现试验台工作过程的模拟。 为了实现上述功能,设计了单片机控制电路,利用电容器冲放电过程中电压的变化规律来模拟。同时针对惯量系统的功能,设计了由单片机控制多路模拟开关选通不同电容、电阻组合的办法来实现模拟不同加速制动力矩和不同惯量飞轮组合的模拟。 设计中引入了8051单片机作为仿真电路的控制部分,使用C语言对单片机程序进行设计,同时设计了A/D、D/A、I/O的接口电路,实现了与计算机之间的通讯。同时对单片机的控制程序进行设计,提出了设计方案,并且对可控I/O端口的程序进行设计。 本文还对仿真系统的软件进行设计,实现了仿真系统硬件和计算机之间的通讯,同时达到了数据采集处理和分析的目的。系统采用VisualC++6.0语言编写。VisualC++程序设计语言是应用非常广泛的可视化程序设计语言,是基于消息的操作系统,使用户直接面对窗口,系统充分接受用户控制,具有良好的人机交互功能。 最后,按照硬件电路的设计,利用仿真软件EWB对电路的可实施性进行了检验,并且设计了仿真电路。