基于LabVIEW转子轴心轨迹测量与识别系统开发毕业设计
以Labview为基础的轴承_转子状态监测软件系统的设计
206 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering数据库技术• Data Base Technique验室虚拟仪器工作平台)是NI 公司在1986年首次推出的，最新版本为LabVIEW 2013它是一个高效的图形化程序设计环境，结合了简单易用的图形式开发环境与灵活强大的G 编程语言;提供了一个直觉式的环境，与测量紧密结合，在这个平台上，各种领域的专业工程师和科学家们通过定义和连接代表各种功能模块的图标来方便迅速地建立高水平的应用程序;支持多种系统平台，在任何一个平台上开发的LabVIEW 应用程序可直接移植到其它平台上。
2.1 NI-USB6008NI-USB6008 USB-A/D 。
用于USB 的12位, 10 kS/s 多功能数据采集卡8路12位模拟输入通道, 12条DIO 线, 2路模拟输出, 1个计数器。
可用于Windows 、Mac OS X 、Linux 和Pocket PC 的驱动软件NI-DAQmx 驱动软件以Labview 为基础的轴承——转子状态监测软件系统的设计与实现文/范淇元 蒙启泳 沈正旭 张宇健 纪远彬 张振玲个重要概念。
在一个灵活且思路清晰的程序中，必然有状态机的身影。
状态机理论最初的发展在数字电路设计领域。
在数字电路方面，根据输出是否与输入信号有关，状态机可以划分为Mealy 型和Moore 型状态机；根据输出是否与输入信号同步，状态机可以划分为异步和同步状态机。
而在软件设计领域，状态机设计的理论俨然已经自成一体。
Moore 型状态机的输出只和当前状态有关，和输入无关，如果在软件设计领域设计出这种类型的状态机，则该状态机接受的事件都是无内蕴信息的事件（输入）。
Mealy 型状态机的输入是由当前状态和输入共同决定，对应到软件设计领域，则该状态机接收的事件含有内蕴信息，并且影响状态机的输出。
基于LabVIEW的滑动轴承转子系统实验设计
第 ２期
张 宏 献 等 ： 于 Ｌｂ ＩＷ 的滑 动 轴 承 转 子 系统 实 验 设 计 基 ａＶＥ
了滑动轴承转子系统综合实验 台， 可实现测量转子系统的转速、 轴心轨迹 、 温度 、 频谱 图、 振幅图、 相位等动
力 学特 征 ， 要用 于考 察 滑 动 轴 承 圆 度 误差 、 主 润滑 油 温 粘热 效 应 等 因 素对 滑 动 轴 承转 子 系统 稳 定 性 影 响． 本 实验 台 的开发 对滑 动 轴 承转 子 动 力学 的 教学科 研 及工 程 实际 应用 都 有 一定 的参 考 意 义．
术 界所 接 受． Ｌ ｂ Ｉ Ｗ 软 件 是一 种 典 型 的 虚拟 仪 器 开发 工 具 ，由于 其 直 观 的 图形 化 编 程语 言及 强 大 的计 算 功 能 ， ａＶ Ｅ
也 越来 越 多地 被应 用 于轴 承 转子 系统 动力 学 实验 ． 献 ［ ］ 用 Ｌｂ Ｅ 软 件编 制 转子 实 验 台数据 采集 分 文 ２利 ａＶＩＷ 析 程序 。 根据 转 子振 幅和 相位 随转 速 在 临界 转 速 突变 的性 质 ， 而得 到转 子 系统 临界 转 速 ． 从 文献 ［ 】［］ ３ 、４利 用 Ｌｂ ｌＷ 软件 实 现对 滑 动轴 承油 膜分 布 情况 及油 膜压 力 大小 的测 量 ． ａＶＥ 文献 ［ ］ 于几 种 常用 的转 子动平 ５基
第 ２ 卷 第 ２期 ２ ２１ ０ １年 ６月
广 西 工 学 院 学 报
Ｊ ０ＵＲ ＮＡＬ ＯＦ ＧＵＡ ＮＧ￣ ＵＮＩ ＥＲＳ Ｙ Ｏ Ｅ Ｖ ｎ’ Ｆ Ｔ ＣＨＮＯＬ ＧＹ Ｏ
Ｖ０Ｉ ２ ． Ｎｏ２ ２ ．
Ｊｎ ０ ｌ ｕ ｅ２ １
文章 编 号 １０ ．４ ０ ２ １ ）２０ ２—５ ０４６ １ （０ ０ ．０ ８０ １
毕业设计-基于labview的虚拟仪器设计实验[管理资料]
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基于LabVIEW的虚拟仪器设计实验摘要：随着电子技术、计算机技术的高速发展及其在电子测量技术与仪器领域中的应用，新的测试理论、方法以及新的仪器结构不断出现，虚拟仪器也随之出现并得到了很大的发展。
目前在这一领域内，使用较为广泛的计算机语言是美国NI公司的LabVIEW。
LabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering Workbench）是一种图形化的编程语言开发环境，LabVIEW也是一种通用编程系统，具有各种各样、功能强大的函数库，包括数据采集、GPIB、串行仪器控制、数据分析、数据显示及数据存储，甚至还有目前十分热门的网络功能，是一个功能强大且灵活的软件。
LabVIEW也有完善的仿真、调试工具，如设置断点、单步等，其动态连续跟踪方式，可以连续、动态地观察程序中的数据及其变化情况，并且LabVIEW与其它计算机语言相比，有一个特别重要的不同点：其它计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码行，而LabVIEW采用图形化编程语言--G语言。
关键词 LabVIEW软件虚拟仪器实验设计Abstract: With the electronic technology, computer technology's rapid development in electronic measurement and instrument field of application of testing new theories,Virtual instrument has emerged and obtained very big development.Now in this field，Using a wide range of computer language is the NI company bVIEW is a kind of graphical programming language,of the development bVIEWalso is a kind of common programming system,With various and powerful function,Including data acquisition, GPIB,Serial instrumen t control,Data analysis,Data display and data storage,Even now very popular network function,Is a powerful and flexible software.LabVIEW also have simulation and Debugging tools.If set breakpoint and Single-step etc.The dynamic continuosly,Can continuously and dynamic observations of the data and programs.And with other computer language LabVIEW have a particularly important difference: Other computer language is based on the text of the language code, but LabVIEW using graphical programming language - G language. Keywords: LabVIEW Software Virtual instrument Experiment目录引言 (4) (4)．虚拟仪器概念 (4)．虚拟仪器的特点 (4)．虚拟仪器的分类 (5)．虚拟仪器的软件开发环境 (5) (5)．LabVIEW概述 (5)．LabVIEW的使用 (6)3．LabVIEW虚拟仪器实验 (7)．一个虚拟温度报警器 (7)．此实验的前面板设置 (7)．此实验的程序框设置 (7)．结果演示 (13)．一个虚拟示波器 (14)．前面板设置 (14)．函数程序框图 (19)．演示结果 (21)．一个虚拟滤波器 (23)．前面板设置 (23) (23)．运行结果： (25)结束语 (26)参考文献 (27)引言虚拟仪器是基于计算机的软硬件测试平台，它可代替传统的测量仪器，如示波器，逻辑分析仪，信号发生器，频谱分析仪等；可集成于自动控制，工业控制系统；可自由构建成专有仪器系统。
毕业设计基于LabVIEW的电子测量系统的设计
基于LabVIEW的电子测量系统的设计摘要：随着科技的进展，虚拟仪器在数据处置中的作用愈来愈重要。
虚拟仪器的显现，打破了传统仪器由厂家概念，用户无法改变的工作模式，使得用户能够依照自己的需求，设计自己的仪器系统。
在电子测量中，运用虚拟仪器不仅能够实现对数据模拟仿真，而且可进行搜集分析。
本设计要紧通过软件LabVIEW编程,实现一个电子测量系统。
其要紧功能包括虚拟信号发生器、信号调幅解调器、数据搜集与分析。
虚拟信号发生器实现对正弦波、三角波、方波、锯齿波的产生。
信号调幅解调器，是对信号的调制与还原。
数据搜集与分析，通过硬件产生信号，应用数据搜集卡搜集信号到系统中，并进行读取与处置。
通过LabVIEW的编程，完成了电子测量系统的设计，在必然程度上节约了对仪器经费的投入，提高了教学科研的质量和效率。
关键词：LabVIEW；虚拟信号；调幅解调；搜集；处置Design of Electronic Measurement System Based onLabVIEWAbstract:With the development of science and technology, virtual instrument in data processing is becoming more an more important. The appearance of virtual instrument has broken the working style that the traditinoal instrument was defined by the fact ory and the users can’t change. The virtual instrument can make users design their own instrument system according to their own demands. In electronic measurement, the virtual instrument can be used to realize the data simulation, data acquisition and analysis.Through the software LabVIEW, the design realizes a electronic measurement system. Its main functions include virtual signal generator, signal amplitudemodulation demodulator, data acquisition and analysis. The virtual signal generator can produce sine wave,triangle wave, square wave and sawtooth wave.The signal amplitude modulation demodulator can realize signal modulation and signal recovery. In the data acquisition and analysis, a data acquisition card can be used to collect signals produced by hardware, and begin to read and process.The design of electronic measurement system based on LabVIEW can save the equipment investment and improve the quality and efficiency of teaching and scientific research.Keywords:LabVIEW; virtual signals; amplitude modulation and demodution; collection; processing目录序言 (1)第1章虚拟仪器系统的概论 (2)1.1虚拟仪器简介 (2)1.2 LabVIEW的概念 (2)1.3 LabVIEW的运行机制 (3)第2章整体设计介绍 (6)2.1整体设计 (6)2.2主程序前面板的设计 (7)主程序的程序框图设计 (8)．1 子VI的打开 (9)2.3.2 VI的链接 (12)第3章虚拟信号发生器的实现 (14)3．1信号发生器的介绍 (14)3.2虚拟信号发生器的设计 (14)．1虚拟信号发生器前面板的设计 (14)．2虚拟信号发生器程序框图的设计 (15)第4章信号调幅解调器的设计 (17)4.1调制解调原理 (17)解调原理 (17)4.1.2 乘积型同步检波器原理 (18)4.2 信号调幅解调器功能 (19)4.3 虚拟调幅波解调器设计进程 (19)4.3.1 选用同步解调的理由 (19)4.3.2 低通滤波环节 (19)4.3.3 虚拟调幅波解调器前面板设计 (20)4.3.4 调幅波解调器程序框图的设计 (20)第五章数据搜集分析系统的设计 (22)5.1数据搜集系统结构 (22)基于LabVIEW的数据搜集卡 (22)5.2数据搜集系统的设计 (23)数据搜集功能模块的实现 (23)数据存储模块的实现 (24)5.3数据的读取与分析系统的设计 (26)5.4函数信号发生器 (27)5.4.1电路原理 (27)5.4.2函数发生器的设计 (28)数据搜集分析调试 (28)结束语 (30)参考文献 (31)致谢 (32)附录 (33)附录一实物图 (33)附录二元器件清单 (34)附录三中英文翻译 (35)序言电子测量仪器是电子行业的基础，它在电子行业中长期占据着十分重要的地位，是一个时期的电子行业进展水平的标志，并随着科学技术的进展而不断地更新转变着。
基于LabVIEW的转动惯量测量系统设计
基于LabVIEW 的转动惯量测量系统设计①张 勇 孙 宁 (桂林电子科技大学 机电工程学院 广西 桂林 541004)摘 要： 根据转动惯量测量试验要求，基于图形化编程语言LabVIEW8.2为平台，设计出一套转动惯量测量系统。
该系统通过LabVIEW 串口通信程序将采集数据传送到PC 机，由LabVIEW 测量系统对数据进行转换、曲线拟合处理和计算，实现了数据的实时获取、显示、存储。
为简化曲线拟合处理程序，采用了LabVIEW 与MATLAB 相结合的方法对数据进行曲线拟合，得到了良好的效果。
该系统满足了测量转动惯量试验的要求。
关键词： 转动惯量测量；LabVIEW ；MATLABDesign of Measurement System of Moment of Inertia Based on LabVIEWZHANG Yong, SUN Ning(School of Mechanical and Electrical Engineering, Guilin University of Electronic Technology, Guilin 541004, China) Abstract: According to the test requirements of measuring the moment of inertia and based on graphical programminglanguage LabVIEW8.2, a measurement system of moment of inertia is designed. The system transfers the collected data to PC through the LabVIEW serial communication programming. The data are transformed, curve fitted and calculated by the LabVIEW measurement system, which realizes the acquisition, exhibition and storage of data in real-time. With the method of LabVIEW, combined with MATLAB to fit curve, the processing program of curve fitting is simplified. The system meets the test requirements of measuring the moment of inertia.Keywords: moment of inertia measurement; LabVIEW; MATLAB转动惯量是物体质量特性参数中的主要指标，也是设备系统性能分析中的重要性能参数。
基于LabVIEW的旋转机械监测与诊断系统设计
际 的高科技 产 品 。因此 ， 关于 虚拟 仪器 技术 的
收稿 日期 ：０ ０—０ ２１ ６—１ ０
基 金 项 目： 阳 航 空 航 天 大 学 博 士 启 动 基 金 项 目 （ 目 编 号 ： 沈 项
０Ｙ ０ ） ６ Ｂ ２
作 者 简 介 ： 颖 （ ９ ５一 ， ， 宁 宽 甸 人 ， 读 硕 士 ， 要 研 究 方 刘 １８ ） 女 辽 在 主
要： 随着现代科学技术在设备上 的应用 ， 旋转机械设备越来越大 型化 、 复杂化 ， 自动化程度也
越来越 高。因此 ， 对旋转机械监测和诊 断系统 的要求也 越来 越高。在分 析旋转 机械故 障易造成
重 大 损 失 的基 础 上 ， 阐述 了在 工 业 生 产 中 利 用 虚 拟 仪 器 构 建 状 态 监 测 与 诊 断 系 统 的优 越 性 。提 出 了基 于 Ｌ ｂ Ｉ Ｗ 的 旋 转 机 械 监 测 与 诊 断 的硬 件 及 软 件 解 决 方 案 ， 以 满 足 方 便 地 监 测 各 类 转 ａ ＶＥ 可 子 工 况 以及 及 时 做 出 准确 的故 障诊 断 的 要求 。
关键词 ：ａ Ｖ Ｅ 旋转机械 ； Ｌｂ ＩＷ； 状态监测 ； 障诊 断 故
中 图分 类 号 ： ２ ７ Ｖ４
ｄｉ１．９ ９ ｊｉ ｎ １０ １ ８ ．０ ００ ．２ ｏ ：０ ３ ６ ／ ．ｓ ．０ ７— ３ ５ ２ １ ． ０ ０ ｓ ４
文献标识码 ： Ａ
旋 转 机 械 在 电力 、 源 、 通 、 能 交 国防及 石油 化
监 测和 诊断 的信 息很 多 ， 括振 动 、 包 温度 、 力 、 压 电
高 。设 备在运 行 过 程 中 ， 状 态 和故 障表 现 为设 其
基于LaBVIEW的测试系统设计毕业设计
重庆科技学院毕业设计（论文）题目基于LabVIEW的测试系统设计院（系）电气与信息工程学院专业班级测控普2008-01 学生姓名 xx 学号指导教师 xx 职称教授评阅教师职称2012年 6 月 8 日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它学生毕业设计（论文）原创性声明本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。
与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
毕业设计（论文）作者（签字）：年月日摘要随着科学技术和生产力的不断发展，测控任务越来越复杂，测控系统日益庞大，所以要求数据采集测试系统的速度和性能必须要提高，因此高性能的数据采集测试系统在当今显得尤为重要。
基于LabVIEW的轴心轨迹故障自动识别系统
基于LabVIEW的轴心轨迹故障自动识别系统刘其洪;叶聪;李伟光;万好;乔于格【摘要】针对目前旋转机械故障诊断的计算量大、识别准确度不高、自动化程度低等问题,提出一种基于LabVIEW的轴心轨迹故障自动识别的新方法.对比小波与传统去噪算法,选用效果更优的小波提纯仿真轴心轨迹.通过改进的HU不变矩函数提取轴心轨迹的特征值,保证比例缩放不变性.两路相互垂直的位移传感器连接西门子LMS采集振动信号,结合关联度算法,在LabVIEW轴心轨迹故障自动识别系统上进行转子不对中故障测试,识别的结果与外8字轴心轨迹关联度高达97%,同时信号的Matlab时域轴心轨迹图为外8字,信号频谱图主要为一倍频和二倍频,均符合转子不对中故障特征.结果表明:该系统能够进行在线故障识别,为旋转机械的智能故障诊断提供参考依据.%For the problems of large computational quantity, low recognition precision and low automatization of rotating machinery fault diagnosis, a new method of automatic recognition system for shaft orbit faults based on LabVIEW is proposed. The wavelet and traditional denoising algorithms are compared and the shaft orbit simulation with wavelet purification of better effects is selected. The characteristic value of the shaft orbit is extracted by the improved HU invariant-moment function to ensure the invariance of scaling. Two mutually vertical displacement sensors are connected with Siemens LMS to acquire vibration signals. With the correlation degree algorithm, fault test is conducted for the automatic recognition system for shaft orbit faults based on LabVIEW. The results show that the correlation between the recognized results and the external 8-character shaft orbit reaches as high as 97%. Meanwhile, the signal'sMatlab time domain shaft orbit is external 8-character and the signal frequency spectrum is mainly of one time frequency and doubled frequency, fully according with the fault characteristic of rotor misalignment. The results show that the system can recognize the faults on line and it provides a reference for intelligent fault diagnosis of rotating machinery.【期刊名称】《中国测试》【年(卷),期】2018(044)004【总页数】6页(P69-74)【关键词】LabVIEW系统;轴心轨迹;关联度;故障诊断;Matlab【作者】刘其洪;叶聪;李伟光;万好;乔于格【作者单位】华南理工大学机械与汽车工程学院,广东广州510640;华南理工大学机械与汽车工程学院,广东广州510640;华南理工大学机械与汽车工程学院,广东广州510640;华南理工大学机械与汽车工程学院,广东广州510640;华南理工大学机械与汽车工程学院,广东广州510640【正文语种】中文0 引言对于大型旋转机械，由于现场工作环境的复杂性，以及通常需要在高速重载工况下连续运行，不可避免会出现振动，一旦振幅过大，极有可能造成机械系统运行不稳定，严重时会引起机械故障或停机，甚至会对现场工作人员的人身安全造成威胁，引发安全事故[1]。
基于LabVIEW的毕业设计
基于LabVIEW转子轴心轨迹测量与识别系统开发摘要转子轴心轨迹作为转子振动状态的一类重要图形征兆，包含了大量的故障信息，是诊断专家在诊断过程中采用的一项不可缺少的故障征兆信息，由于轴心轨迹的提纯效果、轴心轨迹的特征自动提取和形状自动识别的水平，都直接影响着故障诊断专家系统的智能化水平，因此我们需要对轴心轨迹全面的进行研究。
首先搭建了转子故障实验台,在该实验台上能够模拟一些典型的转子故障,如不平衡、不对中、转子弯曲等。
在此基础上，搭建信号测量电路，包括传感器、电荷放大器、滤波器、数据采集卡等器件，能够测量转子旋转时的两个相互垂直方向的径向位移。
其次编制轴心轨迹测量及识别程序，该程序能够实时显示轴心轨迹，并进行频谱分析，也可以进行数据的存储。
为了给轴心轨迹识别提供标准，进而编制了轴心轨迹仿真程序，对几种典型故障的轴心轨迹进行了仿真。
根据不变矩理论，编制了不变矩计算程序，通过对传统算法的改进，实现了对离散数据的不变矩计算，改进算法能够自动识别轴心轨迹。
通过连接实验台、测量装置和软件应用程序，对整个系统进行了整合，可实时显示轴心轨迹，同时计算不变矩。
通过大量实验确定识别临界值，使程序既满足灵活性又满足准确性，有效实现在线自动识别。
关键词：轴心轨迹;虚拟仪器；LabVIEW；不变矩Development of measurement and identification of axis orbit system on LabVIEWAbstractThe rotor axis path as a kind of important graphic sign of rotor vibration state contains a large number of fault information is used in the process of diagnosis expert in the diagnosis of an indispensable fault symptom information.Axis path due to the effect of purification, the axis trajectory characteristics of the level of automatic extraction and automatic shape identification, directly affects the level of intelligent fault diagnosis expert system,So we need the axis trajectory comprehensive research.First set the rotor fault test-bed in the laboratory bench to simulate some of the typical rotor faults, such as imbalance, in the wrong, rotor bending, etc. On this basis, the structures, signal measuring circuit, including the data acquisition card, sensor, charge amplifier and filter device, to measure the axis trajectory radial displacement of two directions.Second axis trajectory measurement program, the program can real-time display the axis trajectory, and spectrum analysis, can also for data storage. To provide standards for axis path identification, and then compiled the axis trajectory simulation program, the axis trajectory of several typical faults are simulated.The recognition system is used as a means for identifying, invariant moment invariant moment calculation program, therefore, according to the features of the experiment, the moment invariant algorithm was improved, in order to meet the automaticidentification.Finally integrate the compiled program can display the axis trajectory and moment invariant can be calculated, and through experiments to determine the identification of the critical value, satisfies program meets the flexibility and accuracy, effectively realize online automatic identification. Key words:Axis trajectory;Virtual instrument; LabVIEW; Invariant moments目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论................................................ - 1 -1.1 课题的背景................................................................................... - 1 -1.2 国内外研究现状........................................................................... - 2 -1.2.1 旋转机械轴心轨迹研究现状 ............................................. - 2 -1.2.2 转子轴心轨迹自动识别研究现状 ..................................... - 2 -1.3 研究的意义和主要内容 ............................................................... - 4 -1.3.1 研究的意义......................................................................... - 4 -1.3.2 研究的主要内容................................................................. - 4 - 第2章转子振动机理和轴心轨迹特征 ......................... - 6 -2.1 旋转机械振动机理分析 ............................................................... - 6 -2.2 转子振动的基本特征 ................................................................... - 7 -2.3 常见故障原因及轴心轨迹的特征 ............................................... - 8 -2.3.1 转子不平衡......................................................................... - 8 -2.3.2 转子不对中......................................................................... - 9 -2.3.3 转子弯曲............................................................................. - 9 -2.3.4 转子碰磨........................................................................... - 10 -2.3.5 油膜震荡........................................................................... - 11 -2.4 轴心轨迹测试方法及信号分析 ................................................. - 12 -2.5 本章小结..................................................................................... - 14 - 第3章 LabVIEW应用程序设计............................... - 16 -3.1 数据采集和轴心轨迹合成 ......................................................... - 16 -3.2 轴心轨迹仿真程序..................................................................... - 19 -3.3 不变矩计算程序......................................................................... - 21 -3.3.1 不变矩方法简介............................................................... - 21 -3.3.2 不变矩计算方法............................................................... - 22 -3.4 相似度计算程序......................................................................... - 24 -3.5 轴心轨迹自动识别程序 ............................................................. - 25 -3.6 本章小结..................................................................................... - 26 - 第4章实验系统与实验结果................................. - 27 -4.1 实验台的结构设计..................................................................... - 27 -4.2 测量装置..................................................................................... - 28 -4.2.1 传感器与测量电路 ........................................................... - 28 -4.2.2 数据采集卡....................................................................... - 29 -4.2.3 数据采集卡基本性能指标 ............................................... - 30 -4.3 实验结果分析............................................................................. - 31 -4.4 本章小结..................................................................................... - 32 - 结论...................................................... - 33 - 致谢...................................................... - 34 - 参考文献.................................................. - 35 - 附录...................................................... - 37 -第1章绪论1.1课题的背景旋转机械是机械设备的重要组成部分并且占有相当大的比重，如机械、化工、电力、冶金等行业的机床、汽轮机、发电机、压缩机等都是典型的旋转机器,它们以转子及其他回转部件作为工作的主体,一旦发生事故将造成巨大损失。
基于LabVIEW电机转子转动惯量在线测量系统设计
是研究 、 设计 、 控制转动物体运动规律 的重要工程技 术参数。其中， 电机转子 的转动惯量是 电机控制中一 个非常重要的物理量 ， 在分析电机 的启动 、 调速及制 动性等动态特性 ， 实施 自 动控制 ， 以及改变运行状态 时， 都需要知道转子的转动惯量。传统测量转动惯量 的方法有很多种 ，大体可以分为静态计算法 和动态 测 量法 或 实验 法 。现实 中 由于被 测 物体 外形 往 往 不 规则 、 内部质量分布不均匀 ， 用静态计算法很难准确 算出它们的转动惯量【 ” ， 只有通过实验来求得。截至
摘
要： 为 了准确测量 电机转子 的转动惯量 ， 采 用空裁 减速 法 ， 以图形 化编程语 Ｌ ａ ｂ Ｖ ｌ Ｅ Ｗ８ ． ６为 开发 平台 ， 开发 设计
出一套 电机转子转动惯量的测量 系统。该 系统选用固高 ｇ ｔ ｓ ８ ０ ０运动控制卡 实现对 电机的控制 ， ＮＩ ＵＳ Ｂ － ６ ２ １ ｘ高速数 据 采集卡将 采集到的信号传送到 Ｐ Ｃ机 ， 由Ｌ ａ ｂ ＶＩ Ｅ Ｗ 测量 系统对数 据进行转换 、 曲线拟合处理 和计算 ， 实现数据 的
收稿 日期 ： ２ ０ １ ４ — ０ ４ — ０ ９ 作者简介 ： 郭 帆（ １ ９ ９ Ｏ 一） ， 男， 浙江金华 人 ， 硕士在读 ， 主要从事机械 电子方 向的研究 。 １ ４８
＝
器开发平台软件脚 。它具有简单易用的图形化开发环 境与灵活强大的编程语言 ， 在仪器控 制 、 数据采集 、
得 到方 程 ：
析和数据显示等许多领域具有非常广泛的应
用【 ３ ＾ ４ ］ 。本文以 Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ８ ． ６ 为开发平台， 通过 Ｉ Ｕ Ｓ Ｂ 一
实时获取 、 显示 ， 并将 Ｓ ＱＬ数据库技 术引入 到转动 惯量 测量 系统软件 开发 中， 以方便 测量数据的管理。 该系统满足 了
基于虚拟仪器的转子轴心轨迹监测系统的研究
基于虚拟仪器的转子轴心轨迹监测系统的研究转子轴心轨迹是判断机械转子运行状态和故障征兆的重要依据，由多功能转子实验台、数据采集卡和数据处理软件组成了基于LabVIEW的轴心轨迹监测系统。
连接多功能转子实验台、测控装置和数据处理软件，利用LabVIEW采集数据，可实时显示转子系统轴心轨迹。
通过大量实验确定识别故障类型，使程序能有效实现在线自动识别。
此系统可以准确的判断转子轴心轨迹的运行情况，进行诊断故障。
标签：转子；虚拟仪器；LabVIEW；轴心轨迹引言旋转机械的转子轴心轨迹图能够形象、直观地表现出设备的运转状态，图形中包含了大量的故障信号，是在故障诊断过程中不可缺少的，转子系统轴心轨迹的精度提升与自动化识别的研究水平决定着故障诊断系统的智能化水平，因此有着重要的研究价值。
基于虚拟仪器的监测平台已经在各行各业中得到了越来越广泛的应用。
它采用图形化的编程方式，编程简易，功能多样，能够用于监测各种机械设备，比传统仪器效率更高、成本更低。
将虚拟仪器设备用于故障诊断领域，能够充分发挥虚拟仪器的优点，为旋转机械故障诊断提供了更便捷的方法[1-3]。
1 监测原理由北京航天智控监测技术研究院生产的多功能转子实验台，配置HZ-891系列电涡流传感器，进行轴心轨迹测量，其主要结构如图1所示。
图1中，1、2为电涡流传感器，两个传感器在同一截面上相互垂直安装。
传感器获得位移信号，可反映转子的轴心轨迹。
转子轴心轨迹是由X、Y方向两个振动信号X（t）、Y（t）所组成的二维振动信号，也可以分别分解为各自频率下的一个个椭圆图谱[4]。
根据这个原理，可以将X（t）和Y（t）分解为X（t）=A1sin（2πf1t+φ1）+A2sin（2πf2t+φ2）+…Ansin（2πfnt+φn）=x1（t）+x2（t）+…xn（t）（1）Y（t）=B1sin（2πf1t+φ1）+B2sin（2πf2t+φ2）+…Bnsin（2πfnt+φn）=y1（t）+y2（t）+…yn（t）（2）上式中下标n表示振动信号中频率分量的数目，下式为各频率下的“轴心轨迹分量”将上面的轴心轨迹分量分解出来，就能够清晰地看到原本转子系统轴心轨迹的组成。
基于Lab VIEW的转子轴心轨迹监测系统设计
兵 工 自动 化
先雎嗣童与■理
Ａｄ ａ ｃ ｄ Ｍ ａ ｕ ａ ｔ ｒ ｎ ａ ａ ｅ ｎ ｖ ｎ ｅ ｎ ｆ ｃ ｕ ｅ ａ ｄ Ｍ ｎ ｇ ｍｅ ｔ
Ｏ ． ． ｔ ｍａ ｉ ｎ Ｉ Ａｕ ｏ ｔ ｏ
２０ ０ ７年第 ２ ６卷 第 ２期
显 示 ，画 出转子 轴 心轨 迹 图。 关键 词 ：转 子轴 心轨 迹 ；监 测 系统 ；Ｌ ｂ Ｅ ；Ｐ ａ ＶＩＷ ＸＩ 中图分 类号 ：Ｔ ２ ６１ 文 献标 识 码 ：Ａ Ｐ０．
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｏ ｉｏ ｉ ｇ Ｓ ｓｅ ｆ ｒＲｏ ｏ ｌ ｎ ｅ ａ ｌ ｓ ｄ ０ ｂ Ｅ ｓｇ ｆＭ ｎ ｔ ｒｎ ｙ ｔ ｍ ｏ ｔ ｒＡｘ ｅＣｅ ｔｒＴｒ ｉ Ｂａ ｅ ｎ Ｌａ ＶＩ Ｗ
摘要 ：基 于 Ｌ ｂ ＩＷ 的转 子轴 心轨 迹 Ｐ Ｉ 术监 测 系统 ，首先 在 转轴 同一横 截 面上安 装 ２个相 互垂 直 的 电涡 ａＶ Ｅ Ｘ 技 流位 移传 感 器 ，使用 Ａ ｃｕ ｅ ｖｆｒ ｓ Ｉ ｑ ｉ ｅｏｍ 函数 同时采 集 ２ Ａ ｒ Ｗａ 个传 感 器传 入 的 水平 和垂 直信 号 ；然后 再 以 Ｉｄｘ ｒ ｙ ｎ ｅ ｒ Ａ ａ 函数 分 别 索引 ２ 信 号 ，经 Ｂ ｔｒ ｏ ｈ ｉｅ 低 通 数 字滤 波 器滤 出高频分 量后 ， ２ 信 号 叠加 并在 Ｘ ｒｐ 路 ｕ ｅｗ ｒ ｌｒ ｔ ｔＦ ｔ 将 路 ＹＧ ａｈ控件
将产 生与此磁 场相交 链 的电涡流 Ｉ，且产 生与 Ｈ ２ １ 方 向相反的磁场 Ｈ 阻碍 Ｈｌ ２ 变化 。由于被测导体 中 存在 涡流 损耗和磁损耗 ，其相 交链结果 ，使线 圈等 效 电感 Ｌ发生变化 。依等 效 电路 ，可列 出方程式 ：
＋ｏ ｌ ｌ １ ｊＬ — ｏ １１１ ｌ Ｒ ｊ Ｍ ． ＩＩ Ｉ ） Ｕ
基于虚拟仪器的机械转子轴心轨迹分析
2008年11月Nov .2008第29卷 第6期Vol .29 No .6基于虚拟仪器的机械转子轴心轨迹分析罗开玉,李伯全,王小飞,潘海彬(江苏大学机械工程学院,江苏镇江212013)摘要:转子轴心轨迹是判断机械转子运行状态和故障征兆的重要依据,文中研究了几种机械转子典型故障及其对应的频率和轴心轨迹特征,运用Lab V I E W 软件平台,开发出智能控件化虚拟式轴心轨迹测试分析系统,调用由VC ++编写的动态链接库(DLL )函数实现对机械转子振动信号的采集.试验表明,转子轴心轨迹测试分析系统可实时显示轴心轨迹、轴心位置和两路相互垂直振动信号的波形和频谱,以此可以判断一些常见的旋转机械故障,计算出用来消除转子不平衡的平衡质量块的大小及坐标点位置.关键词:轴心轨迹;转子;虚拟仪器;Lab V I E W 中图分类号:T M930.19 文献标志码:A 文章编号:1671-7775(2008)06-0474-04Study on mechan i cal rotor axis locus based on vi rtual i n stru mentLUO Kai 2yu,L I B o 2quan,WAN G X iao 2fei,PAN Ha i 2bin(College of Mechanical Engineering,J iangsu University,Zhenjiang,J iangsu 212013,China )Abstract:Rot or axis l ocus is an i m portant basis for esti m ating the running states and faults of mechanical r ot or .Detailed r ot or faults were analyzed and several typ ical faults and corres ponding characteristics of their frequencies and orbits of shaft center line were studied .An axis l ocus analyzing syste m based on in 2telligent virtual contr ol was devel oped,and the signal acquisiti on and analysis were realized by using Lab 2V I E W 7.0and transferring the dyna m ic link library (DLL )functi on in VC ++.The results indicate that axis l ocus,axis l ocati on and the wave and s pectru m of t w o orthogonal vibrati on signals can be real 2ti m e dis p layed,and s o me common faults of r otating machinery can be diagnosed by using the measure ment syste m.Key words:axis l ocus;r ot or;virtual instru ment;Lab V I E W收稿日期:2008-04-18基金项目:国家自然科学基金资助项目(70571030);科技部科技型中小企业技术创新基金资助项目(06C262132001064);江苏大学高级人才基金资助项目(02JDG001);江苏大学第六批大学生科研课题立项项目(06A134)作者简介:罗开玉(1975—),女,湖北天门人,博士研究生,讲师(luoteacher@ ),主要从事虚拟仪器技术的研究.李伯全(1956—),男,江苏宜兴人,教授(libq@ujs .edu .cn ),主要从事现代测试系统与仪器技术的研究. 轴心轨迹作为旋转机械重要的图形征兆是从轴承或轴颈同一截面的两个相互垂直的方向上监测得到的一组振动信号中提取的有用故障信息,是诊断旋转机械故障的一种有效途径,一直是研究的热点[1,2].虚拟仪器技术实现了计算机技术和仪器技术的完美结合,突出优点在于能够和计算机技术结合,从而开拓了更多的功能,具有很大的灵活性,极大地提高了测试系统的处理能力,能够获得较高的经济效益.利用虚拟仪器可实现各种物理量的测试与分析[3-5],如可以对定子线圈的转子匝间短路故障进行识别[6]、自动获取压电装置的非线性的实时振动波形[7],以及监测和控制SSRF 数字电力设备[8]等.目前多采用多测点三维轴心轨迹方法[9]以及关联度[10]等方法识别转子的轴心轨迹来快速诊断旋转机械的故障,这些方法都必须实测转子的轴心轨迹,进行预处理后再进行判别机械转子的运行状第6期 罗开玉等:基于虚拟仪器的机械转子轴心轨迹分析475 态.文中基于虚拟仪器开发平台Lab V I E W 软件建立了转子轴心轨迹测试分析系统,测量轴系的振型.根据轴心轨迹确定转轴最大振幅值及其方向、转轴涡动方向及其频率,对具体的转子故障进行研究,得出几种典型故障及其对应的频率和轴心轨迹特征,诊断机器转子不平衡、不对中或油膜涡动等故障,利用故障的特征信息判断旋转机械转子运行状态和进行故障诊断,大大提高了机械转子运行状态的监测和控制能力,降低了成本.1 轴心轨迹测试分析系统的功能建模利用安装在同一截面内互相垂直的两个电涡流传感器对轴颈振动检测,获得对应于轴心两垂直方向上的瞬时位移的电流信号,再经过相应的处理,从而可获得转子的轴心轨迹[11,12].轴心轨迹可以看作由x,y 方向振动信号x (t ),y (t )所组成的二维振动信号,也可以分解为各频率分量下的一个个椭圆[2].根据这个思路,将x (t )和y(t )分解为x (t )=A 1sin (2πf 1t +<1)+A 2sin (2πf 2t +<2)+…+A l sin (2πf 1t +<1)=x 1(t )+x 2(t )+…+x l (t )(1)y (t )=B 1sin (2πf 1t +ψ1)+B 2sin (2πf 2t +ψ2)+…+B l sin (2πf 1t +ψ1)=y 1(t )+y 2(t )+…+y l (t )(2)式中下标l 是振动信号中频率分量的数目,则各频率下的“轴心轨迹分量”为x 1(t )=A 1sin (2πf 1t +<1)y 1(t )=B 1sin (2πf 1t +ψ1)x 2(t )=A 2sin (2πf 2t +<2)y 2(t )=B 2sin (2πf 2t +ψ1)……x l (t )=A l sin (2πf l t +<1)y l (t )=B l sin (2πf l t +ψ1)(3)将这些轴心轨迹分量分解绘制出来,就清楚地反映了原来轴心轨迹的组成.在分析单频轴心轨迹分解方法的基础上,将若干个感兴趣的频率分量叠加起来,就可以实现轴心轨迹的合成.为了简单起见,假设对任选的m 个频率{f 1,f 2,…,f m }对应的分量感兴趣,则合成后的两路信号为x (t )=6mk =1x A k sin (2πf k t +<xk )y (t )=6mk =1y A k sin (2πf k t +<yk )k ∈{1,2,…,m}(4)以x (t )和y (t )作为X -Y 轴上的x,y 坐标点,即可得到m 个频率分量合成的轴心轨迹.2 轴心轨迹测试分析系统的硬件构建系统硬件由数据采集仪(装有深圳德普施DRDAQ -EPP 数据采集卡和信号调理模块)、电涡流位移传感器、多功能转子试验台以及US B 连线和PC 机组成,如图1所示.从转子试验台两个电涡流传感器输出的是分别对应于轴心两个垂直方向上的瞬时位移的电流信号,该电流信号经过前置放大器、信号调理电路得到标准信号,由数据采集卡A /D 转换后经US B 输送到PC 机,然后用Lab V I E W 软件编写相应的应用程序对信号进行分析处理并显示结果.图1 测试分析系统结构Fig .1 Structure of measure ment syste m3 轴心轨迹测试分析系统的软件实现使用Lab V I E W 语言在W indows XP 系统上编制轴心轨迹测试分析系统的软件程序.文中构建的测试分析系统所采用的数据采集卡不能采用Lab V I E W 平台软件内部的DAQ 库直接对端口进行操作,数据采集卡的驱动程序是用传统编程语言编写的,Lab V I E W 语言不支持,要使其在Lab V I E W 环境下运行,必须编写适用于Lab V I E W 的接口驱动程序.测试分析系统的数据采集程序是在VC ++6.0下编写的动态链接库(DLL )形式的驱动程序,再利用LabV I E W 调用库函数CLF 节点访问该动态链接库,从而实现对数据的采集.在转子轴心轨迹测试分析系统中,用双通道对X 轴和Y 轴两个方向的信号进行采样,连接相关的通道,设置好采样频率和采样长度之后,就可实现数据的采集.476 第29卷程序中使用A I Acquire W avefor m s 函数同时采集两个传感器传入的数据,运用I ndex A rray 函数分别将两路信号索引.运用Butter worth Filter 低通数字滤波器,滤出高频干扰信号分量.信号经滤波处理后,水平和垂直方向的信号分别送到Graph 控件显示波形图,同时将两个方向的信号叠加在1个X Y Graph 控件上显示转子的轴心轨迹图.4 试验与结果分析通过设置前面板上的参数,即可控制数据采集卡进行数据采集、分析处理、图形数据显示、存储、打印及远程网络传输等.启动转子平台电机,调整到稳定转速,在前面板上设置好相应参数后点击面板中的“运行”按钮,观察和分析所得到位移信号的波形,并记录试验结果,轴心轨迹测试系统程序框图如图2所示.测试结果如图3～5所示的前面板右侧的轨迹图.其中图3所示的是转子平衡时的轴心轨迹图,图4所示的是转子不平衡时的轴心轨迹图,图5所示的是转子严重不平衡时的轴心轨迹图.图2 轴心轨迹测试系统程序框图Fig .2 D iagram of measure mentsystem图3 转子平衡时的轴心轨迹图Fig .3 Axis l ocus of balanceable r otor图4 转子不平衡时的轴心轨迹图Fig .4 Axis l ocus of i m balance r otor图5 转子严重不平衡时的轴心轨迹图Fig .5 Axis l ocus of severe i m balance r ot or试验结果表明,轴心轨迹包含着丰富的转子状态信息,通过模拟转子正常和非正常的多种状态,显示出平衡转子和不平衡转子的轴心轨迹图,由轴心轨迹图可以定性和定量判别机械转子的平衡状态和故障类型.同时,根据不平衡转子的轴心轨迹图,可以计算出平衡质量块的大小及坐标点位置,为消除转子不平衡提供了有效途径.5 结 论将虚拟仪器引入到轴心轨迹分析系统中,开发出基于LabV I E W 的轴心轨迹测试分析系统,可实时显示轴心轨迹和轴心位置,还可以显示两路相互垂直振动信号的波形和频谱.基于LabV I E W 的轴心轨迹监测系统,相对于传统的测试仪器,测试精度高,能准确显示轴心轨迹图,对促进机器转子故障诊断的自动化、智能化具有现实意义的推进作用.参考文献(References)[1] Joussellin Agnes,Chevalier Roger .D iagnosis of faults inE DF power p lants:fr om monit oring t o diagnosis[J ].A 2m erican Society of M echanical Engineers,Pressure V es 2selsand P iping D ivision ,1994,14(1):19-23.[2] Q in Shuren,Tang Baop ing .I ntelligent virtual contr ols -the measuring instru ment fr om whole t o part [J ].The Chinese Journal of M echanical Engineering ,2002,15(2):131-135.[3] 罗开玉,李伯全,孙 杰,等.基于虚拟仪器技术的应变测试系统[J ].江苏大学学报:自然科学版,2005,26(2):106-109.LUO Kai 2yu,L I Bo 2quan,S UN J ie,et al .Strain mea 2sure ment syste m based on virtual instru ment technol ogy [J ].Journal of J iangsu U niversity:N atural Science Edi 2tion ,2005,26(2):106-109.(in Chinese )[4] 李伯全,潘海彬,罗开玉,等.远程测控数据传输中的DataS ocket 技术应用[J ].江苏大学学报:自然科学版,2004,25(4):284-287.第6期 罗开玉等:基于虚拟仪器的机械转子轴心轨迹分析477 L IBo2quan,P AN Hai2bin,LUO Kai2yu,et al.App lica2ti on of data s ocket technol ogy in re mote data trans m is2si on measure ment and contr ol[J].Journal of J iangsuU niversity:N atural Science Edition,2004,25(4):284-287.(in Chinese)[5] 刘占生,张新江,杨建国,等.转子轴心轨迹故障诊断特征识别方法研究[J].哈尔滨工业大学学报,1998,30(6):22-25.L I U Zhan2sheng,ZHANG Xin2jiang,Y ANG J ian2guo,etal.A ne w coding method of r ot or whirl orbit[J].Jour2nal of Haerbin Institute of Technology,1998,30(6):22-25.(in Chinese)[6] W an Shuting,LüLuyong,L iu Q ing,et al.A virtual in2stru ment for the r ot or winding inter2turn short circuitfault of generat or[C]∥2006International Conference onPo w er Syste m s Technology(POW ERCON).Chongqing:[s.n.],2006:1-5.[7] J i m e′neza F J,De Frut os J.V irtual instru ment f ormeasure ment,p r ocessing data,and visualizati on of vi2brati on patterns of p iezoelectric devices[J].Co m puterS tandards&Interfaces,2005,27:653-663.[8] Tang Junl ong,Xu Ruinian,Chen Huanguang,et al.V irtual instru ment f or contr olling and monit oring digita2lized power supp ly in SSRF[J].N uclear Science andTechniques,2006,17(3):129-134.[9] 万 波,张来斌,王朝晖.基于多测点三维轴心轨迹旋转机械的快速诊断[J].计算机测量与控制,2007,10(15):1270-1272.WAN Bo,Z HANG Lai2bin,WANG Zhao2hui.Fast di2agnosis of r otary mechanis m based on multi2measuringpoints three2di m ensi onal axle centre trail[J].Co m puterM easure m ent&Control,2007,10(15):1270-1272.(in Chinese)[10] 万书亭,彭学志.发电机转子轴心轨迹形状自动识别方法的研究[J].华北电力大学学报,2004,31(5):26-29.WAN Shu2ting,PE NG Xue2zhi.Aut omatic identificati onof axis orbit shape of generat or r ot or[J].Journal ofN orth China Electric Po w er U niversity,2004,31(5):26-29.(in Chinese)[11] 袁中文.轴心轨迹图在机器故障诊断中的应用[J].抚顺石油学院学报,2001,21(3):41-44.Y UAN Zhong2wen.The app licati on of chart of axes trackon the diagnostics of mechines malfuncti on[J].Journalof Eushum Petroleum Institue,2001,21(3):41-44.(in Chinese)[12] 程 珩,杜岚松.旋转机械轴心轨迹故障诊断[J].太原理工大学学报,2003,34(5):552-554.CHE NG Hang,DU Lan2s ong.Fault diagnosis using axlecenter trail in revolving machinery[J].Journal ofTaiyuan U niversity of Technology,2003,34(5):552-554.(in Chinese)(责任编辑 祝贞学)。
基于LabVIEW转子故障信号分析系统的开发
ＨＨＴ Ｈ ｌｅｔ Ｈ ａｇ 变换是处理非平稳信 （ｉ ｒ ｂ － ｕｎ ）
号的时频分 析方法 ６ ４ 。Ｈ － ］ ＨＴ分析能较早 的发现
故障信号 ， 利用经验模态分解（ ＭＤ 方法能把非平 Ｅ ）
收稿 日期 ：０ １０ —０ ２ １—１１
作者简 介： 晖（９０ ， ， 魏朝 １８一）男 陕西咸 阳人 ， ， 士研究生 ， 事转 子故障诊断的研究 。 助教 硕 从
从 图 ７可 以看 出 ， ３ ０ ／ ｎ时 ， 发 生 油 在 ０ ０ｒｍｉ 既 膜 涡动 ， 谱 图中基频 （ ０ ３ Ｈｚ 振 幅最 大 ， 出现 频 ５． １ ） 但
转 速控 制 调节装 置 和油膜 涡动所 需要 的轴 承 油泵 系
稳， 且振荡频率不再追踪转速的变化 ， 稳定在某一特
定 的值 （ 系第一 阶临 界转 速 ） 轴 。经 多次 实 验 ， 确定
转子试验台在 １０ ￣１０ｒｍｉ ６０ ７０／ ｎ即出现涡动现象 ，
一
阶临 界 转 速 在 ３０ ￣３ ０ｒｍｉ， 转 速 上 升 到 １０－ ２０／ ｎ 当 －
第３ 期
魏朝晖 ， ： 等 基于 Ｌ ｂ ＩＷ 转子故 障信 号分析系统的开发 ａＶ Ｅ
６ ３
图 ２ 双边频谱转化 为单边频谱
图３ Ｅ ＭＤ分解核心 程序框 图
图４ Ｉ ＭＦ筛选程序框 图
２ 实 验 验 证
实验装置采用能够模拟旋转机械故障的 Ｂ ｎｌ ｅｔ ｙ 模拟转子试验台（ 见图 ５ ， ） 带有信号 的前置适配器 、
（）振 荡 （ ５ ０ ／ ｎ ｃ ６０ｒ ｍｉ）
（） 频 图 ｃ时
图 ６ 油 膜 涡 动 和油 膜 振 荡相 位 图
利用LabVIEW进行运动控制与轨迹规划
利用LabVIEW进行运动控制与轨迹规划LabVIEW是一款功能强大的虚拟仪器平台，用于快速开发各种测量与控制系统。
它具有直观的图形化编程界面，使得在进行运动控制和轨迹规划时更加便捷和高效。
一、LabVIEW在运动控制中的应用LabVIEW提供了丰富的功能模块和工具包，可以轻松实现各种运动控制任务。
在利用LabVIEW进行运动控制时，首先需要连接运动设备，例如电机和传感器。
LabVIEW提供了多种接口和通信协议，如RS-232、Ethernet和CAN等，使得与运动设备的通信变得简单。
在进行运动控制之前，需要对运动设备进行参数配置和校准。
LabVIEW提供了直观的配置界面和工具，可以方便地进行参数设置、限位开关校准以及移动距离和速度的校准。
通过这些功能，用户可以快速搭建起一个完整的运动控制系统。
在LabVIEW中，运动控制可以通过编程来实现。
用户可以利用LabVIEW的图形化编程功能，通过拖拽和连接不同的函数模块，灵活地定制运动控制算法。
例如，用户可以编写PID调节器，使得运动设备能够按照预定的速度和位置运动。
二、LabVIEW在轨迹规划中的应用轨迹规划是指根据设定的运动要求，在给定的时间内生成平滑且符合要求的轨迹路径。
在许多应用中，要求物体的运动轨迹是连续和平滑的，以保证系统的稳定性和性能。
LabVIEW提供了多种轨迹规划算法和工具包，可以根据实际需求来定制轨迹规划过程。
例如，用户可以利用Bezier曲线或Spline曲线来生成平滑的轨迹。
LabVIEW中的工具包可以将输入的运动要求转换为平滑的轨迹路径，并根据实际情况进行调整和优化。
在利用LabVIEW进行轨迹规划时，用户可以根据实际需求来选择合适的轨迹参数。
例如，用户可以设置起始点和终止点的位置、速度和加速度要求，以及运动过程中的约束条件。
LabVIEW提供了灵活的参数设置界面，使得用户可以直观地进行配置。
三、LabVIEW在运动控制与轨迹规划中的优势利用LabVIEW进行运动控制与轨迹规划具有以下的优势：1. 图形化编程界面：LabVIEW采用直观的图形化编程界面，使得用户可以方便地进行系统搭建和算法设计，无需繁琐的代码编写。
基于LabVIEW的转子试验台远程测控系统构建
基于 LabVIEW 的转子试验台远程测控系统构建廖华龙 1，王书茂 2中国农业大学工学院机电系E-mail:(100083 )walloon@摘 要：将虚拟仪器技术与 Internet 网络技术的运用结合，更能充分发挥虚拟仪器“软件 就是仪器” 的功能。
本文以多功能转子实验台为测控对象， 利用 LabVIEW， 构建基于 Internet 的集实时测量、 控制和现场监视功能于一体的多功能转子试验台远程实验实时测控系统， 并 就试验台轴心轨迹的测量与转速的控制进行了远程实验。
关键词：远程实验；LabVIEW；转子试验台；Remote Panel1. 引言把虚拟仪器技术推向Internet网络应用，可以让我们更充分利用计算机的软硬件资源， 来实现计算机、实验设备、网络等有机结合，从而轻松组建一个性能优异、将网络实验模式 与真实实验模式相结合的远程测控环境。
这样，学生便可以通过网络在远程端完成实验，体 现了远程实验的便利与优势；其次，控制着实际的设备，可以得到真实的实验结果，弥补了 以往远程实验中“虚拟实验”的不足；最后，视频图像可以帮助学生观察实验过程中的各种 实验现象，加深实验理解和认识。
2. 转子试验台远程测控系统的组成2.1 远程测控系统的网络实现原理根据测控的数据流量和需求的不同， 通常远程系统可分别采用基于Client／Server 简写 （ 为C／S）和Browser／Server（简写为B／S）两种网络模型组建远程测控系统。
其比较如下 表： 优 点 B/S 结构 1. 只需浏览器，不需要其它额外软件， 便于用户使用 2. 易维护，只需维护服务器代码 3. 多平台支持 4. 安全性高，源代码客户端不可见 1. 实现远程控制非常复杂，难度大 2. 不利于传送大量数据 C/Ｓ结构 1. 易编写远程控制与交互程序 2. 客户端具有更多的选择操作 3. 易于传送大量实时数据 4. 安全性好，只有授权用户可以访问 1. 2.缺 陷客户端需要附加软件支持 不易维护，服务器的改变可能导致 所有客户端使用新的客户程序． 表1 B/S 与 C/S 网络模型的比较 因此，C／S模式适合数据传送量大的情况，具有效率高，数据可靠完整、兼容性强等特点。
labview的毕业设计
labview的毕业设计【篇一：定稿 labview毕业设计】基于labview的图像分割程序设计[摘要] 现在图像处理技术已经应用于多个领域当中，其中，纸币识别，车牌识别，文字识别和指纹识别已为大家所熟悉。
图像分割是一种重要的图像技术,它不仅得到了人们的广泛重视和研究,也在实际中得到了大量的应用。
它是处理图像的基本问题之一，是图像处理图像分析的关键步骤。
图像识别的基础是图像分割，其作用是把反映物体真实情况的，占据不同区域的，具有不同性质的目标区分开来，并形成数字特性。
关于图像分割的方法已有上千种，本文将介绍几种主流的方法，并分析各自的特性，利用labview平台实现两种阈值方法分割图像，展现实验现象，比较两种方法的处理结果。
[关键词] 图像分割阈值法大津法双峰法 labviewthe program designing of image segmentation based on labview[abstract] image processing technology has been used in many fields, the banknote recognition, license plate recognition, character recognition and fingerprint recognition has been familiar to everyone. image segmentation is an important image technology, people not only attach importance to it and research it，but also use it in many place. it is one of the basic problems of the image processing, and it is a key step of the image processing image analysis. the image recognition based on image segmentation, the function of which is making a distinction between the area of objects real situation,the area in different places and the area with different characteristic and forming a digital characteristic. there are thousands of methods of image segmentation, this article will introduce several mainstream method, and analyze their respective characteristics, use this two ways to make image segmentation with labview，and show the phenomenon of experiment，campare the treatment result of the two methods.[keyword] image segmentation threshold otsu bimoda labview引言 (1)1 图像分割论述 (2)1.1 图像分割的定义 (2)1.2 图像分割方法综述 (3)1.2.1 边缘检测法 (3)1.2.2 阈值分割法 (5)1.2.3 基于区域的分割 (5)2 图像阈值分割算法 (6)2.1 阈值分割算法简述 (6)2.2 全局阈值算法 (7)2.3 自适应阈值算法 (9)2.4 最小误差阈值 (10)2.5 最大类间方差算法 (10)3 图像分割实验结果及实现平台介绍 (11)3.1 labview简述 (11)3.2 labview的应用 (12)3.3 vi设计 (14)3.3.1 双峰法选取阈值 (16)3.3.2大津法选取阈值 (17)3.4实验结果比较总结 (17)结论 (20)致谢 (21)[参考文献] (22)图像技术在广义上是各种与图像有关技术的总称。
基于Labview的图像测量分析系统设计_毕业设计 精品
关键词:机器视觉；虚拟仪器；LabVIEW；IMAQ Vision；测量分析
ABSTRACT
As a multidisciplinary cross field, Machine Vision has been applied more and more widely. Virtual instruments can well fulfill the requirement of real time and precision whose combination possesses an outstanding practicability. Machine Vision System which is based on the virtual instruments is necessary and feasible; at the same time, it reduces the hardware device costs. What's more, Machine Vision System is featured with high precision, high automation and non-contact. This paper introduces the common development platform of virtual instruments LabVIEW and its visual software module IMAQ Vision (Image Acquisition System Vision). Based on that, developing the Target Image Acquisition System
基于LabVIEW的轴心轨迹测量系统
基于LabVIEW的轴心轨迹测量系统
王娟;张婧;裘祖荣;张洪刚
【期刊名称】《天津师范大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2007(27)4
【摘要】设计并实现了基于LabVIEW的轴心轨迹测量系统.系统由多功能转子实验台、电涡流传感器、数据采集卡、微机和数据采集处理软件组成,利用LabVIEW 软件构造出实时数据采集、保存系统,并对传感器进行了标定.通过此系统用户可以方便地把握转子轴心轨迹的变化情况,及时发现和诊断故障.
【总页数】3页(P71-73)
【作者】王娟;张婧;裘祖荣;张洪刚
【作者单位】天津理工大学,自动化学院,天津,300191;天津大学,精密仪器国家重点实验室,天津,300072;天津理工大学,自动化学院,天津,300191;天津大学,精密仪器国家重点实验室,天津,300072;天津理工大学,自动化学院,天津,300191
【正文语种】中文
【中图分类】TK417.12;TH73
【相关文献】
1.基于LabVIEW的轴心轨迹故障自动识别系统 [J], 刘其洪;叶聪;李伟光;万好;乔于格
2.基于叶尖间隙测量系统的轴心轨迹测量技术研究 [J], 魏之平
3.基于LabVIEW的磁力轴承轴心轨迹监测系统 [J], 冯斌;胡业发;吴华春;王秀珍
4.基于LabVIEW的转子轴心轨迹监测系统设计 [J], 焦川;李艾华
5.基于LabVIEW的甲烷产气量自动测量系统设计 [J], 姚燕;邱倩;沈晓敏;金佩薇;梁晓瑜;朱颖颖
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基于LabVIEW转子轴心轨迹测量与识别系统开发摘要转子轴心轨迹作为转子振动状态的一类重要图形征兆，包含了大量的故障信息，是诊断专家在诊断过程中采用的一项不可缺少的故障征兆信息，由于轴心轨迹的提纯效果、轴心轨迹的特征自动提取和形状自动识别的水平，都直接影响着故障诊断专家系统的智能化水平，因此我们需要对轴心轨迹全面的进行研究。
首先搭建了转子故障实验台,在该实验台上能够模拟一些典型的转子故障,如不平衡、不对中、转子弯曲等。
在此基础上，搭建信号测量电路，包括传感器、电荷放大器、滤波器、数据采集卡等器件，能够测量转子旋转时的两个相互垂直方向的径向位移。
其次编制轴心轨迹测量及识别程序，该程序能够实时显示轴心轨迹，并进行频谱分析，也可以进行数据的存储。
为了给轴心轨迹识别提供标准，进而编制了轴心轨迹仿真程序，对几种典型故障的轴心轨迹进行了仿真。
根据不变矩理论，编制了不变矩计算程序，通过对传统算法的改进，实现了对离散数据的不变矩计算，改进算法能够自动识别轴心轨迹。
通过连接实验台、测量装置和软件应用程序，对整个系统进行了整合，可实时显示轴心轨迹，同时计算不变矩。
通过大量实验确定识别临界值，使程序既满足灵活性又满足准确性，有效实现在线自动识别。
关键词：轴心轨迹;虚拟仪器；LabVIEW；不变矩Development of measurement and identification of axis orbit system on LabVIEWAbstractThe rotor axis path as a kind of important graphic sign of rotor vibration state contains a large number of fault information is used in the process of diagnosis expert in the diagnosis of an indispensable fault symptom information.Axis path due to the effect of purification, the axis trajectory characteristics of the level of automatic extraction and automatic shape identification, directly affects the level of intelligent fault diagnosis expert system,So we need the axis trajectory comprehensive research.First set the rotor fault test-bed in the laboratory bench to simulate some of the typical rotor faults, such as imbalance, in the wrong, rotor bending, etc. On this basis, the structures, signal measuring circuit, including the data acquisition card, sensor, charge amplifier and filter device, to measure the axis trajectory radial displacement of two directions.Second axis trajectory measurement program, the program can real-time display the axis trajectory, and spectrum analysis, can also for data storage. To provide standards for axis path identification, and then compiled the axis trajectory simulation program, the axis trajectory of several typical faults are simulated.The recognition system is used as ameans for identifying, invariant moment invariant moment calculation program, therefore, according to the features of the experiment, the moment invariant algorithm was improved, in order to meet the automatic identification.Finally integrate the compiled program can display the axis trajectory and moment invariant can be calculated, and through experiments to determine the identification of the critical value, satisfies program meets the flexibility and accuracy, effectively realize online automatic identification.Key words:Axis trajectory;Virtual instrument; LabVIEW; Invariant moments目录摘要 (I)Abstract..................................... II渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。
第1章绪论................................. - 1 -1.1 课题的背景..................................................... - 1 -1.2 国内外研究现状............................................. - 2 -1.2.1 旋转机械轴心轨迹研究现状 ............... - 2 -1.2.2 转子轴心轨迹自动识别研究现状 ....... - 2 -1.3 研究的意义和主要内容 ................................. - 4 -1.3.1 研究的意义........................................... - 4 -1.3.2 研究的主要内容................................... - 4 -第2章转子振动机理和轴心轨迹特征 .......... - 6 -2.1 旋转机械振动机理分析 ................................. - 6 -2.2 转子振动的基本特征 ..................................... - 7 -2.3 常见故障原因及轴心轨迹的特征 ................. - 8 -2.3.1 转子不平衡........................................... - 8 -2.3.2 转子不对中........................................... - 9 -2.3.3 转子弯曲............................................. - 10 -2.3.4 转子碰磨............................................. - 10 -2.3.5 油膜震荡............................................. - 12 -2.4 轴心轨迹测试方法及信号分析 ................... - 13 -2.5 本章小结....................................................... - 15 -第3章 LabVIEW应用程序设计................ - 16 -3.1 数据采集和轴心轨迹合成 ........................... - 16 -3.2 轴心轨迹仿真程序....................................... - 19 -3.3 不变矩计算程序........................................... - 22 -3.3.1 不变矩方法简介................................. - 22 -3.3.2 不变矩计算方法................................. - 22 -3.4 相似度计算程序........................................... - 25 -3.5 轴心轨迹自动识别程序 ............................... - 26 -3.6 本章小结....................................................... - 27 -第4章实验系统与实验结果.................. - 27 -4.1 实验台的结构设计....................................... - 27 -4.2 测量装置....................................................... - 28 -4.2.1 传感器与测量电路 ............................. - 28 -4.2.2 数据采集卡......................................... - 30 -4.2.3 数据采集卡基本性能指标 ................. - 31 -4.3 实验结果分析............................................... - 32 -4.4 本章小结....................................................... - 33 -结论....................................... - 34 -致谢....................................... - 35 -参考文献................................... - 36 -附录....................................... - 38 -栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。