機(jī)械電子工程畢業(yè)論文-基于虛擬儀器技術(shù)的收割機(jī)前束角的檢測和設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　基于虛擬儀器技術(shù)的聯(lián)合收割機(jī)前束角的檢測和設(shè)計(jì)</p><p><b>　　誠信聲明</b></p><p>　　本人鄭重聲明：本論文及其研究工作是本人在

2、指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成的，在完成論文時(shí)所利用的一切資料均已在參考文獻(xiàn)中列出。</p><p>　　本人簽名： 年 月 日</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目： 基于虛擬儀器技術(shù)的聯(lián)合收割機(jī)前束角檢測設(shè)計(jì) </p&g

3、t;<p>　　1．設(shè)計(jì)的主要任務(wù)及目標(biāo)</p><p>　　本課題研究收獲機(jī)械性能試驗(yàn)臺(tái)測控系統(tǒng)的基本目標(biāo)是為聯(lián)合收割機(jī)質(zhì)量檢測提供科學(xué)的試驗(yàn)平臺(tái)，并且為收獲機(jī)械性能檢測提供一套高效的出廠終檢系統(tǒng)。利用美國NI公司推出的基于C語言的LabWindows/CVI專業(yè)測控軟件平臺(tái)進(jìn)行前束角檢測工位軟件系統(tǒng)的編寫及硬件設(shè)計(jì)。</p><p>　　2．設(shè)計(jì)的基本要求和內(nèi)容</

4、p><p>　　（1）主要設(shè)計(jì)內(nèi)容：</p><p>　　根據(jù)聯(lián)合收割機(jī)檢測的標(biāo)準(zhǔn)及其后輪為轉(zhuǎn)向輪的特點(diǎn)，借鑒汽車前束角的檢測方法，設(shè)計(jì)聯(lián)合收割機(jī)前束角檢測臺(tái)的整體方案。</p><p><b>　　（2）工作要求：</b></p><p>　　1）在調(diào)研及多方搜集資料及畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)基礎(chǔ)上，明確所設(shè)計(jì)題目及內(nèi)容，了解車輛前束

5、角檢測的基本原理，學(xué)習(xí)LabWindows /CVI軟件，借鑒汽車前束角的檢測方法，設(shè)計(jì)聯(lián)合收割機(jī)前束角檢測臺(tái)的整體方案，并撰寫開題報(bào)告一篇。</p><p>　　2）利用LabWindows/CVI專業(yè)測控軟件平臺(tái)完成檢測系統(tǒng)的硬件及軟件設(shè)計(jì)；</p><p>　　3）撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文一篇。 </p><p><b>　　主要參考文獻(xiàn)</b>

6、</p><p>　　1) 張重雄.虛擬儀器技術(shù)分析與設(shè)計(jì). 電子工業(yè)出版社，2007.</p><p>　　2）王建新，楊世鳳，隋美麗. LabWindows/CVI測試技術(shù)及工程應(yīng)用.北京,：化學(xué)工業(yè)出版社，2006:3～5</p><p>　　3) 王建新，楊世鳳，隋美麗. LabWindows/CVI測試技術(shù)及工程應(yīng)用.北京,：化學(xué)工業(yè)出版社，2006:3～

7、5</p><p><b>　　4．進(jìn)度安排</b></p><p>　　審核人： 年 月 </p><p>　　基于虛擬儀器技術(shù)的收割機(jī)前束角的檢測和設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要:聯(lián)合收割機(jī)是集切割、拾取、脫粒、清選等多種功能于一體的大型農(nóng)業(yè)裝備。目前，由于

8、生產(chǎn)條件的限制，我國聯(lián)合收割機(jī)的出廠一致性存在較大差異。研究聯(lián)合收割機(jī)作業(yè)參數(shù)、安全性及可靠性的快速檢測方法，研制一條自動(dòng)化程度較高的聯(lián)合收割機(jī)出廠質(zhì)量檢測線對(duì)于提高收獲機(jī)械的作業(yè)效率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。前束角是影響聯(lián)合收割機(jī)操縱穩(wěn)定性和行駛安全性的重要技術(shù)指標(biāo)，目前多以人工檢測為主，其檢測精度和重復(fù)性不高。因此，本文基于虛擬儀器技術(shù)，設(shè)計(jì)并研制了聯(lián)合收割機(jī)前束角檢測平臺(tái)，為提高聯(lián)合收割機(jī)出廠質(zhì)量的檢測效率提供了有效手段。</p&

9、gt;<p>　　本文首先介紹了虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，通過其發(fā)展過程的了解了它在測量檢測方面的重要作用和不可替代的地位。在分析了車輛出廠質(zhì)量相關(guān)檢測項(xiàng)目檢測方法的基礎(chǔ)上，以我國聯(lián)合收割機(jī)檢測的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，分別提出了聯(lián)合收割機(jī)前束角等參數(shù)的檢測方法，制定了具體檢測流程。進(jìn)而設(shè)計(jì)了前束角檢測的工作平臺(tái)，該工作平臺(tái)應(yīng)該具備激光定位、圖像檢測、距離測量等功能。最后基于虛擬儀器軟件開發(fā)平臺(tái)LabWindows/CVI，開發(fā)了

10、相應(yīng)的軟件系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)作業(yè)平臺(tái)的計(jì)算機(jī)控制及相應(yīng)數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、計(jì)算、傳輸和處理。</p><p>　　關(guān)鍵詞：聯(lián)合收割機(jī)，前束角，虛擬儀器技術(shù)</p><p>　　Monitoring and designing of Toe Angle measurement system for harvester based on virtual instrument technology&

11、lt;/p><p>　　Abstract: The combine harvester is a kind of large-scale agricultural equipment which can cut, pick, thresh, clean grain and so on. At present, due to the limitation of producing conditions, there e

12、xists a relatively large difference in the consistency of the combine harvester in China. Researching the rapid testing methods of the operating parameters of combine harvesters, safety, reliability and developing a rela

13、tively high degree automation of final inspection line of the combine harvester ha</p><p>　　First,the paper introduces the development and application of virtual instrument technology, through the understand

14、ing of the development process,we know the important role and the irreplaceable position in the measurement test . By analyzing the vehicle quality examination methods, reference to the combine detection national standar

15、ds, this paper put forward testing method for measurement of the toe angle and other parameters in combine harvester. Then we develop the toe angle detection platfor</p><p>　　Key words: combine harvester, to

16、e Angle, virtual instrument technology</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p><b>　　1.1 引言1</b></p><p>　　1.2設(shè)計(jì)目的及意義1<

17、;/p><p>　　1.3國內(nèi)外研究進(jìn)展2</p><p><b>　　2虛擬儀器系統(tǒng)4</b></p><p>　　2.1虛擬儀器系統(tǒng)簡介4</p><p>　　2.2虛擬儀器的發(fā)展?fàn)顩r4</p><p>　　2.3虛擬儀器技術(shù)的優(yōu)勢6</p><p>　　2.4

18、軟件平臺(tái)選擇7</p><p>　　2.4.1 LabWindows/CVI簡介7</p><p>　　2.4.2LabWindows/CVI的特點(diǎn)7</p><p>　　3前束角檢測平臺(tái)的硬件設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.1.前束角檢測的意義9</p><p>　　3.2.車輛前束檢測方法10</

19、p><p>　　3.3.聯(lián)合收割機(jī)前述檢測方法12</p><p>　　3.4前束角檢測臺(tái)設(shè)計(jì)16</p><p>　　4前束角檢測平臺(tái)的軟件設(shè)計(jì)錯(cuò)誤！未定義書簽。</p><p>　　4.1軟件總體方案設(shè)計(jì)17</p><p>　　4.2軟件功能分析19</p><p><b>

20、;　　5結(jié)論與建議24</b></p><p>　　5.1課題結(jié)論24</p><p>　　5.2課題建議24</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)25</b></p><p><b>　　致謝27</b></p><p><b>　　1緒論&

21、lt;/b></p><p><b>　　1.1引言</b></p><p>　　隨著當(dāng)今社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，農(nóng)用機(jī)械越來越普及，迎來了一個(gè)快速發(fā)展的階段。農(nóng)用機(jī)械的發(fā)展不僅大大的節(jié)省了農(nóng)民的勞動(dòng)力同時(shí)也大幅度的提高了生產(chǎn)的效率。因此，怎樣提高農(nóng)用機(jī)械的使用效率和使用壽命就變得越來越重要了。對(duì)于農(nóng)用機(jī)械行業(yè)相關(guān)的技術(shù)人員而言，在這種趨勢下所要做的就是通過合理的設(shè)計(jì)

22、，改善機(jī)械本身的構(gòu)造提高各項(xiàng)性能從而達(dá)到提高效率。</p><p>　　聯(lián)合收割機(jī)是能夠一次完成谷類作物的收割、脫粒、分離莖桿、清除雜余物等工序，從田間直接獲取谷粒的收獲機(jī)械。聯(lián)合收割機(jī)也是農(nóng)業(yè)機(jī)械中結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜、科技含量較高、制造工藝水平要求很嚴(yán)的產(chǎn)品。聯(lián)合收割機(jī)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要工具，其質(zhì)量直接影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有序進(jìn)行。隨著對(duì)聯(lián)合收割機(jī)質(zhì)量越來越重視，從而對(duì)于聯(lián)合收割機(jī)質(zhì)量檢測技術(shù)的要求也越來越高，因此需要針對(duì)聯(lián)

23、合收割機(jī)的檢測方式進(jìn)行改進(jìn)。目前國內(nèi)沒有完整、快速、自動(dòng)化程度高的聯(lián)合收割機(jī)檢測線。本論文主要是基于虛擬儀器技術(shù)研究聯(lián)合收割機(jī)的前束角的檢測和設(shè)計(jì)。</p><p>　　實(shí)踐表明，車輪直線行駛時(shí)具有最小的輪胎磨損和最小的行駛阻力。但是如果車輪中心平面與行駛方向平行，非驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向車輪滾動(dòng)時(shí)在接地處受到一個(gè)有前到后的滾動(dòng)阻力，該力通過杠桿臂產(chǎn)生一個(gè)力矩，該力矩經(jīng)過轉(zhuǎn)向橫拉桿作用在轉(zhuǎn)向系上。由于轉(zhuǎn)向系各零部件間存在有裝配

24、間隙，轉(zhuǎn)向橫拉桿具有一定的彈性，所以車輪將在次力的作用下向外張，從而使車輪在高速行駛時(shí)不能直線行駛，加速了輪胎的磨損，增加了行駛阻力。為此，車輛設(shè)計(jì)時(shí)使前輪向內(nèi)偏轉(zhuǎn)一定的角度，即前輪前束：這一角度即為前輪前束角。</p><p>　　1.2設(shè)計(jì)目的及意義</p><p>　　聯(lián)合收割機(jī)為后輪驅(qū)動(dòng)，根據(jù)汽車前束角的檢測方法檢測收割機(jī)后輪的前束角。研究聯(lián)合收割機(jī)作業(yè)參數(shù)、安全性及可靠性的快速檢

25、測方法，研制一條自動(dòng)化程度較高的聯(lián)合收割機(jī)出廠質(zhì)量檢測線對(duì)于提高收獲機(jī)械的作業(yè)效率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。前束角是影響聯(lián)合收割機(jī)操縱穩(wěn)定性和行駛安全性的重要技術(shù)指標(biāo)，目前多以人工檢測為主，其檢測精度和重復(fù)性不高。為了提高檢測精度和重復(fù)性基于虛擬儀器技術(shù)研究收獲機(jī)械性能試驗(yàn)臺(tái)測控系統(tǒng)的基本目標(biāo)是為聯(lián)合收割機(jī)質(zhì)量檢測提供科學(xué)的試驗(yàn)平臺(tái)，并且為收獲機(jī)械性能檢測提供一套高效的出廠終檢系統(tǒng)。</p><p>　　計(jì)算機(jī)部件（例

26、如CPU、內(nèi)存、顯示器等）和儀器硬件被虛擬儀器利用高度透明的方法連接起來進(jìn)而能夠把測量、控制能力相結(jié)合起來。虛擬儀器還能夠完成對(duì)被測量的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)判斷、數(shù)據(jù)顯示和儲(chǔ)存等工作。把測量技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合在一起是虛擬儀器和傳統(tǒng)一起相比最突出的優(yōu)點(diǎn)，虛擬儀器能夠把計(jì)算機(jī)資源與硬件、不同功能的軟件模塊與數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)相結(jié)合連接成不同功能的儀器從而達(dá)到不同的用途。在虛擬儀器中用戶可以根據(jù)自己的實(shí)際需求和掌握的技術(shù)特點(diǎn)來選

27、擇自己所需要的儀器系統(tǒng)。</p><p>　　虛擬示波器的出現(xiàn)使得程序開發(fā)人員有了更多設(shè)計(jì)思路，它改變了原來固有的設(shè)計(jì)思路，把硬件用軟件來代替。以前數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)顯示功能由硬件來實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在改為用計(jì)算機(jī)和其顯示器來代替。這樣程序開發(fā)人員只要在現(xiàn)場拿一個(gè)筆記本電腦就可以完成各種工作。</p><p>　　綜上所述，本設(shè)計(jì)選用國內(nèi)外較為先進(jìn)的虛擬示波器軟件是美國NI公司的LabWindows/C

28、VI，使我們能夠更好地了解虛擬儀器的測量系統(tǒng)組成，掌握基于LabWindows/CVI虛擬儀器的基本概念和圖形化編程語言的基本知識(shí)，掌握LabWindows/CVI在數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析處理等方面的基礎(chǔ)及實(shí)際應(yīng)用。</p><p>　　1.3國內(nèi)外研究進(jìn)展</p><p>　　近年來隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械也得到了大力的發(fā)展，其中聯(lián)合收割機(jī)作為其中的代表得到了快速的發(fā)展。但是和其他西

29、方發(fā)達(dá)國家相比我國聯(lián)合收割機(jī)的自動(dòng)化水平還有著很大的差距，不論是技術(shù)水平還是質(zhì)量都和世界高端的聯(lián)合收割機(jī)差了很遠(yuǎn)，其中收割機(jī)在作業(yè)過程中谷物損失率居高不下已經(jīng)成為一道重要的難關(guān)。在我國農(nóng)業(yè)機(jī)械起步遠(yuǎn)遠(yuǎn)晚于西方國家，對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的性能檢測也因?yàn)槠浠貓?bào)率較低所以不論是國家還是企業(yè)家都對(duì)其不夠重視。隨著國家政策對(duì)三農(nóng)的越來越重視當(dāng)今社會(huì)有許機(jī)械企業(yè)將重心轉(zhuǎn)往農(nóng)業(yè)機(jī)械方面，如今社會(huì)上農(nóng)業(yè)機(jī)械的種類繁多都能夠?yàn)檗r(nóng)民減輕負(fù)擔(dān)。但是隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展其

30、安全性和作業(yè)效率也越來越多的被人們所重視，所以對(duì)聯(lián)合收割機(jī)的出廠檢測非常的有必要。但是由于聯(lián)合收割機(jī)種類很多根據(jù)不同的谷物都有不同的種類，也有的因?yàn)樽鳂I(yè)環(huán)境的差異其參數(shù)的設(shè)置也會(huì)有差別，所以很難形成一套標(biāo)準(zhǔn)的檢測方法，只能有針對(duì)性的設(shè)計(jì)出場性能檢測方法。</p><p>　　雖然說聯(lián)合收割機(jī)沒有標(biāo)準(zhǔn)的檢測技術(shù)但是因?yàn)槠浜推嚨哪承┕餐c(diǎn)可以借鑒汽車的出廠檢測技術(shù)。汽車的安全檢測技術(shù)經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展和完善已經(jīng)

31、慢慢地形成了一套固有的系統(tǒng)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛快發(fā)展汽車的安全檢測已經(jīng)漸漸的告別了五六十年代不科學(xué)的缺乏準(zhǔn)確度的檢測方法。而前束腳的檢測也已經(jīng)告別了靠尺側(cè)和眼看的方法，開始利用各種先進(jìn)的設(shè)備來準(zhǔn)確的測量方法，現(xiàn)在在汽車行業(yè)用的最多的就是四輪定位儀。</p><p>　　目前，我國還沒有成套的聯(lián)合收割機(jī)質(zhì)量檢測系統(tǒng)，尤其是在聯(lián)合收割機(jī)準(zhǔn)備走入市場的時(shí)候。有很多的檢測項(xiàng)目都是由人工檢測來完成，缺少現(xiàn)代化的測試儀器，比

32、起我國汽車檢測線有一定的差距。大多數(shù)的檢測項(xiàng)目憑借測試人員的經(jīng)驗(yàn)，雖然有一定的準(zhǔn)確性，但精度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，有部分的檢測方法采用了比較現(xiàn)代化的儀器，但缺少針對(duì)整機(jī)多個(gè)項(xiàng)目的自動(dòng)化程度較高的檢測系統(tǒng)，從而從很大程度上影響了聯(lián)合收割機(jī)的出廠質(zhì)量和效率。國內(nèi)的一些科研單位和企業(yè)一直致力于與收獲機(jī)械相關(guān)的研究工作，大部分僅停留在實(shí)驗(yàn)室的階段，還沒有真正的應(yīng)用到生產(chǎn)的過程中。</p><p><b>　　2虛擬儀器系

33、統(tǒng)</b></p><p>　　2.1虛擬儀器系統(tǒng)簡介</p><p>　　虛擬儀器技術(shù)(Virtual Instrument，簡稱VI)是將硬件與軟件通過特定的方式有效的聯(lián)合起來從而使之能夠完成各種測試和測量的工作。在虛擬儀器中硬件具有很高的應(yīng)用性是虛擬儀器的基礎(chǔ)，軟件具有高度的靈敏性是虛擬儀器的核心。硬件部分有基礎(chǔ)平臺(tái)和測試設(shè)施，用戶通常將計(jì)算機(jī)作為基礎(chǔ)平臺(tái)。軟件部分分為操

34、作系統(tǒng)、儀器驅(qū)動(dòng)器和應(yīng)用軟件。其中作為軟件部分基礎(chǔ)平臺(tái)的操作系統(tǒng)具有很重要的作用；連接硬件和應(yīng)用軟件的橋梁是儀器驅(qū)動(dòng)器，它能夠直接的控制各種硬件的接口；應(yīng)用軟件包括測試程序和界面程序。虛擬儀器系統(tǒng)組成示意圖如下圖</p><p>　　圖2.1虛擬儀器系統(tǒng)組成示意圖</p><p>　　2.2虛擬儀器的發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　虛擬儀器的概念最初是由美國國家儀器公

35、司（National Instruments Corp，簡稱NI）于1986年提出，NI公司在80年代研制和推出了許多總線系統(tǒng)的虛擬儀器，后來，許多美國的公司在虛擬儀器方面有了很大的進(jìn)展，例如HP公司，Tektronic公司，Racal公司等。在國外虛擬儀器發(fā)展很快不止美國其他西方國家近年來月越來越重視虛擬儀器的發(fā)展和研究，現(xiàn)在已經(jīng)研發(fā)了大量的基于虛擬儀器電子產(chǎn)品并且應(yīng)用于市場。在這近二十年來無論是剛開始學(xué)習(xí)的還是有豐富經(jīng)驗(yàn)的程序開發(fā)人

36、員越來越多的開始應(yīng)用虛擬儀器技術(shù)在各種行業(yè)里發(fā)揮作用?，F(xiàn)在虛擬儀器不論是在航空航天還是機(jī)器制造行業(yè)都受到越來越多的重視，有科學(xué)家曾經(jīng)做過預(yù)測，在以后的三四十年里虛擬儀器將會(huì)在儀器市場中占據(jù)半壁江山。這所有的一切都?xì)w功于虛擬儀器直觀化的圖形編程語言，虛擬儀器能夠通過圖形化的數(shù)據(jù)流語言和程序框圖很自然地顯示您的數(shù)據(jù)流，并且簡潔的用戶界面能夠直觀地顯示數(shù)據(jù)，使查看數(shù)據(jù)、修改數(shù)據(jù)變得更加的方便。本世紀(jì)虛擬儀器技術(shù)發(fā)展飛快，有很大程度上能夠取代傳

37、統(tǒng)的儀器。虛擬儀器在儀器發(fā)展史上具有劃時(shí)代的意義，它將現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和測</p><p>　　如今不僅在測試行業(yè)越來越多的人選擇應(yīng)用虛擬儀器技術(shù)來完成相應(yīng)的工作，就是其他的領(lǐng)域?qū)μ摂M儀器的使用比重也在慢慢的提高。傳統(tǒng)儀器在測試領(lǐng)域具有很重要的地位，但是在科技高速發(fā)展的現(xiàn)代越來越多的測試需要的精確度越來越高，傳統(tǒng)儀器的弊端也更加明顯的暴露在我們面前。虛擬儀器就能很好的解決傳統(tǒng)儀器的這些缺點(diǎn)，它具有更高的

38、靈活性，并且精度也得到了很大程度的提升，虛擬儀器甚至還可以解決傳統(tǒng)儀器無法測量的方面，其較低的成本和可擴(kuò)展性使得廠商越來越重視虛擬儀器。</p><p>　　虛擬儀器技術(shù)在發(fā)展過程中變得越發(fā)的完善，在追求高性能的同時(shí)也很注重對(duì)成本的控制，隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，虛擬儀器的成本也漸漸地變得能夠被越來越多的人所承受，尤其是在應(yīng)用了PC架構(gòu)和半導(dǎo)體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器。近年來隨著PC發(fā)展速度的加快其性能也變得越來越高，虛擬儀器也跟隨

39、著其腳步快速的發(fā)展起來了，并且有了非常多的新應(yīng)用。低成本、高性能的A/D和D/A轉(zhuǎn)換器的出現(xiàn)和發(fā)展也對(duì)虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展起到了促進(jìn)作用。隨著當(dāng)今社會(huì)各行業(yè)都趨向于自動(dòng)化發(fā)展，虛擬儀器也因?yàn)橛兄姸嗟膬?yōu)點(diǎn)而被越來越多的用戶認(rèn)可，也漸漸的取代了傳統(tǒng)儀器成為儀器領(lǐng)域的新霸主。</p><p>　　虛擬儀器在我國的發(fā)展剛剛開始是引進(jìn)國外的虛擬儀器技術(shù)，在經(jīng)過了近二十多年來的發(fā)展，虛擬儀器在我國得到了越來越廣泛的應(yīng)用，程序

40、開發(fā)人員對(duì)虛擬儀器的研究也越來越重視。近些年來國內(nèi)對(duì)于虛擬儀器的研究涉及到了眾多的領(lǐng)域，其與傳統(tǒng)儀器的區(qū)別也被人們大致的分為以下幾點(diǎn)：對(duì)于能夠同時(shí)利用傳統(tǒng)儀器和虛擬儀器的測量環(huán)境中，人們?cè)絹碓蕉嗟膬A向于用虛擬儀器取代傳統(tǒng)儀器，其原因主要是因?yàn)?lt;/p><p>　　虛擬儀器不僅能夠高效精確的測量而且還能夠節(jié)省成本；虛擬儀器還可以被應(yīng)用到許多危險(xiǎn)的環(huán)境中，其遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)在線檢測可以讓工作人員能夠不在現(xiàn)場的情況下完成測量，

41、而傳統(tǒng)以期在這些環(huán)境中就寸步難行；虛擬儀器還可以被應(yīng)用到對(duì)設(shè)備的故障檢測等方面而傳統(tǒng)的儀器對(duì)精度要求較高的領(lǐng)域就不能夠勝任；虛擬儀器具有仿真、通訊等功能，可以讓人們將其應(yīng)用到學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室的學(xué)習(xí)中。</p><p>　　2.3虛擬儀器技術(shù)的優(yōu)勢</p><p>　　和傳統(tǒng)儀器相比較虛擬儀器具有很多的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)列舉如下：</p><p><b>　?。?）高性能

42、</b></p><p>　　虛擬儀器技術(shù)是在PC技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它能夠很好地把現(xiàn)有的技術(shù)應(yīng)用于自身。它包含了有強(qiáng)大功能的處理器和文件I/O,能夠使您的數(shù)據(jù)在快速導(dǎo)入次胖的過程中就可以同時(shí)進(jìn)行有效的分析。除此之外，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，虛擬儀器的有時(shí)也被逐漸的體現(xiàn)了出來。</p><p><b>　　（2）很強(qiáng)的擴(kuò)展性</b></p>

43、;<p>　　因?yàn)镹I軟件具有很強(qiáng)的靈活性，所以我們能夠很好地利用當(dāng)前的新技術(shù)。我們只需要通過更新升級(jí)計(jì)算機(jī)，就可以整個(gè)系統(tǒng)變得更加的高效，不需要用戶在購買新的系統(tǒng)，這樣可以大大節(jié)省用戶的使用成本。當(dāng)有最新的成果時(shí)，我們可以把他們與用戶所擁有的測量設(shè)備很好的結(jié)合在一起，已達(dá)到用最少的成本來完成產(chǎn)品的上市。</p><p><b>　?。?）所耗時(shí)間少</b></p>

44、<p>　　NI公司本著一切方便用戶使用戶能夠更加簡潔明了的操作系統(tǒng)而設(shè)計(jì)出了虛擬儀器技術(shù)，在方便用戶操作的同時(shí)也在靈活性上下了很大的功夫。利用虛擬儀器及數(shù)用戶能夠更加方便靈活的創(chuàng)建、發(fā)布和配置任務(wù)，同時(shí)還能夠使測量的成本盡可能的低。在驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用兩個(gè)方面，NI更加高效的軟件結(jié)構(gòu)能夠與計(jì)算機(jī)、儀器儀表和通訊方面的最新技術(shù)相結(jié)合，這大大的節(jié)省了用戶的時(shí)間提高了工作效率。</p><p><b>

45、;　?。?）無縫集成</b></p><p>　　為了更好地完成各種復(fù)雜的測試，虛擬儀器技術(shù)的集成也變得越來越困難。這樣不僅消耗了大量的時(shí)間，也浪費(fèi)了大量不必要的人力財(cái)力。針對(duì)這一難題，NI公司為其開發(fā)的軟件平臺(tái)配置了標(biāo)準(zhǔn)的接口，用戶可以利用這些接口來完成各種復(fù)雜程度不同的工作。利用這些接口能夠更加輕松的將設(shè)備連接起來，大大的減輕了用戶的工作負(fù)擔(dān)。</p><p>　　2.4

46、軟件平臺(tái)選擇</p><p>　　2.4.1 LabWindows/CVI簡介</p><p>　　這些年來，世界上越來越多的公司開始致力于虛擬儀器軟件平臺(tái)的開發(fā)，各種各樣的軟件開發(fā)平臺(tái)被應(yīng)用與實(shí)際。這樣使得用戶的選擇變的多樣化，可以根據(jù)自己的需求來選擇適合自己的虛擬儀器。在種類眾多的虛擬儀器軟件開發(fā)平臺(tái)中NI公司的LabWindows/CVI平臺(tái)和LabView平臺(tái)更受用戶的青睞。在這兩

47、款軟件中，LabWindows/CVI是為學(xué)習(xí)C語言編程的傳統(tǒng)的程序開發(fā)人員所設(shè)計(jì)的，它它的受眾面比較廣。本論文涉及到了LabWindows/CVI軟件開發(fā)平臺(tái)，下面就我所知道的LabWindows/CVI做一個(gè)簡單的介紹。</p><p>　　LabWindows/CVI是美國國家儀器公司（National Instruments，簡稱NI公司）推出的交互式C語言開發(fā)平臺(tái)。在LabWindows/CVI軟件開發(fā)

48、平臺(tái)中將C語言平臺(tái)和測控所涉及到的工具高效的結(jié)合在了一起。其中C語言平臺(tái)不僅具有很強(qiáng)的功能同時(shí)也有很高的靈活性，而測控方面的工具能夠采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)和顯示數(shù)據(jù)使測得的結(jié)果更加的準(zhǔn)確和明了。LabWindows/CVI軟件開發(fā)平臺(tái)是一款專門針對(duì)熟悉C語言編程的軟件開發(fā)人員開發(fā)的軟件，用戶可以用它來編寫檢測系統(tǒng)、自動(dòng)測試系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、和過程監(jiān)控系統(tǒng)等應(yīng)用軟件。NI公司的LabWindows/CVI是一個(gè)被更多的人證實(shí)了的用于測試和測

49、量的軟件開發(fā)平臺(tái)，大大的提高了用戶的生產(chǎn)效率?？茖W(xué)家和軟件工程師應(yīng)用LabWindows/CVI開發(fā)出了性能更高、更加可靠的應(yīng)用程序。</p><p>　　2.4.2LabWindows/CVI的特點(diǎn)</p><p>　　LabWindows/CVI是NI公司為學(xué)習(xí)C語言的程序開發(fā)人員研發(fā)的軟件開發(fā)平臺(tái)，用戶在這個(gè)平臺(tái)上可以用C語言來編寫程序，同時(shí)也必須得符合C語言的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。在LabWi

50、ndows/CVI軟件開發(fā)平臺(tái)中用戶可以完成以下的一些操作：利用其強(qiáng)大的函數(shù)庫來建立數(shù)據(jù)采集和程序控制的應(yīng)用程序；可以利用其完備的軟件來進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集、數(shù)據(jù)的分析和數(shù)據(jù)的顯示；還可以利用該軟件開發(fā)平臺(tái)為其它程序開發(fā)提供編譯好的C 語言目標(biāo)模塊，動(dòng)態(tài)鏈接庫(DLL)，C靜態(tài)庫和儀器驅(qū)動(dòng)程序。</p><p>　　在LabWindows/CVI的軟件開發(fā)平臺(tái)中用戶可以利用其強(qiáng)大的庫函數(shù)來實(shí)現(xiàn)一些特殊的功能，如程序的設(shè)

51、計(jì)和編輯，還能調(diào)試其他的C語言程序。在這樣的開發(fā)環(huán)境中LabWindows/CVI不僅具有功能強(qiáng)大的函數(shù)庫而且每個(gè)函數(shù)都有交互式操作界面，被稱之為函數(shù)面板（Function Panel）。在該軟件開發(fā)平臺(tái)中用戶可以利用函數(shù)庫來編寫程序，可以在函數(shù)面板中執(zhí)行該函數(shù)并且還能夠生成相應(yīng)的函數(shù)代碼供其它函數(shù)調(diào)用。用戶不僅能夠應(yīng)用這些豐富的函數(shù)庫來實(shí)現(xiàn)正常的程序開發(fā)，同時(shí)也能夠?yàn)椴杉瘮?shù)據(jù)和控制儀器等更加復(fù)雜的應(yīng)用程序提供幫助。</p>

52、<p>　　LabWindows/CVI的應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛，涵蓋了航空航天、兵器軍工、電氣通訊和工業(yè)生產(chǎn)等各種行業(yè)。</p><p>　　綜上所述可以得出LabWindows/CVI具有以下的優(yōu)勢：</p><p>　　LabWindows/CVI是一個(gè)完全集成式的開發(fā)環(huán)境，在該環(huán)境中用戶能夠?qū)㈤_發(fā)方式和ANSI C編譯代碼完美的聯(lián)合在一起。這樣既能夠擁有完美的互動(dòng)性也能夠保

53、持很強(qiáng)的靈活性。另外它還給用戶提供了許許多多有實(shí)際作用的特性，使得用戶能在不減慢C代碼的運(yùn)行速度的基礎(chǔ)上就可以很好地提高工作效率；</p><p>　　在LabWindows/CVI中程序開發(fā)人員將源代碼編輯、32位ANSI C編譯、聯(lián)結(jié)、調(diào)試以及標(biāo)準(zhǔn)ANSI C庫等都集成在了特定的環(huán)境中。這樣就使得用戶可以在節(jié)省大量時(shí)間的情況下編寫和調(diào)試程序。</p><p>　　LabWindows/

54、CVI中編程方法大多均采用回調(diào)函數(shù)，這樣就會(huì)使得用戶能夠更容易的學(xué)習(xí)和應(yīng)用。</p><p>　　在LabWindows/CVI中有許多的函數(shù)面板，這些函數(shù)面板不僅能夠使用戶更加明了的讀懂系統(tǒng)的程序，同時(shí)也能夠較少程序塊開發(fā)人員的程序編寫量，大大的提高了用戶的效率和程序的可靠性。</p><p>　　3前束角檢測平臺(tái)的硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1.前束角檢測

55、的意義</p><p>　　為了提高汽車在行駛時(shí)的穩(wěn)定性和安全性，設(shè)計(jì)人員在安裝輪胎時(shí)設(shè)置了包括簽署叫、外傾角、后傾角、推力角在內(nèi)的車輪定位角度。這些參數(shù)是否符合標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)影響到汽車的操作穩(wěn)定、行駛安全和輪胎以及各部件之間的磨損。由于汽車設(shè)置有外傾角，所以就會(huì)使得汽車在行駛的過程中擁有向外滾動(dòng)的趨勢，此時(shí)車橋的作用就體現(xiàn)了出來它剝奪了車輪向外側(cè)移動(dòng)的趨勢，這樣輪胎由于想運(yùn)動(dòng)而被限制就會(huì)打滑使得輪胎磨損嚴(yán)重。針對(duì)這一

56、現(xiàn)象設(shè)計(jì)人員給車輪設(shè)置了前束角借此來抵消外傾角帶來的輪胎打滑的現(xiàn)象。車輪前輪或者后輪中心線的后端與前端的距離之差就叫做車輪前束，人們也叫做總前束。左側(cè)車輪前束和右側(cè)車輪前束相加即為總前束。</p><p>　　總前束=Ltoe+Rtoe</p><p><b>　　圖3.1車輪前束</b></p><p>　　車輪前束有正前束、負(fù)前束和零前束之

57、分，人們也把負(fù)前束叫做后束。圖2所示即為車輪的三種前束，其中當(dāng)左邊的車輪和右邊的車輪平行時(shí)，汽車兩個(gè)車輪前端的距離和后端的距離相等，此時(shí)即為零前束；當(dāng)汽車兩個(gè)輪胎不平行時(shí)，輪胎前端的距離大于后端的距離時(shí)為負(fù)前束；當(dāng)汽車輪胎搶斷的距離小于后端的距離時(shí)為正前束。</p><p>　　為了消除外傾角所帶來的不良的影響我們?cè)O(shè)計(jì)前束，但是當(dāng)車輛在行駛時(shí)，來自不同方向的作用力持續(xù)的作用于剛性的懸架，這樣就使得像聯(lián)合收割機(jī)這樣

58、的由后輪驅(qū)動(dòng)車輛的前輪具有了負(fù)前束的趨勢。為了解決這一問題一些車輛在設(shè)計(jì)時(shí)采用了零外傾，使得其前輪具有較小的正前束。根據(jù)這一現(xiàn)象，設(shè)計(jì)人員為前輪驅(qū)動(dòng)的車輛設(shè)計(jì)了較小的負(fù)前束。這樣可以在車輛處于行駛的過程中對(duì)轉(zhuǎn)向桿系和轉(zhuǎn)向輪進(jìn)行補(bǔ)償。當(dāng)車輛在行駛時(shí)，由于懸掛系統(tǒng)的拉伸壓縮會(huì)使得轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的尾端會(huì)進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)桿件的長度不在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)或者桿件的安裝角度有問題時(shí)，汽車處于平穩(wěn)的路面上時(shí)問題還不會(huì)很大，但是當(dāng)汽車處于坑坑洼洼的路面時(shí)，就會(huì)使得

59、桿件搖動(dòng)進(jìn)而使轉(zhuǎn)向臂法神變化，這樣就會(huì)改變車輪的方向，導(dǎo)致車輪前束發(fā)生改變，使得轉(zhuǎn)向變得不平穩(wěn)。</p><p>　　類型不同的輪胎也會(huì)對(duì)車輪前束的設(shè)計(jì)產(chǎn)生一定的影響。例如斜線輪胎的車輪前束就比子午線輪胎的車輪前束大。導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因就是斜線輪胎的胎面和胎肩比子午線輪胎更加的容易變形,而這樣就會(huì)使得外傾推進(jìn)比較大。前束為零的車輪，其輪胎的方向指向正前方，此時(shí)輪胎向前滾動(dòng)的磨損最小。無論汽車車輪的前束為正前束還是

60、負(fù)前束，其設(shè)計(jì)的初始目的就是為了使車輛在行駛時(shí)車輪的前束能夠趨于零前束，進(jìn)而進(jìn)一步提高汽車的性能。對(duì)于汽車來說，通常會(huì)對(duì)主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角、前輪外傾角和前輪前束分別進(jìn)行檢測。但是由于聯(lián)合收割機(jī)還沒有一個(gè)完全規(guī)范和確定的標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)槎ㄎ坏膮?shù)能夠決定車輛的一些性能，為了滿足特定的性能，功能不同的車輛具有不同的前束標(biāo)準(zhǔn)值和可偏差的范圍。因此聯(lián)合收割機(jī)的前束值需要根據(jù)各自的作業(yè)環(huán)境和主要性能來定。</p><p>　

61、　3.2.車輛前束檢測方法</p><p>　　零前束的車輪與零外傾角的車輪一樣，其輪胎均指向正前方，輪胎的磨損在此時(shí)最少。無論汽車車輪的前束為正前束還是負(fù)前束，其設(shè)計(jì)的初始目的就是為了使車輛在行駛時(shí)車輪的前束能夠趨于零前束，進(jìn)而進(jìn)一步提高汽車的性能，減少輪胎的磨損提高輪胎的使用壽命。無論是正前束過大還是負(fù)前束過大都會(huì)磨損輪胎胎紋的羽毛狀。當(dāng)正前束過大時(shí)輪胎臺(tái)面的外側(cè)花紋容易被磨損，而內(nèi)側(cè)邊緣的花紋則容易被羽狀化

62、。由負(fù)前束過大所引起的磨損正好和正前束過大所引起的磨損相反。汽車前輪設(shè)計(jì)前束就是為了能夠和外傾角相互制約，相互制約的結(jié)果就是能夠使汽車在行駛時(shí)無論是車輪的側(cè)向滑移還是輪胎的磨損都能減到最小。既然在汽車的正常行駛過程中前束起到了如此重要的作用那么我們就有必要對(duì)汽車的前束進(jìn)行檢測和調(diào)整。在我國目前汽車車輪前束的檢測和調(diào)整一般都分為靜態(tài)檢測調(diào)整和動(dòng)態(tài)檢測調(diào)整。下面就簡單介紹下這兩種檢測方法：</p><p>　?。?）

63、靜態(tài)檢測調(diào)整：將汽車停放在水平地面上，利用前束尺或者其他的測量工具來檢測前輪的前束值，如果汽車的前束值不在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)可以通過改變橫拉桿的長度來調(diào)整前輪的前束值，使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。</p><p>　?。?）動(dòng)態(tài)檢測調(diào)整：此方法主要是通過檢測車輛側(cè)滑量的大小和方向來達(dá)到前束角的檢測。在車輛處于靜止的狀態(tài)下通過調(diào)整轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的橫拉桿長度,來達(dá)到改變前束值的目的。在經(jīng)過反復(fù)的檢測和調(diào)整，最終使得前輪的側(cè)滑量能夠達(dá)到國

64、家標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　現(xiàn)在國內(nèi)現(xiàn)有的汽修廠大部分都是設(shè)備比較的簡陋，修理人員的技術(shù)水平有限，所以大部分的汽修廠都是通過前束尺來檢測汽車前輪的前束角，并通過簡單的調(diào)整手段將其調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，其檢測方法為：</p><p>　?。?）將汽車停放在水平地面使其車輪處于直線行駛的位置；</p><p>　?。?）用千斤頂頂起汽車前橋；</p>&l

65、t;p>　?。?）在汽車的兩前輪外側(cè)用粉筆標(biāo)記一個(gè)“十”字的記號(hào)；</p><p>　?。?）調(diào)整汽車前輪使其“十”字標(biāo)記位于車輪最前端并且調(diào)整期高度使其與車輪軸線處于同一高度，用直尺測得其距離記為A;</p><p>　　（5）將“十”字標(biāo)記調(diào)整到與（4）中相反180°的方向并且保持其高度不變，再一次用直尺測量其距離并記為B，此時(shí)就可以把汽車前輪的前束值即為B-A的值。&

66、lt;/p><p>　　計(jì)算測得的前束值如果不在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，通過調(diào)整橫拉桿的長短來時(shí)的前束值達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，這種檢測方法的優(yōu)點(diǎn)是檢測方便簡單易于操作，但其也有致命的缺點(diǎn)就是其測量的值誤差比較大，通常測出的值不能夠達(dá)到最初的目的。通過分析不難得這種方法誤差大的原因主要是：</p><p>　　利用粉筆做的“十”子標(biāo)記線條比較粗這樣會(huì)使得測量的距離有誤差，就會(huì)使得前后的距離差不準(zhǔn)確；</p

67、><p>　　在進(jìn)行測量時(shí)一般是用肉眼觀察“十”字標(biāo)記是否和車輪軸線處于同一高度，這種方法準(zhǔn)確性太差會(huì)使得測出的距離有很大的誤差；</p><p>　　用肉眼很難看出兩個(gè)車輪的“十”字標(biāo)記都處于同一水平線上，如不在同一水平面上就會(huì)使得測出的距離偏大，其得出的前束值自然就不是很準(zhǔn)確。綜上所述，用這種方法測量汽車前輪的前束值是不可取的。</p><p>　　下面介紹另一種常

68、用的用前束尺來測量前束角的靜態(tài)檢測方法：</p><p>　　將汽車停放在水平地面上，并使得車輪能夠保持直線行駛的位置；</p><p>　　將前橋用千斤頂頂起，在輪胎表面用粉筆涂抹，滾動(dòng)車輪使得金屬針能在車輪上畫出中心線；</p><p>　　繼續(xù)保持汽車直線行駛的位置，放松千斤頂讓車輪著地；</p><p>　　把前束尺放在汽車輪胎的后方

69、，并使得尺桿與車橋保持平行，調(diào)整兩車輪上的指針使其針尖的位置與車輪軸線處于同一高度。調(diào)整游標(biāo)尺使它與標(biāo)尺對(duì)準(zhǔn)零位，將活動(dòng)尺桿的固定螺釘放松，調(diào)整尺桿長短，讓兩指針分別指到被測車輪的中心線，最后固定尺桿，讀出尺上的距離B；</p><p>　　把前束尺移動(dòng)到被測車輪的前方，讓前束固定指針指到輪胎中心線位置,讀出此時(shí)前束尺上的距離A,計(jì)算出兩次測量距離的差值B-A即為前束角的值。</p><p&g

70、t;　　通過上述方法測的的前束不是很準(zhǔn)確，但是由于技術(shù)水平和設(shè)備的限制。目前國內(nèi)大多的汽車修理廠大多采用這樣的方法進(jìn)行前束角的測量和調(diào)整，當(dāng)測出的值與汽車出廠時(shí)給出的標(biāo)準(zhǔn)范圍不同時(shí)，修理人員通過稍微調(diào)整橫拉剛桿的長度來使前束值回到標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。 </p><p>　　3.3.聯(lián)合收割機(jī)前述檢測方法</p><p>　　根據(jù)汽車前束檢測方法我們可以大致的相處集中監(jiān)測聯(lián)合收割機(jī)前束角的方法，由

71、于聯(lián)合收割機(jī)為后輪驅(qū)動(dòng)，所以我們測聯(lián)合收割機(jī)后輪的前束值?？紤]到聯(lián)合收割機(jī)前后輪大小不一，故不能采用汽車通用的四輪定位直接測量。借鑒汽車前束角測量的方法我們可以得到以下幾種測量聯(lián)合收割機(jī)前束角的方案：</p><p>　　方法一：采用前束尺直接進(jìn)行測量；</p><p>　　方法二：將聯(lián)合收割機(jī)停在水平地面，并使收割機(jī)平行于水平導(dǎo)軌，在收割機(jī)四輪的輪轂中心分別裝上激光燈并在導(dǎo)軌上裝有可移動(dòng)

72、的保持水平的直尺，移動(dòng)水平直尺使之位于聯(lián)合收割機(jī)后方，調(diào)整高度打開激光燈是燈光打在水平直尺上，讀出距離即為兩后輪之間的距離；移動(dòng)導(dǎo)軌至聯(lián)合收割機(jī)前方調(diào)整直尺高度同樣可以測得兩前輪之間的距離；</p><p>　　1水平直尺 2支持 3激光燈 4水平儀</p><p>　　圖3.2前束角檢測方案二</p><p>　　方法三：將聯(lián)合收割機(jī)停在水平導(dǎo)軌中間,

73、水平導(dǎo)軌上裝有可以左右移動(dòng)上下調(diào)整的豎直導(dǎo)軌，豎直導(dǎo)軌上裝有兩個(gè)固定的支架，支架的兩端裝有兩個(gè)測距傳感器，中間裝有一個(gè)攝像頭和一個(gè)十字光叉，保持支架水平。利用電機(jī)正反轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)水平導(dǎo)軌前后移動(dòng)，調(diào)整高度是的十字光叉位于車輪輪轂中心打開測距傳感器就可以得到車輪距離水平導(dǎo)軌的位置。同樣的調(diào)節(jié)導(dǎo)軌位置和高度就可以測得另外兩個(gè)車輪距離導(dǎo)軌的距離。</p><p>　　1十字光叉 2測距傳感器 3攝像頭 4水平儀

74、 5水平導(dǎo)軌</p><p>　　圖3.3前束角檢測方案三</p><p>　　第二種方案和第三種方案的計(jì)算方法在理論上是基本相同的，但是第二種方案對(duì)處于車輪輪轂處的激光燈的擺放有比較嚴(yán)格的要求，必須保證激光等于車輪臺(tái)面的平行同時(shí)也還得保證激光燈不被輪胎給擋住，如果上述兩個(gè)條件有一個(gè)無法做好就會(huì)導(dǎo)致測量無法進(jìn)行。另外還得控制直尺的高度和水平程度，必須保證直尺水平同時(shí)高度必須處于車輪輪轂處

75、。由于采用的是傳統(tǒng)的測量方法測出的數(shù)據(jù)不是足夠的準(zhǔn)確，而第三種方案采用的是自動(dòng)化控制的測量方法能夠保證有足夠的精確度，所以我們采用方案三進(jìn)行前束角的測量。</p><p>　　采用方案三來測量聯(lián)合收割機(jī)的前束角時(shí)，水平導(dǎo)軌的前后移動(dòng)和豎直導(dǎo)軌的上下移動(dòng)通過電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來控制，在方案三中我們需要測量四個(gè)距離，包括左前輪距離導(dǎo)軌距離、左后輪距離導(dǎo)軌距離、右前輪距離導(dǎo)軌距離和右后輪距離導(dǎo)軌距離。為了更加準(zhǔn)確合理的測出這

76、四個(gè)距離，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)用來支撐測距離所安裝的激光測距傳感器。機(jī)械結(jié)構(gòu)如下圖5所示：</p><p>　　1十字光叉 2測距傳感器 3攝像頭 4水平儀 5水平導(dǎo)軌 6豎直導(dǎo)軌</p><p>　　圖3.4水平導(dǎo)軌處的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　為了保證測量的準(zhǔn)確性，車輪的每一側(cè)接收激光的位置要在過車輪圓心的同一個(gè)平面上，這就要求首

77、先要找到車輪的圓心位置，此時(shí)用到了能發(fā)射十字線的激光筆。激光筆的位置要與兩個(gè)激光傳感器在同一水平線上，從而避免由于測量位置引起的誤差。而當(dāng)聯(lián)合收割機(jī)駛?cè)霗z測的工位時(shí)，如果人工的去尋找車輪的圓心，顯然效率是很低的，因此我們采用攝像頭來作為輔助工具，這樣就可以遠(yuǎn)程的監(jiān)測到實(shí)時(shí)的檢測畫面，通過控制導(dǎo)軌的移動(dòng)進(jìn)而比較準(zhǔn)確且快速的找到車輪的中心位置。</p><p>　　由于前束值本身是一個(gè)比較小的值，測量過程中任何原因引

78、起的誤差都會(huì)造成結(jié)果的不準(zhǔn)確，因此在選擇對(duì)應(yīng)的硬件時(shí)，要選擇精度高、性能好、可靠性高的激光傳感器，同時(shí)還要注意硬件固定的穩(wěn)定性。在軟件方面，首先進(jìn)入到檢測界面后，兩個(gè)攝像頭采集的圖像能夠?qū)崟r(shí)的顯示在檢測界面上，然而大部分的攝像頭只能夠?qū)崟r(shí)的顯示一個(gè)攝像頭采集的圖像，因此兩個(gè)攝像頭同時(shí)顯示是需要解決的問題之一。因?yàn)橐覉A心的位置，因此需要能夠分別控制聯(lián)合收割機(jī)左右兩側(cè)導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)，控制導(dǎo)軌的前后運(yùn)動(dòng)實(shí)際上就是實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，而電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)需

79、要向它持續(xù)的提供脈沖信號(hào)。在找到了測量的準(zhǔn)確位置之后，激光傳感器就可以向車輪的表面發(fā)射激光，得到了測試值后就可以通過簡單的算法得到我們最終要測量的前束值。</p><p>　　3.4前束角檢測臺(tái)設(shè)計(jì)</p><p>　　前束角檢測臺(tái)設(shè)計(jì)包括檢測臺(tái)的檢測臺(tái)機(jī)械設(shè)計(jì)、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。根據(jù)圖6可以設(shè)計(jì)書前束角檢測臺(tái)，前束角檢測臺(tái)的總體設(shè)計(jì)方案圖6所示如下：</p>&

80、lt;p>　　圖3.5前束角檢測臺(tái)設(shè)計(jì)方案圖</p><p>　　4前束角檢測平臺(tái)的軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1軟件總體方案設(shè)計(jì)</p><p>　　在經(jīng)過上述一系列的工作之后設(shè)計(jì)出了前束角檢測的檢測臺(tái)，既然要檢測前束角那就一定得用測控系統(tǒng)。近年來隨著計(jì)算機(jī)的日益發(fā)展，測控系統(tǒng)也在慢慢的向著自動(dòng)化的方向發(fā)展。在測控系統(tǒng)中雖然系統(tǒng)最關(guān)鍵的部分是硬件，但是

81、系統(tǒng)的靈魂卻是由軟件所組成的。與一般的應(yīng)用軟件相比測控軟件有其特殊的一面，測控軟件能夠與硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)信息交換，其路徑是通過總線接口來實(shí)現(xiàn)的。通過信息交換能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的收集、測量結(jié)果的現(xiàn)實(shí)、數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存盒對(duì)外部輸出的控制等。一個(gè)測控系統(tǒng)是否是先進(jìn)和可靠的關(guān)鍵就是由測控軟件來衡量的。測控軟件開發(fā)平臺(tái)是測控軟件設(shè)計(jì)時(shí)涉及的編程語言和軟件支持環(huán)境，是計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、編程語言、數(shù)據(jù)庫軟件以及程序診斷軟件等集成的軟件平臺(tái)，其中測控軟件編程語言是測控軟

82、件平臺(tái)的核心。通過對(duì)測控軟件開發(fā)平臺(tái)的認(rèn)真比較和分析，最后還是選擇了LabWindows/CVI開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行軟件的開發(fā)工作</p><p>　　LabWindows/CVI軟件開發(fā)平臺(tái)采用了結(jié)構(gòu)化的編程思想，具有簡潔的人機(jī)交互界面，很容易被用戶讀懂并且也容易維護(hù)，同時(shí)該軟件開發(fā)平臺(tái)還具有很高的可靠性軟件的總體設(shè)計(jì)包括軟件的界面設(shè)計(jì)和軟件的檢測流程設(shè)計(jì)。進(jìn)入軟件檢測系統(tǒng)的界面圖如下：</p><

83、p>　　圖4.1進(jìn)入軟件檢測系統(tǒng)界面</p><p>　　在點(diǎn)擊了上圖右下方的登陸按鈕后，會(huì)進(jìn)入到前束檢測的界面中，如下圖所示，在檢測界面的上方兩側(cè)是攝像頭攝取圖像的像是部分，在其下方是控制導(dǎo)軌前后移動(dòng)和停止的按鈕部分，中間方框內(nèi)部是控件和顯示結(jié)果的區(qū)域，再點(diǎn)擊開始測試按鈕會(huì)進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的檢測。</p><p>　　圖4.2前束檢測界面</p><p><

84、;b>　　4.2軟件功能分析</b></p><p>　　聯(lián)合收割機(jī)終檢系統(tǒng)前束檢測的流程圖如下，打開軟件檢測系統(tǒng)后，進(jìn)入到聯(lián)合收割機(jī)終檢系統(tǒng)檢測界面，這時(shí)檢測人員需要輸入相關(guān)的試驗(yàn)信息，包括收割機(jī)編號(hào)、收割機(jī)型號(hào)、生產(chǎn)單位及檢測人員。</p><p><b>　　N </b></p><p><b>　　Y<

85、/b></p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p>　　圖4.3前束檢測流程圖</p><p>　　點(diǎn)擊檢測開始按鈕后，系統(tǒng)內(nèi)部開始讀取攝像頭的相關(guān)函數(shù)，若

86、檢測到攝像頭的接線存在問題，則會(huì)彈出如下提示信息：</p><p><b>　　圖4.4消息提示框</b></p><p>　　在攝像頭連接無誤的情況下，正式進(jìn)入到檢測界面，這時(shí)檢測界面的左上方和右上方會(huì)實(shí)時(shí)的顯示采集到的圖像，在攝像頭連接無誤的情況下，正式進(jìn)入到檢測界面，這時(shí)檢測界面的左上方和右上方會(huì)實(shí)時(shí)的顯示采集到的圖像，兩個(gè)圖像實(shí)時(shí)顯示需要采用異步定時(shí)器，異步定

87、時(shí)器的時(shí)間設(shè)為0.001s，即每隔0.001s保存一次圖像，再實(shí)時(shí)的顯示出來，由于視覺暫留的原因人眼觀察到的是流暢的圖像，圖像的相關(guān)采集程序如下：</p><p>　　const char* name="\\1.BMP";//設(shè)置指針name指向圖片1</p><p>　　const char* name1="\\2.BMP";//設(shè)置指

88、針name1指向圖片2</p><p>　　pCapture0=cvCreateCameraCapture(1);//捕獲第一個(gè)攝像頭幀</p><p>　　pCapture1 = cvCreateCameraCapture(0);//捕獲第二個(gè)攝像頭幀</p><p>　　if(pCapture0==NULL&&pCapture1==NULL)

89、</p><p>　　{MessagePopup ("提示", "攝像頭未成功連接,請(qǐng)檢查接線！"); //提示信息</p><p><b>　　break ; }</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　{GetDir(

90、CurrentDir0);//獲得文件1路徑</p><p>　　strcat(CurrentDir0,name);//將圖片1連接到文件1后</p><p>　　GetDir(CurrentDir1);//獲得文件2路徑</p><p>　　strcat(CurrentDir1,name1);//將圖片2連接到文件2后</p>

91、;<p>　　SetAsyncTimerAttribute (Camera, ASYNC_ATTR_ENABLED, 1); }//啟動(dòng)異步定時(shí)器</p><p>　　//雙目攝像頭異步定時(shí)器函數(shù)</p><p>　　int CVICALLBACK CameraData (int reserved, int timerId, int event, void *callback

92、Data, </p><p>　　int eventData1, int eventData2)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(event==EVENT_TIMER_TICK)</p><p>　　{static int bmpID ;</p><p>　　i

93、f(pCapture0!=NULL)</p><p>　　{pFrame0 = cvQueryFrame( pCapture0 );</p><p>　　cvSaveImage( CurrentDir0, pFrame0,NULL);//保存圖片1</p><p>　　DisplayImageFile (panelOne, PANEL_1_PICTURE, C

94、urrentDir0);}//顯示圖片1 </p><p>　　if(pCapture1!=NULL)</p><p>　　{pFrame1 = cvQueryFrame( pCapture1 ); </p><p>　　cvSaveImage( CurrentDir1, pFrame1,NULL);//保存圖片2</p><p>　　

95、DisplayImageFile (panelOne, PANEL_1_PICTURE_2, CurrentDir1);}//顯示圖片2</p><p><b>　　}</b></p><p>　　return 0 ;//返回值</p><p><b>　　}</b></p><p>　　由于我

96、們要對(duì)聯(lián)合收割機(jī)的后輪進(jìn)行檢測，而它駛?cè)氲綑z測工位后不一定停到完全準(zhǔn)確的位置，在兩個(gè)圖像顯示區(qū)域的下方分別有左移和右移兩個(gè)按鈕，用來控制導(dǎo)軌的移動(dòng)。由于十字形的激光筆安裝在測試裝置上，因此從圖像上可以看到激光筆的位置，在圖像中看到車輪在左右方向處于中心時(shí)，停止移動(dòng)導(dǎo)軌，這時(shí)通過調(diào)節(jié)橫梁上的固定螺母來微調(diào)激光傳感器上下的位置，直到十字形的點(diǎn)處于車輪的中心位置。</p><p>　　在找到了車輪的中心位置后，可以點(diǎn)擊

97、單次測量按鈕，那么在檢測界面的左下方和右下方會(huì)顯示測量的距離，激光傳感器測距的異步定時(shí)器的相關(guān)函數(shù)如下：</p><p>　　Int CVICALLBACK asynCBtwo(int reserved,int timerId,int event,void*callback,</p><p>　　int eventData1,int eventData2)</p><p

98、>　　{int s,y;//定義變量</p><p>　　switch(event)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case EVENT_TIMER_TICK:</p><p>　　y=ZT7335_AIinit(cardNO_7335, 0, 5,2, 0, 0,

99、 4, 0, 0, 0, 0);//0表示AD結(jié)果 -1表示失敗 </p><p>　　ZT7335_GetLastErr();</p><p>　　ZT7335_AIFifoEx(cardNO_7335,1,readArr);</p><p>　　for( s=0;s<1;s++)</p><p>　　{showArr[s]=re

100、adArr[s]/1000.00*20.00; //讀取測量的值</p><p>　　SetCtrlVal (panelOne, PANEL_1_NUMERIC, showArr[s]);}//將值顯示在控件上</p><p>　　break; </p><p>　　} </p><p>　　retu

101、rn 0;//返回值</p><p><b>　　}</b></p><p>　　經(jīng)過三次測量并求得平均值后，檢測面板的中間區(qū)域會(huì)顯示最終的測試值，并給出最終判斷結(jié)果，這樣就完成了對(duì)前束角的檢測。本前束角檢測工作平臺(tái)以二維移動(dòng)平臺(tái)為基礎(chǔ)，具備了激光定位、圖像檢測、距離測量等功能，通過對(duì)應(yīng)的測控軟件系統(tǒng)的控制，最終可以實(shí)現(xiàn)對(duì)聯(lián)合收割機(jī)前束角的檢測。</p>

102、<p><b>　　5結(jié)論與建議</b></p><p><b>　　5.1課題結(jié)論 </b></p><p>　　本文先是對(duì)我國聯(lián)合收割機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用做了簡短的介紹，指出了我國聯(lián)合收割機(jī)生產(chǎn)質(zhì)量檢測的發(fā)展?fàn)顩r，隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展越來越迅速所以對(duì)聯(lián)合收割機(jī)進(jìn)行出廠質(zhì)量檢測是必須進(jìn)行的。隨后指出了前束角在聯(lián)合收割機(jī)正常的工作過程中所起的

103、到的重要作用，最后基于虛擬儀器技術(shù)建立了聯(lián)合收割機(jī)前束角的檢測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)聯(lián)合收割機(jī)的出廠檢測。論文主要完成了一下的工作：</p><p>　　介紹了聯(lián)合收割機(jī)前束角的重要作用，通過分析其作用對(duì)前束角有了一個(gè)大致的了解，同時(shí)也對(duì)國內(nèi)現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)機(jī)械的安全檢測標(biāo)準(zhǔn)有了大致的了解。知道了在農(nóng)業(yè)機(jī)械這個(gè)行業(yè)中我們距離西方發(fā)達(dá)國家還有很大的差距；</p><p>　　通過對(duì)虛擬儀器技術(shù)的了解和比較

104、，最后選用了LabWindows/CVI軟件開發(fā)平臺(tái)作為測控系統(tǒng)的測控軟件；</p><p>　　根據(jù)對(duì)汽車前束角檢測方法的分析，在分析了聯(lián)合收割機(jī)與汽車的不同之處后得出了聯(lián)合收割機(jī)前束角的檢測方法。在分析了不同的檢測方案后選用了一種比較精確和易于操作的檢測方案，隨后設(shè)計(jì)了前束角檢測平臺(tái)；</p><p>　　在基于LabWindows/CVI的軟件開發(fā)平臺(tái)上，開發(fā)了一套計(jì)算機(jī)軟件，該軟件

105、能夠?qū)崿F(xiàn)參數(shù)的設(shè)置、圖像的監(jiān)控和數(shù)據(jù)的顯示等功能。</p><p><b>　　5.2課題建議</b></p><p>　　本論文主要是對(duì)聯(lián)合收割機(jī)的前束角的檢測進(jìn)行了研究，基于LabWindows/CVI軟件開發(fā)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了對(duì)前束角的計(jì)算機(jī)檢測。但是由于聯(lián)合收割機(jī)種類的不同使得其出廠檢測變得非常的復(fù)雜，再者本人的知識(shí)水平有限，不能很全面和系統(tǒng)的對(duì)聯(lián)合收割機(jī)的前束角進(jìn)行

106、研究，本文存在了許多的不足之處，希望以后有人能夠更加深入的進(jìn)行研究。在這里提出我得出的一些建議，希望以后的研究能夠有些幫助。</p><p>　　本文設(shè)計(jì)的前束角檢測臺(tái)完成了對(duì)聯(lián)合收割機(jī)前束角的檢測，但其實(shí)用性和可靠性具體還需要通過試驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步的驗(yàn)證和提高；</p><p>　　由于知識(shí)所限和經(jīng)濟(jì)問題，未能將實(shí)際的檢測平臺(tái)做出來希望以后有人能夠在更加完善的基礎(chǔ)上將檢測平臺(tái)給制造出來。&l

107、t;/p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]王建新,楊世鳳,隋美麗.LabWindows/CVI測試技術(shù)及工程應(yīng)用.北京：化學(xué)工業(yè)出版社[M].2006.</p><p>　　[2]劉君華,白鵬,湯曉軍等.基于LabWindows/CVI的虛擬儀器設(shè)計(jì). 北京:電子工業(yè)出版社[M].2003.</p>&

108、lt;p>　　[3]張毅等編著.虛擬儀器技術(shù)分析與應(yīng)用[M].機(jī)械工業(yè)出版社.2004.</p><p>　　[4] 何勇, 李增芳, 等. 基于虛擬儀器的拖拉機(jī)性能檢測儀. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2004，35(1): 90～92.</p><p>　　[5] 張毅剛, 喬立巖. 虛擬儀器軟件開發(fā)環(huán)境LabWindows/CVI6.0編程指南. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2002，8.&l