基于MATLAB的液壓試驗臺的數(shù)據(jù)采集與處理

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1、自動化技術(shù)與應(yīng)用》2010年第29卷第3期經(jīng)驗交流TechnIcaICommunicatiOFIS及顯示終端來繪制各測試參數(shù)的圖譜。(1)系統(tǒng)配有壓力、溫度和流量傳感器，便于計算配合上述測試要求，CAT系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。利機(jī)對信號的采集。用該系統(tǒng)可完成被測試液壓參數(shù)的采集、傳輸、顯示和(2)系統(tǒng)加載閥選用電磁比例溢流閥，可以實現(xiàn)六處理。該系統(tǒng)的信號分為2類：模擬信號和數(shù)字信號，現(xiàn)路不同規(guī)格的液壓加載控制【1]。分別加以介紹。上圖所示的是液壓原理圖，啟動液壓站，讓其為P口提供航空液壓油，同時關(guān)閉電磁閥D

2、Tl、DT2、DT3、臆刀博幫l液DT4和DT5，這樣即可構(gòu)建出一條液壓測試主回路：液壓————■壓力僚感囂2L——'．I眈／研壓油從P口進(jìn)入測試系統(tǒng)，首先經(jīng)過兩級并聯(lián)調(diào)速閥，飼====_]0垡闞l竺=：：=!：廠]=蘭l端—H．工這是為了防止流速過快而損壞流量計等高精度設(shè)備，當(dāng)蔫子控試排帆經(jīng)過溫度壓力傳感器TP1時，液壓測試系統(tǒng)可以采集臺該裝置的總體壓力和進(jìn)油管溫度，如果壓力或油溫過廣——■—。__=_。]r-—■———■]高，可通過工控機(jī)來反饋調(diào)節(jié)液壓站的冷卻器和減壓圖1液壓CAT系統(tǒng)閥，以降低油溫

3、和壓力?。另外在TP1旁邊附加一個耐(1)模擬信號震壓力儀表PM1，用來鑒定采集卡的數(shù)據(jù)顯示是否正壓力、溫度和流量傳感器感應(yīng)被測信號后，輸出模確。之后通過三通球閥FTl、回油壓力儀表PM2和壓擬信號。其傳感器輸出的模擬信號送人對應(yīng)數(shù)顯儀表，力溫度傳感器TP2，即可使油路卸荷回至液壓站，以避以方便觀察數(shù)據(jù)。數(shù)顯儀表除對信號處理后加以顯示免液壓油的浪費。在這條主回路中，如果DT4和DT5實際的壓力、溫度和流量外，同時把模擬信號送入I／O同時得電，油路便直接經(jīng)過壓力傳感器PT1和流量傳端子排進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換板，轉(zhuǎn)

4、換成數(shù)字信號后由計算機(jī)感器FT3后回流到T2和P2，這兩個油口用來外接各類對其進(jìn)行處理[81。壓力閥，以便測試被試比例壓力閥的動、靜態(tài)特性曲(2)數(shù)字信號線；如果打開DT1和DT2，油路經(jīng)過壓力傳感器PT5和流量傳感器感應(yīng)流量脈沖信號，經(jīng)信號線傳輸?shù)綄α髁總鞲衅鱂T2后回流到T1和P1，同時通過調(diào)節(jié)比例應(yīng)數(shù)顯儀表，經(jīng)儀表處理后，一方面，顯示面板對實際流溢流閥Bs2來控制進(jìn)油口A1和Bl的壓力，這樣即可量進(jìn)行顯示；另一面，輸出數(shù)字信號。數(shù)字信號進(jìn)入計算測試出被試比例調(diào)速閥的耐壓特性和其它動態(tài)特性曲機(jī)I／O

5、輸入接口端，然后由計算機(jī)對其進(jìn)行處理。線。這也是本文不同于其他液壓測試系統(tǒng)之處，因為一2．2液壓測試系統(tǒng)原理般的液壓測試系統(tǒng)只是測試某一系列的閥塊，而本文所設(shè)計的液壓測試系統(tǒng)可以同時測試兩種類型的液壓閥的各種參數(shù)，比如：滯后性、死區(qū)特性、對稱性和重復(fù)精度等。3系統(tǒng)軟件3。1軟件功能為便于使用，軟件所有菜單以及操作提示、實驗結(jié)果都使用中文界面。本測試系統(tǒng)采用MATLAB語言編寫，運行于windows環(huán)境下。其主菜單功能包括：數(shù)據(jù)實時采集、實時數(shù)據(jù)的濾波及中值分析、數(shù)據(jù)存儲及讀圖2液壓測試系統(tǒng)原理圖取、曲線

6、繪制及打印等功能【91。為滿足測試要求，所設(shè)計的液壓系統(tǒng)如圖2所示。3．2MATLAB數(shù)據(jù)采集與分析原理該系統(tǒng)具有如下特點：3．2．1數(shù)據(jù)采集的原理經(jīng)驗交流自動化技術(shù)與應(yīng)用》2010年第29卷第3期TechnicaICommunicationsMathworks公司專門為MATLAB設(shè)計了一套數(shù)據(jù)究對象的線性度曲線。液壓測試系統(tǒng)從D／A板卡采集采集工具箱(DAQ)，通過調(diào)用該工具箱中的函數(shù)可以控實時數(shù)據(jù)，下表1所示的是任取六個通道的12組數(shù)據(jù)，制研華公司的數(shù)據(jù)采集卡，完成采集與分析任務(wù)1。如表1所示。然

7、后按下式進(jìn)行標(biāo)度變換，便得到對應(yīng)的MATLAB通過控制研華公司的采集卡，在編程、調(diào)試與電壓與壓力關(guān)系圖。使用前，應(yīng)正確安裝卡的驅(qū)動程序，并對采集卡做好設(shè)表1六通道實時電壓值(單位：V)置，保證采集卡能夠正常工作[。N-采集總體步驟如下]：,~III＼012345(1)對研華公司的多功能數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行初始化：13．1330．2421．8o．6380．9070．571deregister(’Advantech)；22．9870．2哇51．9070．6730．9570．637(2)為數(shù)據(jù)采集卡建立模擬輸入對象

8、：33，0650，0182．5000．0701．4750J47443．1340．0202．5∞0．0671．4690．476AI=analoginput(advantech’，0)；53．2010，244i．8870．6920．9510．635(3)設(shè)置采樣屬性：62．9620．2411．8920．7530．9430．623Chan=addchannel(AI，0：5)；％設(shè)置模擬輸入通道73．0260．2421．8690．61t0．901