空压机是一种通用型机械设备,在社会生产中已被广泛应用。针对轻轨列车,车辆的制动系统和其他气动部分所需要的稳定气源主要是由空压机提供的,空压机的质量与可靠性直接对整车的制动性和安全性有着至关重要的影响。空压机排气量检测是空压机性能检测中最重要的一项检测,目前空压机排气量检测的方法主要有喷嘴法和充罐法,喷嘴法检测具有较高的测试精度,但其只适合在实验室进行检测,充罐法检测具有低功耗,检测时间短的优点,但其测量误差相对较大,因此对空压机排气量的检测方法进行研究分析,提出改进方案,设计出一套可以快速准确的测量排气量的方法是非常有必要的。本文首先介绍了往复式空压机的组成和工作原理,对比分析了目前空压机排气量测试方法中喷嘴法和充罐法的优缺点,用充罐法试验探究了空压机排气量与排气压力和转速的关系,针对充罐法测量空压机排气量的测试过程中,由于无法实现排气压力的稳定控制而造成测试结果精度低的问题,采用了在其试验装置的基础上增加缓冲稳压装置的改进方案,设计了空压机排气压力控制系统并对其进行数学建模,利用飞升曲线拟合法对模型参数进行了辨识。在空压机排气压力控制系统控制策略的选择上,采用了模糊PID控制方案,设计了模糊PID控制器,利用MATLAB仿真软件对排气压力控制系统进行了仿真分析。根据排气压力控制系统设计方案,对整个改进后的空压机排气量测试系统的气路系统和控制系统的硬件连接图进行了设计,完成了试验装置中关键部件的选型。选用STM32作为控制器,LabVIEW作为上位机,完成了上位机和STM32控制系统软件程序的编写与调试。最后,本文对整个实验装置的安装过程进行了描述,分析解决了调试现场出现的各种问题。实验结果表明,本次设计的基于缓冲稳压装置的充罐法测量空压机排气量的方案测试精度较高,测试时间短,实现了预期的测试效果。