基于虚拟仪器的静压传动远程监测系统研究

摘要

为了解决传统液压测试系统中操作人员工作强度大、测试效率低、环境差、测量精度差等问题和为了满足静压传动实验室对测试系统低成本、多功能的要求。本文对静压传动测试方法进行了分析和研究，在虚拟仪器技术及其发展进行深入研究的基础上，将虚拟仪器技术的核心引入液压测试系统。 论文简要介绍了虚拟仪器以及图形化处理软件LabVIEW，分析了液压测试分析系统的组成及信号分析的基本理论，并指出了虚拟仪器应用于液压测试系统的可行性。详细介绍了相关的测试硬件原理，配合必要的传感器、信号调理板和数据采集卡，实现了测试中系统运行、信号采集、数据处理、数据输出、曲线拟合、数据存储、远程监测、数据打印、排除干扰等方面的内容。完成了液压泵、马达排量试验、效率试验、变量试验等型式试验项目的编程，并对测试结果进行了分析。实现了测试系统的智能化、自动化和虚拟化，满足了多参数同时测量、各类曲线自动生成拟和的要求。节省了大量的实际物理仪器，大幅度降低了系统成本。软件采用了模块化编程方式，使程序结构清晰，易于阅读、维护和功能的扩展。最后通过虚拟仪器远程控制面板(Remote Panels)实现了对静压传动系统的远程监测。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1选题的背景及研究的意义

1.1.1选题的背景

1.1.2课题研究的意义

1.2本课题拟采取的研究方案

1.2.1研究目标、研究内容和拟解决的关键问题

1.2.2采用的开发方案

1.3虚拟仪器的概述

1.4本章小结

第二章静压测试系统的总体方案

2.1液压实验的分类与实验标准

2.1.1液压实验的分类

2.1.2实验标准

2.2液压泵(马达)性能试验项目的确定

2.2.1液压泵性能表达式及参数

2.2.2液压马达性能表达式及参数

2.3基于虚拟仪器的液压测试系统组成

2.4虚拟仪器测试系统总体方案示意图

2.5本章小结

第三章静压测试系统采样原理

3.1采样定理和频率混叠

3.1.1时域采样与频域

3.1.2混叠现象

3.1.3采样定理

3.2量化和量化误差

3.3信号调理

3.3.1放大

3.3.2抗混滤波

3.3.3隔离

3.3.4激励

3.3.5线性化

3.3.6数字信号处理

3.4平均化处理

3.5脉冲干扰处理

3.6本章小结

第四章虚拟仪器测试系统硬件设计

4.1测试系统的硬件结构

4.2虚拟仪器的总线方式

4.2.1 PCI总线方式

4.2.2 GPIB总线方式

4.2.3 VXI总线方式

4.2.4并行口式总线方式

4.2.5 PXI总线方式

4.3 PXI系统硬件构成

4.4传感器的设计

4.4.1传感器选用原则

4.4.2本课题所选用的传感器

4.5数据采集卡的选择

4.6数据采集卡的安装和软件配置

4.7信号的连线方式

4.8系统抗干扰分析及措施

4.8.1干扰产生的机理

4.8.2抗干扰措施

4.9本章小结

第五章虚拟仪器测试系统软件设计

5.1测控软件的基本功能

5.2数据采集卡的驱动

5.3数据采集卡的设置

5.4性能测试VI前面板设计

5.5数据采集模块设计

5.5.1数字量采集设计

5.5.2数字最采集流程图

5.5.3模拟量采集设计

5.5.4转速测量程序设计

5.6数据存储模块设计

5.7数据查询模块设计

5.8数据处理模块设计

5.8.1标度的转换

5.8.2数据异常点的剔除

5.8.3特性曲线的拟合

5.8.4压力脉动快速傅立叶变换

5.9数据显示模块设计

5.10远程控制模块

5.10.1 TCP通信

5.10.2 DATASoCKET通信

5.10.3 Remote PaNELS通信

5.11打印报表

5.12本章小结

第六章试验结果分析

6.1试验结果

6.2本章小结

第七章总结与展望

7.1论文总结

7.2后续展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文