基于Lab VIEW振动控制分析虚拟仪器研究

来源 :陕西科技大学 | 被引量 : 12次 | 上传用户:lihai_feng
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目前,国内运输包装测试水平比较低,而在包装振动测试中很难得到准确的分析,同时振动波形单一,很少能真正模拟实际运输过程中的振动情景。虽然国外已经研制出精度高、易拓展的、操作简单的用于包装振动测试系统,但是价格昂贵,同时在技术上对华禁售,因此我国振动测试发展缓慢。随着国内科学技术的发展以及工艺的改进,国内也开发设计出了高速度、高精度的采集卡等硬件,价格也便宜,因此对于更加真实、更加准确的包装件振动试验成为可能。根据运输包装振动测试的需要,研究开发了基于LabVIEW的振动控制分析虚拟仪器来做振动实验,该程序可以对振动台的频率和幅值进行控制、数据采集、分析处理,得到振动传递率曲线,通过时域分析和频域分析等来评估包装的可靠性,找出包装件的固有频率,从而为缓冲包装设计提供有力的数据支撑。本论文的研究侧重于对设备的控制以及分析软件的开发。研究了目前国内振动试验机的现状,针对目前市面上测试软件的扩展性差、整套设备价格昂贵、测试精度低、仅能做特定波形激励的振动试验,因此课题的研究就是为了解决其中一些这些不足,在充分利用现有设备的情况下,尽可能的满足振动测试要求。硬件方面采用电动振动台、功率放大器、加速度传感器、计算机和采集卡来组装整个测试系统。虚拟仪器生成激励通过采集卡的D/A传送给功率放大器,然后传给振动台,驱动振动台面的振动,PID闭环控制对振动台面的振幅和频率进行控制,三轴向加速度传感器对试验品的振动响应(振动情况)由采集卡进行采集,对所采集的信号进行滤波、FFT变换等时频分析、振动传递率计算,从而得到所需的测试数据。软件同时还可以对所采集的数据存储、回放以及生成试验报告。在软件的编程上,采用了多种结构嵌入使用,运行效率更高。同时应用NI开发的PID控制包,以及PID高级算法,很好完成对振动的控制。加上功能强大的时域分析vi和频域分析vi,能快捷的得到信号的时频谱。控制属性节点和调用属性节点,拓展了程序的功能,使得用户界面更加友好。采用先进的PID闭环控制算法对振动进行控制,免去了传统测试所需要的振动控制仪,开发的虚拟仪器有着优秀的数据采集、处理、分析、存储和回放功能,同时也可以自动生成实验报告。这一成果降低了振动试验机的成本,提高了测试的精度与准确性。
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