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基于LabVIEW 的工程机械液压故障诊断平台的建立 北京科技大学土木与环境工程学院 黎 新 廖智麟 国 家 自然 科 学 基 金 委 员 会 王 国彪 关键词 ：LabVIEW 液压系统 故 障诊 断 随着电子技术 的发展和计算机软 、硬件功能的 问题 。 日益强大，传统的人工判断维修方式正在逐渐 向嵌 (4) Ⅷ W 具有强大的外部接 口能力 ，可 以 入式故障诊断发展。嵌入式故障诊断的优点是高效、 实现 LabVIEW 与外部 的应用软件 (如 Word、Excel 准确 ，但同时大幅提高了整机成本。为此，我们采用 等)、C语言 、WnidowsAPI、MATLAB 以及 HiQ等 LabVIEW 建立 了工程机械液压故障诊断平台。 编程语言之间的通讯。特别是可 以调用 MA TLAB 搭建模糊专家系统和神经 网络模型，为深层次、高精 l LabVIEW 介绍 度的故障诊断提供方便。 LabVIEW (LaboratoryVirtualInstrumentEngi— (5)LabⅧ W 具有强大 的网络通讯功能 ，其支 neeringWorkbench)是 目前 国际上应用最广 的虚拟 持 TCP／IP协议 、UDP协议等 ，而且它还具有一种 仪器开发环境之一，主要应用于仪器控制 、数据采 DataSocket技术 ，大大简化甚至免除了网络通讯编 集 、数据分析 、数据显示等领域，并适用于 Windows 程 ，这种技术使用户很容易地在互联网上实现高速 CE、Windows95／98／NT／2000／Xp／2003、Macintosh、U— 实时数据交换 。 NIX、Linux、Sun等多种不同的操作系统平 台。与传 2 系统的总体结构 统程序语言不同，LabVIEW 采用强大 的图形化语言 (G语言)编程 ，面向测试工程师而非专业程序员， 基于 LabVIEW 的工程机械液压故障诊断平 台 编程非常方便 ，人机交互界面直观友好 ，具有强大 的硬件 由一个 中央处理单元和若干信号采集单元 的数据可视化分析和仪器控制能力等特点。 组成 ，如 图 l所示 。各单元通过 LabVIEW 的DAQ 将 LabVIEW应用于工况监控和故障诊断具有 板卡进行通讯。 以下优点： (1)LabV正W 具有强大的数据采集能力和 ⅣI 中央处理单元 仪器驱动器，能使用户快速 、方便的搭建故障诊断的 DAQ板卡 外围硬件系统。 (2)LabⅧ W 自身集成了丰富而功能强大的数 号采集单元1ll信号采集单元21．．．．I信号采集单元 学工具 ，这些工具涵盖了线性代数、概率统计 、优化 、 图 1 系统的总体结构 曲线拟合和微积分等方面的应用 。 信号采集单元直接安装在工程机械各主要部 (3)LabⅧ W 提供了丰富的信号分析处理相关 程序 ，包括波形测量、信号调理、信号监测、波形发生 位上，负责各种信号的采集及某些信号(主要是振动 和信号处理 ，能够解决复杂的数字信号分析与处理 信号和动态压力信号)的特诊提取，把信号发送给中 一 54一 |[ 缸 拭 2005(10) 央处理单元 ，同时在系统初始 化时对传感器进行标定、校准 和故障识别 。其主要由传感器 和DAQ板卡