【正文】 在方案A中（）插入式DAQ卡安裝在計算機中。如果信號中包含頻率高于奈奎斯特頻率的成分，信號將在直流和奈奎斯特頻率直接畸變。過大會導致采集的數(shù)據(jù)文件過大。數(shù)據(jù)顯示可以用波形圖、波形圖表、XY圖、Express XY圖（，）。但是用這種格式存儲的數(shù)據(jù)文件無法被一般的字處理文件，如Microsoft Word讀取，無法被不具備詳細文件格式信息的程序讀取，因而其通用性較差[21]。Labview提供了豐富的數(shù)字濾波模塊，可以處理濾波所涉及的設計、計算、內(nèi)存管理等問題，并在內(nèi)部執(zhí)行實際的數(shù)字濾波功能。本實驗采用的是巴特沃思濾波器，來消除力信號的噪聲。由此可認為，當主軸轉(zhuǎn)速不斷增大時，F(xiàn)x，F(xiàn)y，F(xiàn)z方向的力呈減小的趨勢。對數(shù)據(jù)的分析過于單一，下一步可以對數(shù)據(jù)分析的內(nèi)容進行完善，使得能更直觀的觀察數(shù)據(jù)。本文建立了基于虛擬儀器的切削加工測試與分析系統(tǒng)平臺，并對系統(tǒng)進行了驗正性試驗。（4） Elliptic橢圓濾波器將峰值誤差分散到通帶和阻帶中，與Butterworth和Chebyshev相比具有更陡峭的過渡帶。數(shù)字濾波器與模擬濾波法相比具有如下優(yōu)點：（1） 數(shù)字濾波不需要硬件設備，只需用軟件編寫一個濾波程序即可，從而降低成本，并且不存在阻抗匹配問題，尤其是可以對很高的頻率或很低的頻率進行濾波，這是模擬濾波方法難以實現(xiàn)的[20]。這種文件格式的優(yōu)點是通用性強，即文件的內(nèi)容可以被Microsoft Word、Microsoft Excel以及Windows自帶的記事本等應用程序直接讀取，并且這種文件類型最容易進行文本轉(zhuǎn)換。設置完后進入DAQ助手循環(huán)采集，再采集之前仍要對采集通道進行設置和標定，可以雙擊DAQ助手圖標。，采集的設置確定包括通道和增益的確定，還有采集設置的確定。注意，這個數(shù)列中僅用下標變量編制索引，而不含有任何關于采樣率（或）的信息。使用模塊化設計方法，能達到減少復雜性、提高軟件的可靠性、可維護性和提高軟件開發(fā)工程的組織管理。像許多通用的軟件一樣，LabVIEW提供了Windows、UNIX、Linux、Macintosh OS等多種版本。除了要花大量時間進行測試系統(tǒng)面板設計外，還要編制大量的設備驅(qū)動程序和底層控制程序。這種結(jié)合基本有兩種方式，一種是將計算機裝入儀器，其典型的例子就是所謂智能化的儀器。由此導致許多識讀和操作錯誤。虛擬儀器技術強調(diào)利用計算機的強大資源使本來需要硬件實現(xiàn)的技術軟件化，在相同的硬件模塊條件下通過調(diào)用不同軟件來實現(xiàn)不同的儀器功能，完成多種參數(shù)測試，以便最大限度地降低系統(tǒng)成本，增強系統(tǒng)功能與靈活性，這就是本課題所要的目的。另外，隨著工業(yè)自動化系統(tǒng)信息集成的發(fā)展，要求數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有與數(shù)據(jù)庫連接的功能。所以本課題的研究是建立在虛擬儀器基礎上。本科畢業(yè)設計(論文) 畢 業(yè) 論 文 （科 學 研 究 報 告）題 目基于Labview的切削加工數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)設計院(系)別機電及自動化學院專 業(yè)機械工程及其自動化級 別2009 學 號0911115004姓 名陳娟指導老師沈劍云 研究員指導研究生盧龍遠 華 僑 大 學 教 務 處 2013年6月3 摘 要 隨著切削加工向著高速、高精度、高度自動化方向發(fā)展，對切削過程的測試技術也提出了越來越高的要求。 LabVIEW 目 錄第一章 緒論 1 課題背景 1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)現(xiàn)狀 1 2 4第二章 切削加工測試與分析系統(tǒng)軟件設計 5 5 5 6 虛擬儀器測試系統(tǒng)的組成 7 8——LabVIEW 8 9 9 9 10 10 10 19第三章 實驗驗證 24 24 25 27第四章 總結(jié)和展望 32 32 32致謝參考文獻第一章 緒論 課題背景切削力是金屬切削過程中的重要狀態(tài)參量。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是計算機與外部世界聯(lián)系的橋梁，高速度、高精度的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是獲取原始數(shù)據(jù)信息和大量動態(tài)信號的主要途徑，使研究瞬間物理過程成為可能[3]。因此，尋找一種與常規(guī)控制系統(tǒng)程序鏈接方便、系統(tǒng)采樣跟蹤速度更快、結(jié)構相對簡單的技術手段，已經(jīng)成為必然。在高速度、高帶寬和專業(yè)測試領域，獨立儀器具有無可替代的優(yōu)勢。在當前流行的C/S/D網(wǎng)絡模式下，利用嵌入式技術（包括數(shù)據(jù)庫嵌入和網(wǎng)絡模塊的嵌入）可以充分利用有效資源，提高測試效率[7]。隨著軟件技術的迅速發(fā)展，軟件開發(fā)的模塊化、復用化，和各種硬件儀器驅(qū)動軟件的模塊化、標準化，虛擬儀器軟件開發(fā)將變得更加快速、方便[10]。LabVIEW具有一系列無與倫比的優(yōu)點：首先，LabVIEW作為圖形化語言編程，采用流程圖式的編程，運用的設備圖標與科學家、工程師們習慣的大部分圖標基本一致，這使得編程過程和思維過程非常相似；同時，LabVIEW提供了豐富的VI庫和儀器面板素材庫，近600種設備的驅(qū)動程序(可擴充)如GPIB設備控制、VXI總線控制、串行口設備控制、以及數(shù)據(jù)分析、顯示和存儲；并且LabVIEW還提供了專門用于程序開發(fā)的工具箱，使得用戶能夠設置斷點，調(diào)試過程中可以使用數(shù)據(jù)探針和動態(tài)執(zhí)行程序來觀察數(shù)據(jù)的傳輸過程，更加便于程序的調(diào)試[13]。數(shù)據(jù)分析模式主要是對采下來的數(shù)據(jù)進行分析，包括數(shù)據(jù)讀取，數(shù)據(jù)顯示，濾波器、求平均值等。時間間隔被稱為采樣間隔或者采樣周期，它的倒數(shù)被稱為采樣頻率，單位是采樣數(shù)/秒。4數(shù)據(jù)采集由于本系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集卡使用的是NI公司的數(shù)據(jù)采集卡，在進行數(shù)據(jù)采集程序設計時，由于在Labview里提供了大量的DAQ函數(shù)，這就大大簡化了程序設計的難度。但是當采樣速率太高時，相應的要影響其它的處理環(huán)節(jié)，同時也增加了系統(tǒng)的成本如數(shù)據(jù)分析、存儲速度等。電子表格只能寫入，不能讀取。當然，信號通過任意一個中間環(huán)節(jié)時，由于每一個環(huán)節(jié)都有自己的傳遞特性，因而都會使信號發(fā)生某些變化，剔除、衰減某些部分，保留、放大某些部分。（1） Butterworth在所有頻率上提供平滑的響應，但過渡帶下降較為緩慢，陡峭程度同階數(shù)成正比。 切深不變的實驗參數(shù)主軸轉(zhuǎn)速（r/分）40008000120001600020000進給速度（mm/分） 500切深（um) 100采集頻率（） 20k 50k 主軸轉(zhuǎn)速（r/分） 8000進給速度（mm/分） 500切深（um) 50 100150200采集頻率（） 20k 主軸轉(zhuǎn)速（r/分） 3000進給速度（mm/分） 900切深（um) 9 采集頻率（） 10k 銑削試驗選取硬鋁合金 ，使用的設備是實驗室的哈斯數(shù)控加工中心(），采用通用立銑刀，直徑為4mm， 哈斯數(shù)控加工中心 測試系統(tǒng)結(jié)構圖 測試系統(tǒng)采用壓電三向測力儀，它的剛度好、靈敏度高、固有頻率高、線性好、頻率響應寬、穩(wěn)定性好，可測出任意方向的3個相互正交的3個分量（，）。研究結(jié)果總結(jié)如下：1：基于虛擬儀器的軟件系統(tǒng)實現(xiàn)了切削加工數(shù)據(jù)采集與分析的自動化，實現(xiàn)了三通道數(shù)據(jù)同時采集，大大提高了切削過程信號測試效率，減少了人力和物力的支出。四年來，華僑大學機電及自動化學院給了我從事機械行業(yè)學習鍛煉的機會，讓我能夠順利完成工學本科學位的學習，在此對曾經(jīng)教導和幫助過我的各位老師表示衷心的感謝！此外，作者還要感謝相關同學，感謝他們在整個設計過程協(xié)助作者，使作者的設計得以順利完成。為了驗證小力可以測量，本實驗采用金屬結(jié)合劑金剛石鋸片在有超聲和無超聲時切割陶瓷。這些函數(shù)不僅使用方便，而且避免了在數(shù)學算法上花費大量的時間和精力，是用戶進行數(shù)據(jù)分析的必要工具。對于IIR濾波器，沖激響應會無線持續(xù)（理論上），輸出取決于當前及過去的輸入信號值和過去的輸出值。[21]。XY圖顯示采樣率非均勻的數(shù)據(jù)及多值函數(shù)的數(shù)據(jù)，只是在后面板接線上Express XY圖自帶了一個創(chuàng)建XY圖的函數(shù)。應該預先估計所測切削力的頻率成份。出現(xiàn)的混頻偏差（alias frequency）是輸入信號的頻率和最靠近的采樣率整