基于LabVIEW的風(fēng)機(jī)性能遠(yuǎn)程測試系統(tǒng)的研究開題報告.doc

無錫太湖學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題目：基于LabVIEW的風(fēng)機(jī)性能遠(yuǎn)程測試系統(tǒng)的研究信機(jī)系機(jī)械工程及自動化專業(yè)學(xué)號：0923109學(xué)生姓名：吳文進(jìn)指導(dǎo)教師：陳浩（職稱：高工）（職稱：）2012年11月20日課題來源參考一些網(wǎng)絡(luò)資料，文獻(xiàn)資料，與指導(dǎo)老師商榷，最終從學(xué)校給定的課題中選定這一課題。科學(xué)依據(jù)（包括課題的科學(xué)意義；國內(nèi)外研究概況、水平和發(fā)展趨勢；應(yīng)用前景等）（1）課題科學(xué)意義評判風(fēng)機(jī)的性能主要反應(yīng)出三方面：產(chǎn)品質(zhì)量的提高、工作效率的提高和工作質(zhì)量保證。校驗產(chǎn)品的氣動性能能否達(dá)到設(shè)計要求、出廠的風(fēng)機(jī)性能能否達(dá)到樣本數(shù)據(jù)的要求、改造后的風(fēng)機(jī)是否能達(dá)到性能指標(biāo)都需要進(jìn)行性能測試。性能測試也是診斷故障的前提。為了人們能正確使用風(fēng)機(jī)，我們必須了解風(fēng)機(jī)工作時輸送流量、產(chǎn)生全壓、所需功率及效率這些參數(shù)之間的相互關(guān)系。但由于風(fēng)機(jī)理論至今尚未完善，所以大部分依賴于狀態(tài)試驗獲取風(fēng)機(jī)狀態(tài)參數(shù)。長期以來，我國的風(fēng)機(jī)測試技術(shù)比較落后，主要以手動操作試驗過程、手工測量試驗數(shù)據(jù)、手工繪制數(shù)據(jù)曲線為主，存在勞動強(qiáng)度大、測量精度低、測量手段落后等缺點(diǎn)。然而，現(xiàn)代風(fēng)機(jī)性能測試正迅速從傳統(tǒng)人工測試向自動化測試轉(zhuǎn)變。計算機(jī)技術(shù)與測試儀器技術(shù)的結(jié)合，使得人類研發(fā)出了一種新的測試儀器虛擬儀器。由此，本文提出了利用NI公司開發(fā)軟件LabVIEW構(gòu)建風(fēng)機(jī)性能遠(yuǎn)程測試系統(tǒng)的方案。（2）風(fēng)機(jī)性能遠(yuǎn)程測試的研究狀況及其發(fā)展前景風(fēng)機(jī)性能測試是一項指揮協(xié)調(diào)較困難，技術(shù)性強(qiáng)又較繁雜的工作。傳統(tǒng)手工測量的方法，其結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性難以保證。將虛擬儀器技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，為風(fēng)機(jī)性能測試的研究提供了一種新途徑，特別是對一些風(fēng)機(jī)作為生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備的企業(yè)有著重要的意義，同時也為高校試驗和科研單位提供了研究思路。虛擬儀器正在繼續(xù)迅速發(fā)展。它可以取代測量技術(shù)傳統(tǒng)領(lǐng)域的各類儀器。虛擬儀器在組成和改變儀器的功能和技術(shù)性能方面具有靈活性與經(jīng)濟(jì)性，因而特別適應(yīng)于當(dāng)代科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展和科學(xué)研究不斷深化所提出的更高更新的測量課題和測量需求。網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器是Internet技術(shù)融入到測控領(lǐng)域的新興產(chǎn)物，代表了儀器儀表的發(fā)展方向，也是虛擬儀器技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)化方面的一大發(fā)展。它體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及的學(xué)科多、內(nèi)容廣，還有大量的理論和技術(shù)問題需要解決和再研究。作者認(rèn)為風(fēng)機(jī)性能遠(yuǎn)程測試還可以往以下幾方面繼續(xù)研究：（1）研究系統(tǒng)的在線實(shí)時監(jiān)控性能，能夠檢測出系統(tǒng)的硬件故障；（2）根據(jù)網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器數(shù)據(jù)存儲需要，開發(fā)Web數(shù)據(jù)庫寫入與訪問技術(shù)；（3）研究B/S模式的遠(yuǎn)程測試系統(tǒng)，克服C/S的缺點(diǎn)；（4）研究網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器在應(yīng)用中的網(wǎng)絡(luò)安全問題，保證在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸數(shù)據(jù)不被第三方竄改、截獲。研究內(nèi)容1.對整個風(fēng)機(jī)狀態(tài)測試系統(tǒng)整體規(guī)劃與設(shè)計。從整個系統(tǒng)的執(zhí)行功能上，規(guī)劃出風(fēng)機(jī)狀態(tài)測試系統(tǒng)整體設(shè)計方案。2.對采集系統(tǒng)包括：風(fēng)機(jī)工況調(diào)節(jié)、系統(tǒng)測試的方法和原理、傳感器的選用做出了詳細(xì)的介紹和選擇。3.根據(jù)測試原理及測試方案，編制出虛擬測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并對虛擬儀器測試系統(tǒng)的主要功能及其設(shè)計流程做了說明，并對系統(tǒng)的總體框架進(jìn)行介紹，根據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)及其模塊化的系統(tǒng)功能，設(shè)計了系統(tǒng)的主界面。擬采取的研究方法、技術(shù)路線、實(shí)驗方案及可行性分析（1）實(shí)驗方案本文開發(fā)的是一套遠(yuǎn)程虛擬檢測系統(tǒng)，主要通過測量風(fēng)機(jī)的各個性能參數(shù)，對試驗數(shù)據(jù)分析、處理等，并且用最小二乘法擬合出風(fēng)機(jī)的性能曲線。從系統(tǒng)的硬件構(gòu)成上看，系統(tǒng)主要有風(fēng)機(jī)及配套設(shè)備、信號檢測設(shè)備、數(shù)據(jù)采集單元和計算機(jī)等。從虛擬儀器系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)上看，本系統(tǒng)是一個典型的虛擬儀器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采用了數(shù)據(jù)采集卡，根據(jù)系統(tǒng)測試要求配合必要的傳感器和信號調(diào)理電路來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集。傳感器檢測風(fēng)機(jī)的各個性能參數(shù)，檢測信號經(jīng)信號調(diào)理電路放大、濾波、整形等處理，然后通過DAQ卡的A/D轉(zhuǎn)換等處理，送入計算機(jī)利用LabVIEW編程來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能，最后通過網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，達(dá)到遠(yuǎn)程檢測的目的。（2）研究方法與通風(fēng)機(jī)狀態(tài)表相比，風(fēng)機(jī)狀態(tài)曲線更能連續(xù)、全面地反映其狀態(tài)特性。本文是用控制變量法和試驗法測得風(fēng)機(jī)流量、全壓、功率等參數(shù)并用最小二乘法擬合出風(fēng)機(jī)狀態(tài)曲線。利用LabVIEW模塊化、層次化及圖形化的特點(diǎn)，將系統(tǒng)功能劃分為選項設(shè)置、信號采集與控制、數(shù)據(jù)處理、試驗數(shù)據(jù)讀取和顯示等模塊，將這幾個模塊分別編程作為SubVI，最后將各個功能模塊組合起來，在主界面中調(diào)用這些SubVI，從而完成系統(tǒng)的功能要求。研究計劃及預(yù)期成果研究計劃：2012年11月12日-2012年12月2日：按照任務(wù)書要求查閱論文相關(guān)參考資料，填寫畢業(yè)設(shè)計開題報告書。2012年12月3日-2013年1月20日：填寫畢業(yè)實(shí)習(xí)報告。2012年1月21日-2013年3月1日：按照要求修改畢業(yè)設(shè)計開題報告。2013年3月2日-2013年3月8日：學(xué)習(xí)并翻譯一篇與畢業(yè)設(shè)計相關(guān)的英文材料。2013年3月9日-2013年3月30日：系統(tǒng)的整體方案的確立。2013年4月1日-2013年4月15日：風(fēng)機(jī)性能試試驗的原理和相關(guān)計算。2013年4月16日-2013年4月30日：采集系統(tǒng)設(shè)計以及風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程測試系統(tǒng)的操作過程的實(shí)施。2013年5月1日-2013年5月21日：畢業(yè)論文撰寫和修改工作。預(yù)期成果：軟件采用LabVIEW開發(fā)平臺，通過編寫程序來實(shí)現(xiàn)信號的采集、分析、顯示及存儲等；系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計思想，針對風(fēng)機(jī)性能測試的特點(diǎn)和系統(tǒng)軟件總體設(shè)計，分模塊設(shè)計各個程序作為SubVI，根據(jù)各個程序之間的功能關(guān)系進(jìn)行調(diào)用，從而實(shí)現(xiàn)了信號采集的實(shí)時顯示、存儲等功能。利用LabVIEW的網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)現(xiàn)了信號采集的遠(yuǎn)程顯示和結(jié)果輸出，充分發(fā)揮了LabVIEW虛擬儀器設(shè)計速度快、方便、可擴(kuò)展性高的優(yōu)點(diǎn)，增加了測試過程的穩(wěn)定性，避免人為的讀數(shù)誤差、計算誤差以及相關(guān)數(shù)據(jù)不能同時記錄所引起的測試結(jié)果的偏差，提高了試驗精和試驗效率。特色或創(chuàng)新之處使用圖形化開發(fā)平臺“LabVIEW”進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析，效果明顯，方便實(shí)驗者操作，能夠直