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基于虚拟仪器的发动机振动检测的研究

作　者: 任冠鹏
导　师: 张天侠
学　校: 东北大学
专　业: 车辆工程
关键词: 汽车虚拟仪器 DASYLab 数据处理数据库
分类号: U467.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

发动机是车辆的动力源,其整体性能的好坏将直接影响到车辆的总体性能。发动机的振动信息是评价发动机性能的重要指标,制造使用和维修部门都需要进行大量发动机性能检测。因此,利用虚拟技术对发动机进行性能检测,具有实际意义。论文利用吉利自由舰的发动机振动实验所涉及的数据,以虚拟技术DASYLab为平台,研究功能全面、操作简单的用于汽车试验的信息采集与处理系统,详细阐述了图形化语言与高级语言的不同优势,分别设计信息采集与处理子系统,并实现子系统间的数据连接；通过建立E-R模型对数据库的逻辑结构进行讨论,通过数据模式的转换,完成系统数据库的物理设计,并对子系统之间、子系统与数据库间的数据接口进行了设计。最后对系统可靠性的影响因素进行分析,并提出了具有针对性的解决方案,从而有效保证了汽车试验信息采集与处理系统的可靠性。所做的工作主要体现在以下几个方面：使用图形化语言编程,发挥图形化语言与高级语言的不同优势,直观,方便,准确地建立数据传输的通道,分别设计信息采集与处理子系统,实现DASYLab系统中数据采集、处理、读取,储存一体。通过子系统数据之间的存、取,实现子系统间的数据连接。对吉利自由舰进行实地实验,通过设计的系统进行测试,构建了支持系统运行的Access数据库,并对试验所涉及的大量数据进行分类整理,依照需求分析、概念设计、逻辑结构设计、物理结构设计以及数据库实施等五个步骤,完成了从.E-R模型到关系模型,进而到数据库表结构的设计,最终建立起支持汽车试验信息采集与处理系统运行的数据库。在数据库与系统的连接方面,设计了ODBC开放式数据源作为DASYLab与Access两者之间实现数据通讯的接口,实现了两者数据的相互传递。在进行汽车试验过程中,测试设备、仪表、被测对象以及试验者本身均会不同程度地受到各种因素的影响,试验数据的可靠性将直接决定汽车性能评价结果的可信度。论文对影响系统可靠性的因素进行了分析,提出了具有针对性的解决方案,分别从硬件、软件、人员、环境四个方面采取措施,以提高系统的可靠性。实验研究表明,与虚拟技术相比,传统仪器性能强大,但被厂家限定了功能,进行复杂试验时,所需设备种类繁多,操作复杂,对操作人员的技术水平要求较高；仪器的功能由内置电路或机械结构决定,控制方式无法随不同用户的要求与习惯改变；开发专用仪器需要采用多种不同技术与高成本元器件,从而造成成本颇高且极难更新；设备体积较大,不适宜在试验现场完成全部实时数据采集、处理与分析过程,无法适应信息化社会对高效率的要求。结果表明,利用DASYLab建立的检测系统,系统功能全面,性能稳定,精度较高,操作方便,充分体现了虚拟技术仪器的优点。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-12
第1章绪论  12-16
  1.1 论文选题背景  12
  1.2 研究现状  12-13
  1.3 虚拟技术的应用  13-15
    1.3.1 虚拟仪器的发展历程  13-14
    1.3.2 国外应用情况  14
    1.3.3 国内应用情况  14-15
  1.4 本课题的研究内容  15-16
第2章虚拟技术的介绍  16-24
  2.1 虚拟仪器的基本概念  16-20
    2.1.1 虚拟仪器概念的提出  16
    2.1.2 传统测试系统的缺点  16-17
    2.1.3 虚拟仪器的思想  17
    2.1.4 虚拟仪器技术的特点  17-18
    2.1.5 虚拟仪器系统的组成  18-19
    2.1.6 虚拟仪器在汽车行业中的应用  19-20
  2.2 DASYLab简介  20-24
    2.2.1 DASYLab  20
    2.2.2 DASYLab的组成  20-24
第3章发动机的振动及其测试技术  24-32
  3.1 发动机振动  24-25
  3.2 发动机振动测量  25-26
    3.2.1 发动机振动分类  25
    3.2.2 发动机整机振动测量  25-26
  3.3 振动信号处理和分析技术  26-27
  3.4 发动机振动信号分析的主要内容和方法  27-31
    3.4.1 数据的获取与预处理  28
    3.4.2 幅域分析  28-29
    3.4.3 时域分析  29-30
    3.4.4 频域分析  30-31
  3.5 本章小结  31-32
第4章虚拟仪器的汽车试验信息采集系统设计  32-46
  4.1 信息采集子系统总体设计  32-34
    4.1.1 功能模块的划分和表述  32-33
    4.1.2 信息采集子系统程序流程设计  33-34
  4.2 信息采集子系统主要功能模块详细设计  34-44
  4.3 信息采集子系统程序示例  44-45
  4.4 本章小结  45-46
第5章汽车试验信息系统数据库设计  46-58
  5.1 数据库需求分析  46-47
  5.2 数据库概念设计  47-49
  5.3 数据接口设计  49-50
    5.3.1 ODBC开放式数据源概述  49-50
    5.3.2 Access数据源接口的建立  50
  5.4 数据库逻辑结构设计  50-51
  5.5 数据库物理结构设计  51-53
  5.6 数据库实施  53-55
  5.7 系统界面设计  55-57
  5.8 本章小结  57-58
第6章汽车试验信息处理子系统设计  58-68
  6.1 信息处理子系统总体设计  58-59
    6.1.1 功能模块划分与描述  58-59
    6.1.2 信息处理子系统程序流程设计  59
  6.2 信息处理子系统主要功能模块详细设计  59-67
    6.2.1 表格显示功能  59-62
    6.2.2 图形显示功能  62-67
  6.3 本章小结  67-68
第7章发动机试验系统的测试与可靠性分析  68-76
  7.1 系统运行环境  68
  7.2 系统运行过程  68-72
    7.2.1 信息采集子系统运行过程  68-70
    7.2.2 数据库运行过程  70-71
    7.2.3 信息处理子系统运行过程  71-72
  7.3 系统可靠性分析  72-75
    7.3.1 可靠性影响因素分析  73-74
    7.3.2 提高系统可靠性的措施分析  74-75
  7.4 本章小结  75-76
第8章论文总结  76-78
  8.1 工作内容和创新  76
  8.2 未来展望  76-78
参考文献  78-82
致谢  82

基于虚拟仪器的发动机振动检测的研究

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