[实用新型]一种基于模拟电路的氧化催化器硬件在环仿真系统

摘要

本实用新型的一种基于模拟电路的氧化催化器硬件在环仿真系统，包括电源单元、主控单元、电路单元和上位机。基于热电相似原理，将氧化催化器（DOC）中温度场特性映射到电路中，通过采集发动机排气温度并将其转化为电压信号，利用模拟电路的电压变化特性模拟DOC中不同位置温度响应特性。采用真实硬件电路，电路响应特性与DOC相一致，不涉及数值求解中的定时器及时间补偿问题，直接获取系统的实时响应特性。不涉及计算求解，不占用计算资源。利用该仿真系统，通过在线或离线测试的方法，就能获取DOC温度响应特性的相关数据，仿真系统的阶跃响应特性与Simulink仿真模型计算结果吻合，且温度响应特性连续性更好，适合用于发动机后处理系统控制器的设计和验证。

主权项

一种基于模拟电路的氧化催化器硬件在环仿真系统，其特征在于，包括电源单元、主控单元、电路单元和上位机；主控单元与上位机通过CAN接口卡连接，主控单元与电路单元通过直插方式连接，电源单元与主控单元通过拔插式接线端子连接，电源单元通过电平转换芯片为各模块提供所需电压；主控单元包含微控制器（ECU）、温度采集模块、D/A转换模块、A/D转换模块、CAN通信模块，主控单元为电路单元提供电压信号、采集发动机排气温度信号、采集电路单元反馈电压信号、与上位机通过CAN通信模块进行数据传输，将信息实时上传到上位机；电路单元为2个以上，每个电路单元均包含运算放大器、模拟乘法器和同相端调零电路模块；上位机建立数据接收模块、数据存储模块和数据显示模块；数据接收模块是将上位机通过CAN接口卡与主控单元进行数据传输，将包括有电路单元反馈的电压信号，通过CAN通信模块将CAN报文帧从主控单元发送至上位机的模块；数据存储模块是将上位机将接收到的数据进行保存的模块；数据显示模块是将从采集到的CAN报文帧中解析出实时采集的电压模拟信号，同时通过数据处理，将电压模拟信号转换为温度信号，再以波形图的形式在上位机界面上显示的模块。