南京工程學院本科畢業(yè)設計（論文）開題報告題目：振動信號采集與分析系統(tǒng)設計專業(yè)：車輛工程（車輛電子電氣）班級：學號：學生姓名：指導教師：說明1．根據南京工程學院《畢業(yè)設計(論文)工作管理規(guī)定》，學生必須撰寫《畢業(yè)設計（論文）開題報告》，由指導教師簽署意見、教研室審查，系教學主任批準后實施。2．開題報告是畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據材料之一。學生應當在畢業(yè)設計（論文）工作前期內完成，開題報告不合格者不得參加答辯。3．畢業(yè)設計開題報告各項內容要實事求是，逐條認真填寫。其中的文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現縮寫詞，須注出全稱。4．本報告中，由學生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述，應不少于2000字，沒有經過整理歸納，缺乏個人見解僅僅從網上下載材料拼湊而成的開題報告按不合格論。5．開題報告檢查原則上在第2～4周完成，各院系完成畢業(yè)設計開題檢查后，應寫一份開題情況總結報告。本科畢業(yè)設計(論文)開題報告學生姓名倪清清學號215110505專業(yè)車輛工程（車輛電子電氣）指導教師王書林職稱副教授所在院系汽車與軌道交通學院課題來源自擬課題課題性質工程設計課題名稱振動信號采集與分析系統(tǒng)設計畢業(yè)設計的內容和意義

采用LabVIEW虛擬設計并產生各種信號，進行變頻器控制電機產生振動，從而用采集卡采集信號并進行處理和顯示振動波形的研究。畢業(yè)設計的具體內容：1．主要設計一個汽車懸架振動測試系統(tǒng)。2．熟悉并熟練運用LabVIEW軟件，通過振動傳感器獲得振動信號。3．將信號用信號調理器進行放大，輸入到計算機內的PCI-6024E采集卡。4．用LabVIEW軟件編程顯示振動信號并進行處理。5．振動信號用變頻器控制電動機產生。6．對LabVIEW產生的波形進行分析。本課題研究的意義：本課題對振動信號采集與分析系統(tǒng)設計的應用進行研究，通過采用LabVIEW軟件及相配套硬件產生模擬振動信號，并采集分析，其研究意義如下：1．在工程技術領域中，存在著大量的振動問題。有時候人們可以利用振動特性為人類服務；但大多數情況下，振動都是給人們帶來消極影響，并會使機械的某些構件損害、儀表失靈、設備工作不正常。通過對振動的研究，可以更好地解決這一系列因振動產生的問題。2．通過軟件將計算機與儀器硬件資源相結合，建立振動信號的測試分析系統(tǒng)，可運用到機械運行監(jiān)視上，通過對機械振動信號測試與分析，判斷機械運行狀態(tài)，以達到監(jiān)視目的。文獻綜述隨著工業(yè)生產的發(fā)展,設備現代化水平的不斷提高,設備故障振動診斷是所有機械設備故障診斷使用最多的方法之一,振動信號蘊含了豐富的設備運行狀態(tài)的信息,反映狀態(tài)變化的靈敏度高.LabVIEW是目前國際上應用最為廣泛的虛擬儀器開發(fā)環(huán)境之一，是一個功能強大、方便靈活的集成開發(fā)環(huán)境。LabVIEW有很多優(yōu)點：1.可有效縮短項目開發(fā)時間;2.利用可視化G代碼，提升代碼利用率;3.快速分析、展現數據報表;基于虛擬儀器的振動信號采集與測試分析系統(tǒng)中可以看出，伴隨著計算機和軟件技術的發(fā)展,采用虛擬儀器實現振動信號測試與分析已成為振動測試的發(fā)展趨勢。本文介紹了振動測試分析的國內外發(fā)展現狀,虛擬儀器的概念以及LabVIEW軟件開發(fā)平臺的組成。就內燃機振動特點以及適用于內燃機的振動信號分析技術做了較為深入的理論研究。虛擬儀器的主要功能包括振動信號的實時采集,以及振動信號的預處理、幅域分析、時域分析、頻域分析、時頻聯合分析等主要模塊。以PC機、數據采集板為主要硬件,以圖形化編程語言LabVIEW為軟件開發(fā)平臺,設計并實現了振動信號采集分析虛擬儀器系統(tǒng)?；贚abVIEW8.0開發(fā)設計的多功能信號分析處理系統(tǒng)，具有用戶可自定義儀器功能，從文獻[3]中我們知道了LabVIEW改變了傳統(tǒng)儀器的封閉、儀器間相互配合差，開發(fā)與維護開銷高等缺點，實現了數據的采集、顯示、分析、處理、存儲等功能，且具有高性能、高精度、高速的數據采集特點,他們都采用了NI公司的M系列多功能數據采集卡PCI-6221，性能參數：8路差分輸入或16路單端輸入、16位A/D轉換器；與NI公司的BNC-2120接口端子板相連。虛擬儀器的最新技術及其開發(fā)環(huán)境LabVIEW的特點有很多，在文獻[4]中一一羅列出來了,以雙跨四支撐轉子實驗臺為測試對象,分析了轉子運行過程中發(fā)生振動的特點,虛擬測試系統(tǒng)的監(jiān)測對象為一臺雙跨四支撐轉子試驗臺,由一個直流調速電動機驅動主軸旋轉,主軸由3個滑動軸承支撐,構成一個雙跨四支撐的轉子試驗臺,系統(tǒng)的主要監(jiān)測對象是轉子試驗臺的旋轉主軸,軟件系統(tǒng)主要用于實際的監(jiān)測對象，配有相應的硬件，如傳感器、數據采集卡等，經過LabVIEW中的數據采集子VI將其轉化為電壓值，經過LV中的數字濾波器去掉高頻噪音后進行信號分析，包括單通道分析和雙通道分析。文獻[5]將虛擬儀器技術引人了火炮內彈道測試領域，開發(fā)了以PC機為硬件平臺、以LabVIEW為軟件平臺的虛擬儀器系統(tǒng),壓力采集虛擬儀器系統(tǒng)在計算機上通過軟件控制完成采集參數設置、數據采集、分析處理、存儲和打印等功能，滿足了實際動態(tài)測試分析的需要,并編寫了數據采集卡的調用程序，實現了即插即用功能。以PC機、數據采集板為主要硬件，以圖形化編程語言LabVIEW為軟件開發(fā)平臺，設計并實現了振動信號采集分析虛擬儀器系統(tǒng),對該系統(tǒng)平穩(wěn)和非平穩(wěn)振動信號的采集、處理和分析各功能模塊進行了具體介紹，并以信號發(fā)生器產生的噪聲、三角波與正弦波混合波形為例，重點分析了非平穩(wěn)信號的處理-小波分析的實現過程。從而用基于虛擬儀器的振動信號數據采集分析系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)的信號分析儀，實現對齒輪、軸承等振動信號的采集和分析。其次，數據采集和各種分析功能都采用了模塊化結構,為以后添加新的功能模塊提供了方便，另外,人機界面友好，操作簡單,大大提高了設備在線監(jiān)測診斷水平,為今后設備的監(jiān)測診斷提供了先進的分析工具。振動測試系統(tǒng)的結構、硬件平臺,以及軟件設計中的關鍵技術在[7][8]中詳細介紹了，利用LabVIEW和硬件設備生成激勵信號,采集信號并進行處理分析,并最后生成測試報告。及如何使用虛擬儀器技術來對旋轉機械的轉子做振動信號的分析和處理,以PASSAT1.8的驅動轉子為研究對象,其研究結果具有一般性,對同類旋轉機械也有借鑒意義，將虛擬儀器技術與機械轉子振動的信號分析與處理結合起來,通過虛擬儀器技術的應用,使得機械振動信號分析與處理系統(tǒng)開發(fā)周期短、成本低,而且軟件模塊化有利于升級開發(fā),測試過程高效直觀。以LabVIEW為軟件開發(fā)平臺，配合數據采集卡，加速度傳感器等硬件設備建立了電機振動信號采集與處理系統(tǒng)，完成了振動信號的采集、顯示、處理、數據管理等一系列功能，并在電機振動信號處理方法上，深入分析了傅里葉變換、時頻分析、小波分析等在電機振動信號處理中的優(yōu)缺點，[9]著重研究了獨立分量分析等技術在電機內部振動信號處理的應用，針對電機振動的特性，給出了各種信號處理方法的參數優(yōu)化。文獻[9]在這方面讓我們學習到很多知識。一個基于LabVIEW的他勵直流電機速度的模糊控制系統(tǒng)把基于LabVIEW的模糊控制系統(tǒng)與經典控制系統(tǒng)進行了比較，分析了他們的優(yōu)缺點，并通過整個實驗得出了模糊控制系統(tǒng)與PI及PID控制系統(tǒng)的相似性。重點介紹了模糊邏輯的特點，并且通過它的特點設計出了更方便更有效的控制系統(tǒng)。參考文獻：[1]高書凱

基于虛擬儀器的內燃機振動測試分析系統(tǒng)[D]

2008[2]葉楓樺.周新聰.白秀琴.郭智威.袁成清

基于LabVIEW隊列狀態(tài)機的數據采集系統(tǒng)設計[B]2010(4)[3]閆玲.方開翔.姚壽廣基于LabVIEW的多功能數據采集與信號處理系統(tǒng)[J].江蘇科技大學學報(自然科學版),2006-06,20(3):50-54.[4]馮德虎,劉滿銀.基于LabVIEW的虛擬測試轉子振動的研究[J].陜西科技大學學報,2006-10,24(5):104-108.[5]羅曼,張小兵,李連波,袁亞雄.基于LabVIEW的壓力采集虛擬儀器系統(tǒng)[J].火炮發(fā)射與控制學報,2005,1:61-64.[6]陳會蓮,周桂紅,趙曉順,鄭艷博,聶彩麗,劉淑霞.基于虛擬儀器的振動信號采集分析系統(tǒng)[J].設備管理與維修，2007,3:48-50.[7]張玉華,蔣書波,程明霄,楊霞.基于虛擬儀器的振動測試系統(tǒng)的設計[J].微計算機信息(測控自動化),2007,23(2-1):170-171.[8]劉煒.基于VI的轉子振動信號分析與處理[J].科學技術與工程,2007-6,7(11):2689-2693.[9]蔣威.基于虛擬儀器的電機振動測試分析系統(tǒng)[D]:[碩士學位論文].杭州：浙江大學電氣工程學院，2006.[10]P.Thepsation,A.Numsomran,V.TipsuwanpornandT.TeanthongDCMOTORSpeedControlusingFuzzyLogicbasedonLabVIEW[J]:2006SICE-ICASEInternationalJointConference,89-950038-4-7/06.研究內容1．通過對振動信號的研究，分析振動信號的頻譜特性，并首先通過LabVIEW和變頻器控制電機模擬產生振動信號，再由傳感器得到振動信號通過信號處理并在電腦上顯示對應的波形，最后進行頻譜分析；2．將理論與實驗結合，討論基于虛擬儀器的振動信號采集與處理系統(tǒng)的設計；3．應用LabVIEW及其相應硬件設備，模擬實際振動信號，并采集信號數據，對其進行研究分析。研究計劃第一周查閱并熟悉與本課題相關的文獻資料第二周閱讀文獻，構思本設計的方法第三周翻譯一篇英文論文第四周完成開題報告第五周熟悉掌握LabVIEW編程語言第六周編寫程序第七周編寫程序第八周熟悉掌握LabVIEW數據采集系統(tǒng)第九周建立信號采集、分析和處理的數學方法第十周現場安裝調試控制系統(tǒng)第十一周驗證和分析結果第十二周撰寫畢業(yè)設計論文第十三周撰寫畢業(yè)設計論文第十四周撰寫畢業(yè)設計答辯稿特色與創(chuàng)新本論文特色與創(chuàng)新如下：1．本課題在對振動信號進行研究中，使用LabVIEW取代傳統(tǒng)儀器中的硬件來完成儀器的功能；2.利用LabVIEW編程可以使計算機具有各種傳統(tǒng)儀器的功能，不僅可以實現數據的測量、顯示，而且可以進行數據的分析、各種曲線的繪制及打印等；3.虛擬儀器開放、靈活,研制周期較傳統(tǒng)儀器大為縮短，可與計算機同步發(fā)展,可與網絡及周邊設備