基于虛擬儀器的平面機構創(chuàng )意組合實(shí)驗臺測控系統設
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2．2．3 數據的分析及處理
數據分析與處理模塊包括數據的邏輯計算、測試信號的圖形顯示、測量過(guò)程中特性參數的顯示、誤差的分析、信號的濾波等，通過(guò)該模塊的工作，可以輸出非常精確的數據及其對應的曲線(xiàn)。
(1)信號濾波
算術(shù)平均值濾波法就是連續取n個(gè)采樣值進(jìn)行平均。其數學(xué)表達式為：
算術(shù)平均濾波法用于對一般具有隨機干擾的信號進(jìn)行濾波。這種信號的特點(diǎn)是圍繞著(zhù)一個(gè)平均值，在某一范圍附近作上下波動(dòng)。算術(shù)平均濾波法對信號的平滑程度完全取決于N在系統誤差的情況下，當n→∞，
項噪聲信號趨近于零，其平均值趨向于最大期望值，但是實(shí)際上N較小時(shí)，平滑度低，但靈敏度高。應根據具體情況選取N，既保證濾波效果，又盡量減少計算時(shí)間。(2)誤差處理
回轉運動(dòng)誤差包括傳動(dòng)誤差和回程誤差。測量傳動(dòng)誤差，可以采用手工轉動(dòng)使電機的轉速不超過(guò)10 r／min，當電機轉動(dòng)后，通過(guò)輸入、輸出傳感器分別測量輸入、輸出角位移，得到的試驗數據可以在計算機內進(jìn)行顯示和記錄。瞬時(shí)傳動(dòng)誤差=輸入轉角／理論傳動(dòng)比-輸出轉角，可以擬合相應的曲線(xiàn)。在測量回程誤差時(shí)，去掉電動(dòng)機、轉動(dòng)輸入傳感器，當在某一個(gè)角位移處，使輸出端不動(dòng)，輸出端反轉，所反向產(chǎn)生的轉角為回程誤差，在若干個(gè)角位移處試驗，可以擬合出一條回程誤差曲線(xiàn)。
2．2．4 數據的保存與恢復
數據保存模塊可以對實(shí)時(shí)測量的數據進(jìn)行保存，數據恢復模塊可以對以往測試的數據曲線(xiàn)重新顯示，以利于對比分析等。
2．3 試驗驗證
為驗證本試驗臺測控系統設計的可行性，現通過(guò)試驗臺對某曲柄搖桿機構擺桿擺動(dòng)角度進(jìn)行測試，主要完成數據采集、數據輸入、信號處理、數據分析、結果顯示和測試結果處理等。檢測系統前面板如圖6所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/187775.htm
圖6右上角即為系統輸入參數，包括采集參數和數據處理參數，可以根據測試對象的不同，測試條件的不同進(jìn)行靈活的設置；右下角為系統輸出參數，可以根據要求顯示擺桿擺角以及角速度和角加速度的極限值，從而為高速運動(dòng)的系統在一定的工作條件下的振動(dòng)和噪聲等研究提供一定的依據；左側為曲線(xiàn)圖和操作按鈕，除了可以顯示擺動(dòng)角度和時(shí)間之間關(guān)系的曲線(xiàn)圖外，還可以顯示擺動(dòng)角度和主軸轉角之間關(guān)系的曲線(xiàn)圖，這樣對于主軸轉速有一定變化的情況下的動(dòng)態(tài)系統，可以進(jìn)一步研究動(dòng)力和從動(dòng)件之間的關(guān)系。兩個(gè)曲線(xiàn)圖分別表示擺角與主軸轉角之間的關(guān)系和擺角與時(shí)間之間的關(guān)系，橫坐標直接標注出了兩種測試的方式即主軸轉角和時(shí)間，縱坐標對于不同曲線(xiàn)的意義通過(guò)曲線(xiàn)圖右上角的顯示用不同顏色代表不同的運動(dòng)性質(zhì)，白色、紅色、綠色分別代表擺動(dòng)角度、角速度、角加速度，這樣既簡(jiǎn)單又清晰的描述除了不同的對應關(guān)系，在同一個(gè)曲線(xiàn)圖中描述出一個(gè)測試對象的不同運動(dòng)性質(zhì)，更有利于對于同一測試對象不同運動(dòng)特性的分析與研究。
3 結語(yǔ)
基于虛擬儀器的平面機構創(chuàng )意組合試驗臺是在原有測控試驗臺基礎上，引進(jìn)虛擬儀器技術(shù)，使其通用性更強，實(shí)驗系統組件更靈活，數據處理能力更強，測量數據更準確、更快捷，其開(kāi)放的環(huán)境更有利于發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性和創(chuàng )造性。同時(shí)，LabVIEW軟件是一種圖形化語(yǔ)言，更適合于工程技術(shù)人員應用，實(shí)驗過(guò)程中可以根據需要自行編制測試軟件或修改軟件部分模塊，從而實(shí)現開(kāi)放式試驗的目的，不但可以進(jìn)行基礎性的教學(xué)試驗，而且可以進(jìn)行相應的科研試驗項目。
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