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《基于labview的車速信號采集與處理》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、基于LabVIEW的車速信號采集與處理王京春(吉林大學(xué),長春,130025)姜立標(biāo)李建如(哈爾濱工業(yè)大學(xué))摘要將虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用于車輛制動性能的測試,給出了系統(tǒng)組成,進行了軟件系統(tǒng)設(shè)計,研究了數(shù)值積分和數(shù)值微分算法在車速信號處理中應(yīng)用,并將系統(tǒng)應(yīng)用于實際,得到了車輛位移和制動減速度在制動過程中的變化情況。關(guān)鍵詞虛擬儀器;車速;信號處理分類號U467.491TheSignalAcquisitionandProcessingofVehicleSpeedBasedonLabVIEW/WangJingchun(
2、JilinUniversity,Changchun130025,P.R.China);JiangLibiao,LiJianru(HarbinInstituteofTechnologyatWeihai)//JournalofNortheastForestryUni2versity.-2004,32(4).-102～104Thevirtualinstrumenttechnologyisappliedtothevehiclebrakingperformancetest,andthesystemcomponen
3、tsoftestingin2strumentarepresented.Accordingtothesoftwaresystemdesignedbytheauthors,theapplicationsofthenumericintegrationandderivativealgorithmareinvestigatedtothespeedsignalprocessing.Bymeansofusingthissysteminpractice,thechangingsitua2tionsonvehicledi
4、splacementanddecelerationareobtainedinthebrakingprocess.KeywordsVirtualinstrument;Speed;Signalprocessing虛擬儀器是計算機技術(shù)與測控技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,它以通用計算機為平臺,充分利用計算機豐富的軟硬件資源來完成數(shù)據(jù)采集、處理和結(jié)果顯示等功能。虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用于汽車制動性能道路試驗,克服了傳統(tǒng)儀器兩方面的不足,一是單片機本身的不足使運算速度受限,不能進行大量的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲;二是單片機的內(nèi)部程序采用匯編
5、語言編寫,開發(fā)周期較長,開發(fā)完成后必須固化在微處理器內(nèi)部,系統(tǒng)不能擴展。軟件是虛擬儀器的核心。基于數(shù)據(jù)流技術(shù)的圖形化編程語言LabVIEW(LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWork2bench)是進行虛擬儀器開發(fā)的最便捷工具,它降低了對編程者編程經(jīng)驗和熟練程度的要求,易學(xué)易用,大大提高了編程效率,尤其是它強大的信號處理和數(shù)學(xué)運算能力,具有其它語言無可比擬的優(yōu)勢。機中的程序,控制信號采集模塊將傳感器信號讀入到計算機內(nèi)存中來,完成對輸入信號的分析和處理,得到國家標(biāo)
6、準(zhǔn)要求的評價參數(shù),并實時顯示車輛在制動過程中的動態(tài)狀況。系統(tǒng)前面板如圖2所示,系統(tǒng)軟件主要包括:系統(tǒng)標(biāo)定模塊、車速判斷和系統(tǒng)觸發(fā)模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和結(jié)果顯示模塊。圖1汽車制動性能測試儀組成系統(tǒng)器標(biāo)定的目的是消除各種誤差。由于傳感器本身和使用條件不同以及硬件電路的漂移、外界干擾都會引起測量誤差,利用數(shù)學(xué)算法求解也會帶來誤差。車速判斷和系統(tǒng)觸發(fā)模塊程序如圖3所示。主程序采用了順序結(jié)構(gòu),系統(tǒng)運行后首先對車速值進行判斷;若已達到用戶要求的制動初速,則彈出一個對話框,提示用戶可以踩下制動力踏板,然后
7、主程序就開始等待觸發(fā)信號。系統(tǒng)觸發(fā)主要是為了實現(xiàn)系統(tǒng)的自動測量。這里運用了LabVIEW的occur2rence技術(shù),當(dāng)系統(tǒng)檢測到制動踏板力傳感器有信號輸出時,由觸發(fā)模塊發(fā)出一個occurrence信號,主程序檢測到該信號后,繼續(xù)向下執(zhí)行。數(shù)據(jù)采集、處理和結(jié)果顯示模塊3個模塊的設(shè)計充分利用了LabVIEW的多線程技術(shù)和隊列緩存技術(shù)。程序框圖如圖4所示。由于數(shù)據(jù)的分析和顯示要占用一定的時間,這樣數(shù)據(jù)采集的速度就會受到限制,進而影響到測量結(jié)果的準(zhǔn)確性,所以要將3個模塊分別置于不同的執(zhí)行線程之中。這3個模塊的
8、執(zhí)行速度不可能完全相同,所以在不同線程之間傳遞數(shù)據(jù)時會造成數(shù)據(jù)丟失或者是數(shù)據(jù)冗余現(xiàn)象。利用隊列緩1系統(tǒng)組成圖1為測試儀的組成結(jié)構(gòu)框圖。由于要進行現(xiàn)場的制動試驗,要求測試儀和汽車融為一體,因此采用了便攜式計算機作為系統(tǒng)的處理終端。車速測量采用國產(chǎn)的非接觸式光電傳感器,其輸出信號是基波頻率與汽車行駛速度成正比的周期性隨機信號;采用電子計數(shù)法進行信號頻率的測量,信號經(jīng)跟蹤帶通濾波器濾波和整形等處理后,得到隨車速變化的脈沖信號,并輸入到數(shù)據(jù)采集模塊
