基于Compact-RIO控制器的内燃机车关键传动部件的故障诊断

研究无锡轨道交通1号线JMY450型内燃机车,发现未针对关键传动部件发动机、齿轮箱和液力变扭箱实施全面有效的状态检测,无法进行科学精准的故障诊断和维护保养。为了提高对车辆关键传动部件状态的全面掌控,做好预防性维护,避免灾难性故障发生,提出基于Compact-RIO控制器的内燃机车关键传动部件故障诊断系统。通过数据分析算法对采集到的发动机、齿轮箱和液力变扭箱振动数据以及车辆运行数据进行处理,对关键部件的状态全面监控,并实现故障诊断和预判。

一种应用Fx LMS算法的双层隔振试验装置

振动主动控制中次级通道的存在会对控制效果造成影响,为了减小影响,采用Fx LMS(Filter-x Least Mean Square)自适应滤波算法,通过调整步长更新滤波器参数进行自适应控制。平台使用Compact-RIO控制器并采用Lab VIEW对其进行编程,通过设置参数对不同系统进行主动控制。控制分为三部分:参数设置、次级通道辨识、误差信号的控制。在自适应算法的理论和仿真分析基础上,进一步在c RIO实时控制平台上进行实验研究,对双层隔振平台采用自适应算法实现主动控制,取得理想的控制效果。

智能变电站二次回路性能分析系统设计

智能变电站是智能电网的关键环节之一,对智能变电站整体特性及装置性能的检测方法较少.提出了智能变电站二次回路性能分析系统的设计,采用Compact-RIO系统搭建数据采集平台,再通过相位比较算法计算二次回路中信息传输的延时特性,从而使运行人员对站内装置及整个二次回路的性能有清晰的了解,为智能变电站的调试和运行提供可靠的分析依据.

低压系统短路故障早期辨识及其技术实现

针对现有低压系统短路保护大多存在速度慢和可靠性低等缺点,本文提出将广义形态滤波与小波包细节分解相结合来实现短路故障早期检测的方法,且建立低压系统多层级短路试验系统,并以NI Compact-RIO为测控模块,对本文所述方法加以技术实现,验证了广义形态与小波包细节分解法在低压系统短路故障早期检测应用的有效性和快速性,且全故障初相角下的实际检测时间不超过0.2ms,为低压系统选择性协调保护奠定了理论基础与技术条件。

某型飞机武器控制系统计算机检测仪的设计与实现

为解决某型飞机武器控制系统计算机检测仪检测技术老旧且故障频发,不能满足作战和训练要求的问题,设计了一种新型的检测仪;基于该型飞机武器控制系统计算机的功能结构和维护保障规程,首先分析了该型计算机检测仪的功能需求;然后提出了基于Compact RIO平台和触摸屏式计算机的检测仪总体结构;最后设计了检测仪的硬件结构和匹配的软件设计思路;检测仪的硬件主要包括4个模块:控制模块、测量模块、显示模块和电源模块;软件实现采用LabVIEW图形化系统设计软件,设计过程分成开发模式和运行模式两阶段;该检测仪能够对武器控制系统中机载计算机的输入输出信号进行精确测量和分析,技术先进,且显示直观,能较好地提高维修保障效率。

电动汽车电池管理系统监测平台的设计

提出了一种基于Compact RIO的电动汽车电池管理系统的监测平台。采用LabVIEW开发平台,设计良好的人机交换界面,发送启动信号给FPGA芯片,控制各个监测电路,采集单体电池的电压、电流、温度等,实现实时监测电池状态,获取电池状态后进行电池均衡管理、故障报警等,同时通过Lab VIEW的Real-Time模块进行分析与处理,预测储能电池的剩余电量,并将各个结果传输到上位机显示。通过测试及分析,结果显示整个系统运行良好、稳定、实时性强。

基于闭环磁通门技术的超声波电动机电流测试系统

超声波电动机电流精确测试对研究提高其输出效率有重要作用。为克服传统测试方法灵敏度不高、发热严重、系统不灵活等问题,提出基于闭环磁通门技术的超声波电机电流测试系统,传感器采用LEM公司的电流传感器CAS 6-NP,搭建完整软硬件系统。利用商用60型行波型超声波电动机对整个系统进行测试,灵敏度为3.307 V/A,适合长时间测试,未发现明显温升。

基于Labview和CRIO的海洋环境测量平台的构建

随着人们对海洋方面研究的不断深入,海洋中各种环境物理场也越来越受到人们的关注,这就需要对海洋环境多物理场进行全面广泛的测量.传统的测试方法已经远远不能满足人们对于海洋资源勘测的要求,特别是在需要对对多个物理场同时测量的时候,繁多的各种物理场采集系统硬件设备将大大降低测量的灵活性以及系统的安全性和可靠性.因此,开发出小型化、智能化的现代测量系统成为了一大新挑战..

头盔瞄准模拟系统的设计

头盔瞄准具快速搜索和跟踪目标的特点,广泛应用于各型主战飞机;为解决无相应实装的教学难题和检测的需要,提出了基于部分实装与自行研制相结合的头盔瞄准模拟系统硬件集成和软件开发方案;头盔观测装置和扫描器组件采用实装实现逼真模拟,信号处理角度解算分系统采用Compact RIO嵌入式系统实现原有电子组件的功能,采用FPGA技术实现硬件和LabVIEW开发软件的无缝对接,并由软件实现硬件功能,减少了硬件设计的工作量,加快实现的速度。

基于Compact RIO/FPGA的超高速控制器快速原型设计与试验验证

针对航空发动机主动控制技术对高频响控制需求,提出了基于Compact RIO/FPGA的超高速控制器快速原型设计方法,构建了其硬件平台;基于Lab VIEW软件平台,设计了控制算法程序和I/O接口驱动程序。针对基于模拟计算机搭建的带宽为311 Hz的快速响应2阶系统对象模型,开展了控制步长为20μs的实物在回路超高速闭环控制试验研究,验证了快速原型控制器的有效性。结果表明:基于Compact RIO/FPGA的超高速控制器快速原型可以较好地满足航空发动机主动控制的高频响控制需求。

基于CompactRIO的高速转塔式测试分选控制系统设计

对高速转塔式测试分选控制系统进行设计;介绍了单颗芯片测试的整个工序流程,在此基础上采用CompactRIO为核心控制器,运用模块化设计方法建立了分选机系统控制框架,各模块与控制器之间的连接通过总线或者I/O口连接在一起;在软件架构上采用三层软件架构的设计方法对分选机控制系统进行设计,讨论了三层架构即表示层,逻辑层,操作层在转塔式测试分选机软件架构上的作用,且三层之间的联系是表示层联系逻辑层,逻辑层联系操作层,操作层与外界各个硬件的沟通,此外对芯片检测数据流存储进行了设计;这种控制系统设计能较大地提高转塔式测试分选机的工作效率和运行速度。

基于NI CompactRIO的离子注入机剂量控制系统设计

剂量控制器是离子注入机的核心部件,主要功能是精确控制注入剂量和注入离子的均匀分布。提出了一种基于NI Compact RIO嵌入式实时控制器的离子注入机剂量控制系统。首先介绍了离子注入机剂量控制系统工作原理,怎样实现将离子束按设定的剂量精确地、均匀地注入到晶片表面。然后对基于NI Compact RIO嵌入式控制器的离子注入机剂量控制系统的硬件构成和软件结构作了详细的介绍。最后,通过实验验证了此离子注入机剂量控制系统的性能达到设计要求。

变压整流器负载检测仪的设计

针对变压整流器维护中存在的不足和困难,比较了不同平台的技术特点,提出了基于Compact RIO平台+触摸屏式计算机的变压整流器负载检查仪的总体架构和设计功能,详细分析了检查仪的硬件集成和基于LabVIEW的软件开发方案,采用固态继电器控制20个大功率电阻负载模拟真实大负载加电过程,采用霍尔型电流传感器测量变压整流器输出的大电流,实时采集模拟负载加电过程中的电压和电流,判断给出其超差情况;通过双机通信,触摸屏式计算机实时直观地显示其负载电压和电流的变化曲线。

基于Compact RIO的声信号处理模块在超短基线定位中的应用

提出一种基于Compact RIO嵌入式系统的声信号处理模块,用以实施信号采样、存储及处理各种不同类型的模拟信号,通过结合Compact RIO高速数据处理能力和Lab VIEW图形化开发环境,实现实时水声信号采集、处理,并应用于超短基线定位系统中。水下定位试验验证了模块的可行性和实用性,定位精度满足系统设计要求。

地铁噪声在线监测装置的开发与应用

地铁列车运行引起的噪声问题日益突出,监测地铁噪声对制定合理的减振降噪方案、缓解噪声污染具有重要意义。开发了一套集智慧硬件与开放软件于一体的地铁专用的噪声在线监测装置。该装置基于NI Compact RIO平台构建地铁噪声智慧采集硬件,可实现地铁噪声数据的高精度采集、高效处理和实时网络传输。在LabVIEW软件平台上开发了客户端软件,实现了监测数据分析、实时评估及可视化管理。在上海轨道交通2号线龙阳路站至龙阳路停车场区段实训线上的现场试点结果表明,该地铁噪声监测装置满足测试要求。

整车电气性能测试系统的研究

在整车电气系统开发验证过程中,为保证系统性能稳定,降低故障风险,需要对系统性能进行测试验证。利用NI公司的Compact RIO平台和工业级I/O模块搭建测试平台,采用Lab VIEW图形化开发环境和XNET、FPGA等专用工具包,研发了整车电气性能测试系统。系统集"信号采集与控制、信号分析与处理、结果表达与输出"三大功能模块为一体,满足高速、高效、智能化、多功能化的测试需求。

基于c-RIO的阶次跟踪分析在风力发电中的应用

针对风力发电机组齿轮箱变速过程中振动信号非平稳的特点,将阶次跟踪和信号包络提取技术相结合,提出了一种针对齿轮点蚀故障的诊断方法。首先利用Compact RIO对齿轮箱的振动信号进行了时域数据采集,然后对时域信号进行了包络提取,进而对时域包络信号进行等角域重采样得到等角域包络信号,最后对等角域包络信号进行了阶次跟踪分析;通过对比正常齿轮和点蚀故障齿轮的包络阶次谱,进而找到了点蚀故障齿轮的故障频率特征。模拟仿真结果表明,阶次跟踪分析可以解决传统傅里叶变换在处理非平稳信号时的"频谱模糊"现象。通过齿轮点蚀故障试验的分析,结果表明包络阶次谱能够用于有效地分析出点蚀故障齿轮的特征频率,阶次跟踪分析在风力发电机组齿轮箱的故障诊断中具有广阔的应用前景。

基于WSN的实验室环境远程智能监控系统

实验室是学生把课本上的知识得到实践的一个重要平台,但是难免有一些实验室的环境会威胁到学生的健康安全,为此,研究了如何使用N I公司设备compact RIO-9024与WSN(无线传感器网络)节点,配合传感器,同时监测热处理实验室和工业设计实验室内的一些环境参数,当环境参数达到危害学生身体健康时,可以采取一定的智能措施自动维持环境保持在一个比较正常的水平。

基于虚拟仪器平台的速降系统设计

该文提出一种基于虚拟仪器平台的速降系统的设计方法,解决了传统速降系统难以控制的缺点。该系统采用匀加速直线运动的策略控制步进电机,实现重物快速地下降或上升,并通过构建实验进行验证。测试表明该系统动作迅捷,精确性和安全性都有较好保证。

用于变压器损耗校准的移相装置研制

针对变压器损耗测量系统(TLMS)校准中,对功率因数可调高压大电流信号源的需要,开展了移相技术研究及装置研制。装置在机理上利用希尔伯特变换,对输入信号进行卷积运算,得到正交参考信号;然后通过双参数的矢量合成技术生成相位可调的输出,从而产生不同功率因数的试验信号。基于此技术,搭建并实现了Compact RIO平台的移相装置。同时利用Compact RIO作为硬件平台、LabVIEW软件实现可视化操作,设计了相位测量仪器,并结合相角电压表Clark-Hess 2600对移相装置的稳定性和分辨率进行实验验证。实验结果表明:所研制的移相装置分辨率、稳定性及准确度优于0.001°。