專利名稱：基于LabVIEW平臺(tái)的主動(dòng)懸掛臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種車輛測(cè)控系統(tǒng)，特別涉及ー種基于LabVIEW平臺(tái)的主動(dòng)懸掛臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)，屬于車輛部件測(cè)控技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著人們對(duì)車輛行駛平順性，操縱穩(wěn)定性的要求不斷提高，希望當(dāng)車輛載荷、行駛速度、路面狀況等行駛條件發(fā)生變化時(shí)，車輛能自動(dòng)調(diào)節(jié)懸掛系統(tǒng)的剛度，因此對(duì)車輛主動(dòng)懸掛的需求日益増加。同時(shí)業(yè)界對(duì)主動(dòng)懸掛系統(tǒng)的研究也更加深入廣泛。對(duì)主動(dòng)懸掛系統(tǒng)來說，產(chǎn)生主動(dòng)カ的作動(dòng)器種類多種多祥，主動(dòng)控制算法也不盡相同，因此ー個(gè)靈活方便，對(duì)各種機(jī)械結(jié)構(gòu)及控制算法具有良好兼容性的主動(dòng)懸掛臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)十分必要。但是，目前國內(nèi)懸掛系統(tǒng)測(cè)控領(lǐng)域主要針對(duì)半主動(dòng)、被動(dòng)懸掛性能分析，尚無完善的主動(dòng)懸掛測(cè)控系統(tǒng)。其次，現(xiàn)有測(cè)控系統(tǒng)往往重測(cè)輕控，以懸掛性能測(cè)試為主，控制功能方面較為薄弱，無法將復(fù)雜控制算法與懸掛系統(tǒng)硬件進(jìn)行組合測(cè)試。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服已有技術(shù)的缺陷，解決主動(dòng)懸掛的測(cè)控問題，可對(duì)各種主動(dòng)懸掛系統(tǒng)的綜合性能進(jìn)行全面測(cè)試，并可對(duì)主動(dòng)懸掛施加用戶編寫的各種控制算法，以驗(yàn)證控制效果，找出最佳控制方案，為主動(dòng)懸掛系統(tǒng)的開發(fā)和改進(jìn)設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)及驗(yàn)證手段。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:—種基于LabVIEW平臺(tái)的主動(dòng)懸掛臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng),包括:被測(cè)設(shè)備、傳感器標(biāo)定模塊、信號(hào)采集模塊、控制信號(hào)輸出模塊、信號(hào)預(yù)處理模塊、測(cè)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)模塊、控制算法導(dǎo)入模塊，上位機(jī)，其中測(cè)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)模塊和控制算法導(dǎo)入模塊運(yùn)行在上位機(jī)上；所述被測(cè)設(shè)備為主動(dòng)懸掛硬件系統(tǒng)；所述傳感器標(biāo)定模塊用以對(duì)測(cè)試所用傳感器進(jìn)行標(biāo)定，保證測(cè)量結(jié)果的精確性及可靠性；所述信號(hào)采集模塊，用以通過傳感器采集主動(dòng)懸掛系統(tǒng)位移、溫度、加速度、壓カ信號(hào)，將數(shù)據(jù)傳送至基于LabVIEW平臺(tái)的上位機(jī)上；所述控制信號(hào)輸出模塊,用以輸出PWM信號(hào)，高低電平信號(hào)，以及模擬信號(hào)，對(duì)主動(dòng)懸掛系統(tǒng)硬件部分進(jìn)行控制；所述信號(hào)預(yù)處理模塊，用以對(duì)輸入輸出信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，包括為傳感器提供恒流源、消除偏置，以及放大輸出信號(hào)功率以增加輸出信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力；所述測(cè)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)模塊用以對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，包括實(shí)時(shí)頻譜分析、數(shù)值計(jì)算、實(shí)時(shí)顯示、存儲(chǔ)回放；所述控制算法導(dǎo)入模塊,用以將simul ink/statef low, LabVIEW或者AMESim編寫的控制算法導(dǎo)入該主動(dòng)懸掛測(cè)控系統(tǒng)，利用LabVIEW平臺(tái)識(shí)別出算法的輸入輸出參數(shù)，并向用戶顯示測(cè)控系統(tǒng)的所有硬件I/O端ロ，使用戶可以將算法中輸入輸出參數(shù)與硬件I/O端ロ建立映射關(guān)系，從而建立硬件與軟件間的聯(lián)系，將來自硬件輸入設(shè)備的測(cè)量參數(shù)輸入到控制算法中，執(zhí)行控制算法后將控制算法輸出的控制信號(hào)輸出到對(duì)應(yīng)的輸出端ロ ；所述信號(hào)采集模塊包括位移傳感器、壓カ傳感器、加速度傳感器、溫度傳感器、模擬信號(hào)接口和模數(shù)轉(zhuǎn)換器；所述傳感器信號(hào)經(jīng)所述模擬信號(hào)接ロ進(jìn)入所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，將轉(zhuǎn)換后信號(hào)傳至所述上位機(jī)，所述上位機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析，包括過壓、過溫時(shí)發(fā)出警報(bào)信號(hào)或切除信號(hào)。所述控制信號(hào)輸出模塊包括，數(shù)字I/O接ロ、PWM信號(hào)接口和模擬信號(hào)輸出接ロ。所述上位機(jī)具有多核處理器，為整個(gè)系統(tǒng)的核心，用以對(duì)所采集數(shù)據(jù)的分析、顯示、保存、復(fù)現(xiàn)，以及運(yùn)行控制算法。由于算法的執(zhí)行對(duì)實(shí)時(shí)性有很高要求，因此基于LabVIEff并行編程技術(shù)，利用任務(wù)并行化、數(shù)據(jù)并行化、流水線式等編程模式，可以將控制算法分配到特點(diǎn)的核上進(jìn)行獨(dú)立運(yùn)算，有效地保證算法的執(zhí)行效率及實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性。所述上位機(jī)系統(tǒng)包括以下步驟:I)系統(tǒng)初始化；2)設(shè)置相應(yīng)測(cè)試參數(shù)及測(cè)試信息；3)對(duì)所要標(biāo)定傳感器類型，傳感器進(jìn)行標(biāo)定；4)將控制算法導(dǎo)入主動(dòng)懸掛臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)，建立算法參數(shù)與硬件接ロ間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；5)運(yùn)行主動(dòng)懸掛臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)；6)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集處理和分析、實(shí)時(shí)顯示、儲(chǔ)存回放；7)試驗(yàn)完成后，可按照不同報(bào)表格式進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果打印，綜合評(píng)價(jià)控制算法的控制效果。本發(fā)明的有益效果是:I)本發(fā)明將主動(dòng)懸掛系統(tǒng)執(zhí)行器、傳感器、控制器及主動(dòng)懸掛控制算法組建成一套完整的測(cè)控系統(tǒng)，可以極大方便算法調(diào)試，縮短了算法調(diào)試周期，降低了試驗(yàn)成本，具有很高可靠性。2)本發(fā)明對(duì)于算法模型具有良好兼容性，可導(dǎo)入由LabVIEW，AMESim或simulink/stateflow算法模型,將算法模型的輸入輸出與硬件系統(tǒng)的輸入輸出建立映射關(guān)系,并加以實(shí)現(xiàn)，改變傳統(tǒng)測(cè)控系統(tǒng)重測(cè)輕控的情況。3)本發(fā)明基于LabVIEW多核優(yōu)化技木，對(duì)任務(wù)流和數(shù)據(jù)流進(jìn)行并行化處理，有效提高程序執(zhí)行效率，保證算法執(zhí)行的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。4)本發(fā)明可完全適用于任何被動(dòng)懸掛、半主動(dòng)懸掛、主動(dòng)懸掛系統(tǒng)的測(cè)試工作，測(cè)試過程自動(dòng)化、精度高、重復(fù)性好，基于Labview開放平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，價(jià)格低廉，硬件配置簡(jiǎn)單，可擴(kuò)展性強(qiáng)。


圖1為本發(fā)明的硬件系統(tǒng)框圖。圖2為本發(fā)明功能框圖。
圖中，I為PWM控制信號(hào)，2為簧載質(zhì)量加速度信號(hào)，3為溫度、壓力、位移、非簧載質(zhì)量加速度信號(hào)，4為壓力、溫度信號(hào)，5為PWM控制信號(hào)，6為開關(guān)控制信號(hào)，7為PWM控制信號(hào)，8為液壓動(dòng)カ源，9為比例減壓溢流閥，10為二位二通閥，11為阻尼閥，12為油氣懸架，13為減震器，14為單自由度激振頭。
具體實(shí)施例方式為使得本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)說明。本實(shí)施例公開了ー種基于LabVIEW平臺(tái)的主動(dòng)懸掛臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)，硬件上主要由六部分組成:多核上位機(jī)、信號(hào)預(yù)處理模塊、傳感器、液壓試驗(yàn)臺(tái)、主動(dòng)懸掛系統(tǒng)，PCI信號(hào)采集及輸出板卡，如附圖1所示。其功能框圖如附圖2所示。上位機(jī)用于測(cè)控仿真過程，分析和保存仿真結(jié)果，同時(shí)用于運(yùn)行算法模型，輸出控制信號(hào)對(duì)執(zhí)行器進(jìn)行相關(guān)控制；信號(hào)預(yù)處理模塊用于為傳感器提供恒流源，消除電壓偏置，增加控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)能力；傳感器包括壓カ傳感器，位移傳感器，加速度傳感器，溫度傳感器，用以獲取控制算法所需數(shù)據(jù)；液壓試驗(yàn)臺(tái)為主動(dòng)懸掛提供激勵(lì)源，模擬實(shí)際道路エ況；主動(dòng)懸掛系統(tǒng)相當(dāng)于控制算法的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括減振器、油氣懸掛、液壓泵及控制液壓管路通斷的各個(gè)比例閥和開關(guān)閥等部件；上述各環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合成ー個(gè)完整閉環(huán)系統(tǒng)。上位機(jī)是整個(gè)測(cè)控系統(tǒng)的核心，具有良好的人機(jī)交互界面，同時(shí)它也是測(cè)控軟件的載體。將PCI信號(hào)采集及輸出板卡插在上位機(jī)PCI卡槽上，加上基于LabVIEW等開發(fā)的應(yīng)用軟件就構(gòu)成了虛擬儀器測(cè)控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化采集測(cè)試分析功能，具有軟硬件資源豐富、擴(kuò)展性強(qiáng)、測(cè)試過程自動(dòng)化、測(cè)試精度高、重復(fù)性好、操作方便、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。在油氣懸掛及減振器缸內(nèi)安裝有溫度傳感器及壓カ傳感器，在非簧載質(zhì)量軸頭及簧載質(zhì)量上安裝有加速度傳感器，在非簧載質(zhì)量與簧載質(zhì)量間安裝有拉線式位移傳感器。傳感器采集的信號(hào)通過信號(hào)預(yù)處理模塊消除偏置，傳至PCI板卡的模擬信號(hào)接ロ，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后，傳至上位機(jī)。上位機(jī)上運(yùn)行有控制算法導(dǎo)入模塊，該模塊提示用戶將simulink/stateflow,LabVIEW或者AMESim編寫的控制算法導(dǎo)入測(cè)控系統(tǒng)。導(dǎo)入到系統(tǒng)中后，由于測(cè)控軟件基于LabVIEW平臺(tái)，因此可以利用LabVIEW平臺(tái)的Custom Device API識(shí)別出算法的輸入輸出參數(shù)，并顯示給用戶。同時(shí)，測(cè)控軟件還會(huì)向用戶顯示測(cè)控系統(tǒng)的所有硬件I/O端ロ，使用戶可以方便的將算法中的輸入輸出參數(shù)與硬件I/O端ロ建立映射關(guān)系，從而建立硬件與軟件間的聯(lián)系。在測(cè)控過程中，上位機(jī)接收到傳感器的測(cè)量信號(hào)后，將這些測(cè)量參數(shù)輸入到控制算法中，并執(zhí)行控制算法，將控制算法執(zhí)行后輸出的控制信號(hào)輸出到PCI板卡對(duì)應(yīng)的輸出端ロ。該主動(dòng)懸掛臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)輸出的控制信號(hào)分為3路PWM信號(hào)及I路開關(guān)信號(hào)兩種。PWM信號(hào)用以I)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，帶動(dòng)液壓泵，為整個(gè)主動(dòng)懸掛系統(tǒng)提供動(dòng)カ源；2)調(diào)節(jié)比例減壓溢流閥開度，以實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓管路內(nèi)壓力值的控制；3)調(diào)節(jié)阻尼閥開度，實(shí)現(xiàn)對(duì)阻尼比的調(diào)節(jié)，達(dá)到調(diào)節(jié)阻尼力的目的。I路開關(guān)信號(hào)用以調(diào)節(jié)二位二通閥的通斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)主動(dòng)懸掛的開停功能。由PCI板卡輸出的控制信號(hào)，首先經(jīng)過信號(hào)預(yù)處理模塊增加信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力，再連接至被控部件。
本發(fā)明同時(shí)也公開了ー種基于LabVIEW的主動(dòng)懸掛臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)控方法，該方法歩驟為:I)系統(tǒng)初始化:當(dāng)進(jìn)入測(cè)試系統(tǒng)后，第一歩就是進(jìn)行系統(tǒng)的初始化，主要對(duì)傳感器標(biāo)定模塊、信號(hào)采集模塊、控制信號(hào)輸出模塊、測(cè)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)模塊、控制算法導(dǎo)入模塊進(jìn)行初始化，對(duì)出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行報(bào)錯(cuò)，為測(cè)控系統(tǒng)的運(yùn)行做必要的準(zhǔn)備工作。2)設(shè)置相應(yīng)測(cè)試參數(shù)及測(cè)試信息:包括采樣信息，測(cè)試相關(guān)信息:測(cè)試時(shí)間，測(cè)試人員，測(cè)試備注信息等。3)傳感器標(biāo)定:任何傳感器在使用開始時(shí)或使用一段時(shí)間后都會(huì)有誤差。為了保證測(cè)試精度，必須對(duì)傳感器進(jìn)行標(biāo)定，得出新的標(biāo)定值。標(biāo)定的方法是在有效測(cè)試范圍內(nèi)，測(cè)5個(gè)或更多的點(diǎn)，并輸入相應(yīng)的參數(shù)值，計(jì)算機(jī)根據(jù)輸入的值，利用線性回歸的方法進(jìn)行計(jì)算，得到回歸方程、最大標(biāo)定值、最大電壓值、絕對(duì)誤差相對(duì)誤差等，并將這些值存入相應(yīng)的文件中。4)將控制算法導(dǎo)入主動(dòng)懸掛臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)，建立算法參數(shù)與硬件接ロ間的對(duì)應(yīng)關(guān)系:首先將控制算法文件編譯為動(dòng)態(tài)鏈接庫文件，然后將所編譯的動(dòng)態(tài)鏈接庫文件導(dǎo)入測(cè)控系統(tǒng)，在系統(tǒng)中選擇模型與硬件的通信速率以及使用到的硬件I/O端ロ，建立端ロ與算法參數(shù)的映射關(guān)系。5)運(yùn)行主動(dòng)懸掛臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)，循環(huán)執(zhí)行以下過程，直至完成設(shè)定試驗(yàn)內(nèi)容，系統(tǒng)停止工作，或試驗(yàn)過程中出現(xiàn)系統(tǒng)異常造成的系統(tǒng)自動(dòng)停機(jī)或人為急停:傳感器采集的信號(hào)傳至上位機(jī)，上位機(jī)執(zhí)行控制算法，將控制算法執(zhí)行得到的控制信號(hào)輸出到被測(cè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)設(shè)備的控制，并采集新的輸入信號(hào)；6)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集處理和分析:本系統(tǒng)包含對(duì)信號(hào)濾波拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，濾波類型，低截止頻率，高截止頻率，階數(shù)，IIR/FIR等濾波功能設(shè)置，對(duì)所有信號(hào)的最大值，最小值，均方根值，基波頻率，直流值，周期平均值，上升時(shí)間，下降時(shí)間進(jìn)行運(yùn)算，并可計(jì)算加速度和位移信號(hào)的幅值譜、均方根譜、功率譜及功率譜密度，可計(jì)算車輛簧載質(zhì)量加速度幅頻特性、動(dòng)行程幅頻特性。7)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ):主要是將采集的信號(hào)以LabVIEW特有的tdms文件格式儲(chǔ)存在本地硬盤上，也可將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫中，便于日后分析或處理。8)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示及回放:主要是將采集的信號(hào)在時(shí)域和頻域上進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示；也可對(duì)保存的tdms文件從新讀取，并顯示在上位機(jī)終端上。通過多次試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比顯示，可以方便的知道各個(gè)控制算法的優(yōu)劣，為選擇合適的控制算法提供依據(jù)。9)試驗(yàn)完成后，可按照不同報(bào)表格式進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果打印，綜合評(píng)價(jià)控制算法的控制效果。本發(fā)明上述實(shí)施案例軟硬件配置如下，軟件:LabVIEW 2011, Windows 7，硬件:高性能PC機(jī)，NI PC1-6221多路數(shù)據(jù)采集及信號(hào)輸出卡，N1-6602PWM信號(hào)輸出板卡。本發(fā)明實(shí)施案例提供的測(cè)試系統(tǒng)不僅能滿足主動(dòng)懸掛系統(tǒng)的測(cè)試要求，還可以完全兼容半主動(dòng)及被動(dòng)懸掛的測(cè)試，測(cè)試過程自動(dòng)化、精度高、重復(fù)性好，且較國外同等功能設(shè)備，價(jià)格低廉，硬件配置簡(jiǎn)單，可擴(kuò)展性強(qiáng)。上述操作流程及軟硬件配置，僅作為本發(fā)明實(shí)施案例，并非對(duì)本發(fā)明做出任何形式上的限制。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的情況下，都可以利用上述方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)或修改。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)上述實(shí)施案例所做的簡(jiǎn)單修改，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于LabVIEW平臺(tái)的主動(dòng)懸掛臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于，包括:被測(cè)設(shè)備、傳感器標(biāo)定模塊、信號(hào)采集模塊、控制信號(hào)輸出模塊、信號(hào)預(yù)處理模塊、測(cè)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)模塊、控制算法導(dǎo)入模塊，上位機(jī)，其中測(cè)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)模塊和控制算法導(dǎo)入模塊運(yùn)行在上位機(jī)上; 所述被測(cè)設(shè)備為主動(dòng)懸掛硬件系統(tǒng)； 所述傳感器標(biāo)定模塊用以對(duì)測(cè)試所用傳感器進(jìn)行標(biāo)定，保證測(cè)量結(jié)果的精確性及可靠性； 所述信號(hào)采集模塊，用以通過傳感器采集主動(dòng)懸掛系統(tǒng)位移、溫度、加速度、壓カ信號(hào)，將數(shù)據(jù)傳送至基于LabVIEW平臺(tái)的上位機(jī)上； 所述控制信號(hào)輸出模塊，用以輸出PWM信號(hào)，高低電平信號(hào)，以及模擬信號(hào)，對(duì)主動(dòng)懸掛系統(tǒng)硬件部分進(jìn)行控制； 所述信號(hào)預(yù)處理模塊，用以對(duì)輸入輸出信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，包括為傳感器提供恒流源、消除偏置，以及放大輸出信號(hào)功率以增加輸出信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力； 所述測(cè)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)模塊用以對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，包括實(shí)時(shí)頻譜分析、數(shù)值計(jì)算、實(shí)時(shí)顯示、存儲(chǔ)回放； 所述控制算法導(dǎo)入模塊，用以將simulink/stateflow，LabVIEW或者AMESim編寫的控制算法導(dǎo)入該主動(dòng)懸掛測(cè)控系統(tǒng)，利用LabVIEW平臺(tái)識(shí)別出算法的輸入輸出參數(shù)，井向用戶顯示測(cè)控系統(tǒng)的所有硬件I/O端ロ，使用戶可以將算法中輸入輸出參數(shù)與硬件I/O端ロ建立映射關(guān)系，從而建立硬件與軟件間的聯(lián)系，將來自硬件輸入設(shè)備的測(cè)量參數(shù)輸入到控制算法中，執(zhí)行控制算法后將控制算法輸出的控制信號(hào)輸出到對(duì)應(yīng)的輸出端ロ。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種基于LabVIEW平臺(tái)的主動(dòng)懸掛臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)，其特征在干，所述上位機(jī)具有多核處理器，基于LabVIEW并行編程技木，利用任務(wù)并行化、數(shù)據(jù)并行化、流水線式編程模式，將控制算法分配到特點(diǎn)的核上進(jìn)行獨(dú)立運(yùn)算，有效地保證算法的執(zhí)行效率及實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的ー種基于LabVIEW平臺(tái)的主動(dòng)懸掛臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)采集模塊包括位移傳感器、壓カ傳感器、加速度傳感器、溫度傳感器、模擬信號(hào)接口和模數(shù)轉(zhuǎn)換器；所述傳感器信號(hào)經(jīng)所述模擬信號(hào)接ロ進(jìn)入所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，將轉(zhuǎn)換后信號(hào)傳至所述上位機(jī)，所述上位機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析，包括過壓、過溫時(shí)發(fā)出警報(bào)信號(hào)或切除信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的ー種基于LabVIEW平臺(tái)的主動(dòng)懸掛臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于，所述控制信號(hào)輸出模塊包括，數(shù)字I/O接ロ、PWM信號(hào)接口和模擬信號(hào)輸出接□。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的ー種基于LabVIEW平臺(tái)的主動(dòng)懸掛臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于，在上位機(jī)PCI卡槽上插入PCI信號(hào)采集及輸出板卡，信號(hào)采集模塊將數(shù)據(jù)傳送至PCI板卡的模擬信號(hào)接ロ，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后，傳至上位機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ー種基于LabVIEW平臺(tái)的主動(dòng)懸掛臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于，控制算法執(zhí)行后輸出的控制信號(hào)輸出到PCI板卡對(duì)應(yīng)的輸出端ロ。
7.一種基于LabVIEW的主動(dòng)懸掛臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)控方法，該方法使用權(quán)利要求1所述系統(tǒng)對(duì)主動(dòng)懸掛臺(tái)架試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)控，包括以下步驟:1)系統(tǒng)初始化:包括對(duì)傳感器標(biāo)定模塊、信號(hào)采集模塊、控制信號(hào)輸出模塊、測(cè)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)模塊、控制算法導(dǎo)入模塊進(jìn)行初始化，對(duì)出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行報(bào)錯(cuò)，為測(cè)控系統(tǒng)的運(yùn)行做必要的準(zhǔn)備工作； 2)設(shè)置測(cè)試參數(shù)； 3)傳感器標(biāo)定，標(biāo)定的方法是在有效測(cè)試范圍內(nèi)，測(cè)5個(gè)或更多的點(diǎn)，并輸入相應(yīng)的參數(shù)值，計(jì)算機(jī)根據(jù)輸入的值，利用線性回歸的方法進(jìn)行計(jì)算，得到回歸方程、最大標(biāo)定值、最大電壓值、絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差，并將這些值存入相應(yīng)的文件中； 4)將控制算法導(dǎo)入主動(dòng)懸掛臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)，建立算法輸入輸出參數(shù)與硬件I/O接ロ間的對(duì)應(yīng)關(guān)系； 5)運(yùn)行主動(dòng)懸掛臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)，循環(huán)執(zhí)行以下過程:傳感器采集的信號(hào)傳至上位機(jī)，上位機(jī)執(zhí)行控制算法，將控制算法執(zhí)行得到的控制信號(hào)輸出到被測(cè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)設(shè)備的控制，并采集新的輸入信號(hào)； 6)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集處理和分析，包括對(duì)信號(hào)濾波拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，濾波類型，低截止頻率，高截止頻率，階數(shù)，HR/FIR濾波功能設(shè)置，對(duì)所有信號(hào)的最大值，最小值，均方根值，基波頻率，直流值，周期平均值，上升時(shí)間，下降時(shí)間進(jìn)行運(yùn)算，以及計(jì)算加速度和位移信號(hào)的幅值譜、均方根譜、功率譜及功率譜密度； 7)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，將采集的信號(hào)以LabVIEW特有的tdms文件格式儲(chǔ)存在本地硬盤上，或?qū)?shù)據(jù)儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫中； 8)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示及回放，包括將采集的信號(hào)在時(shí)域和頻域上進(jìn)行實(shí)時(shí)顯/Jn o
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于LabVIEW平臺(tái)的主動(dòng)懸掛臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)，包括被測(cè)設(shè)備、傳感器標(biāo)定模塊、信號(hào)采集模塊、控制信號(hào)輸出模塊、信號(hào)預(yù)處理模塊、測(cè)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)模塊、控制算法導(dǎo)入模塊，上位機(jī)，其中傳感器標(biāo)定模塊用以對(duì)測(cè)試所用傳感器進(jìn)行標(biāo)定；信號(hào)采集模塊用以采集信號(hào)；控制信號(hào)輸出模塊用以輸出控制信號(hào)；信號(hào)預(yù)處理模塊用以對(duì)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理；測(cè)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)模塊用以對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)；控制算法導(dǎo)入模塊用以導(dǎo)入控制算法，建立硬件與軟件間的聯(lián)系。本發(fā)明將主動(dòng)懸掛系統(tǒng)執(zhí)行器、傳感器、控制器及控制算法組建成一套完整的測(cè)控系統(tǒng)，極大方便算法調(diào)試，縮短了算法調(diào)試周期，降低了試驗(yàn)成本，具有很高可靠性。
文檔編號(hào)G01M17/04GK103115784SQ20131002964
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者管繼富, 張旭東, 顧亮, 趙豐, 秦也辰, 姜宏 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)