基本信息
- 項目名稱：
- 基于虛擬儀器的工程信號綜合分析系統(tǒng)
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 針對鉆削過程中存在的主要問題，研制出了基于虛擬儀器的工程信號分析系統(tǒng)，詳細闡述了該虛擬儀器系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)。利用LabVIEW軟件開發(fā)了應用分析軟件，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集、分析、顯示和存儲。同時提出采用神經(jīng)網(wǎng)絡技術(shù)來對鉆頭狀態(tài)進行智能決策的方案。神經(jīng)網(wǎng)絡技術(shù)可以正確的判斷鉆頭的狀態(tài)，能夠方便、實時、有效地完成加工和監(jiān)測過程，大大提高了工作效率。
- 詳細介紹：
- “基于虛擬儀器的工程信號綜合分析系統(tǒng)”是用于處理和分析數(shù)字信號的操作平臺，它包含主控模塊、文件操作模塊、統(tǒng)計分析模塊、數(shù)字濾波模塊、頻譜分析模塊和系統(tǒng)檢測六大模塊。該系統(tǒng)可以對數(shù)字信號的幅頻、相頻等特征性質(zhì)分析顯示，并實現(xiàn)了預警功能。此系統(tǒng)可以嵌入到反饋系統(tǒng)中，實現(xiàn)報警并使系統(tǒng)中樞控制系統(tǒng)作出相應的反應，避免故障發(fā)生。 本系統(tǒng)是虛擬儀器擴展到信號分析領域的產(chǎn)物，具有簡易的操作性、轉(zhuǎn)換靈活性，提供了良好的人機互動界面和操作顯示環(huán)境。本系統(tǒng)作為教學實驗的新手段將大大提高教學質(zhì)量，減少教學實驗成本的投資。在工程方面此系統(tǒng)作為虛擬儀器的產(chǎn)物，必向高效、高速、高精度、和高可靠性以及自動化、智能化和網(wǎng)絡化發(fā)展，并且越來越大眾化和小型化。在教學方面此系統(tǒng)以微機為基礎，構(gòu)建集成化平臺，能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的儀器儀表，大大提高設備利用率，降低實驗建設成本，解決教學實驗資金困難的問題。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 設計發(fā)明的目的：本系統(tǒng)為克服傳統(tǒng)信號分析儀器開發(fā)與維護費用高，封閉性、儀器間相互配合較差，受客觀條件因素影響大等弊端而設計?；舅悸罚哼\用虛擬儀器技術(shù)平臺解決現(xiàn)有信號分析系統(tǒng)所存在的諸多問題，同時采用神經(jīng)網(wǎng)絡技術(shù)來對信號進行智能決策。 創(chuàng)新點：將虛擬儀器技術(shù)同神經(jīng)網(wǎng)絡算法相結(jié)合從而判斷工程信號的數(shù)據(jù)變化的趨勢，從而實現(xiàn)監(jiān)測報警功能。 技術(shù)關(guān)鍵：神經(jīng)網(wǎng)絡對數(shù)據(jù)的過濾篩選及其變化趨勢的判斷。 主要技術(shù)指標：系統(tǒng)的魯棒性，判斷的精準度。
科學性、先進性
- 本系統(tǒng)利用虛擬儀器技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡技術(shù)對工程信號進行綜合分析，國內(nèi)這方面的研究尚未見諸報道，因此本系統(tǒng)具有較大的優(yōu)越性。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 本作品于2011年4月在由“中國儀器儀表學會”與“教育部高等學校儀器科學與技術(shù)教學指導委員會”聯(lián)合主辦的2011年首屆全國虛擬儀器設計大賽中榮獲優(yōu)秀獎。
作品所處階段
- 實驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 計劃許可
作品可展示的形式
- 現(xiàn)場演示、視頻
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 本產(chǎn)品采用人機交流界面設置，操作者可根據(jù)系統(tǒng)平臺信息分布進行工作參數(shù)設定。系統(tǒng)克服現(xiàn)有實體儀器工作條件要求苛刻，數(shù)據(jù)交換困難等弊端，對現(xiàn)有信號分析系統(tǒng)進行研究改進，成功的將虛擬儀器技術(shù)同神經(jīng)網(wǎng)絡算法相結(jié)合判斷從而判斷工程信號的數(shù)據(jù)變化的趨勢，從而實現(xiàn)監(jiān)測報警功能。本系統(tǒng)可運用到理論教學實驗及實際工程信號分析等諸多領域 ，應用范圍廣泛，相對傳統(tǒng)儀器開發(fā)與維護費用低廉，具有廣闊的市場，經(jīng)濟效益非?？捎^。
同類課題研究水平概述
- 將虛擬儀器運用到工程信號分析系統(tǒng)中去是當今測試與信號分析領域中的重要發(fā)展方向之一，該研究方向主要是進行工程測試理論的研究與自動測試虛擬儀器平臺的研制。 近幾年隨著計算機技術(shù)和儀器儀表技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬儀器在工程上的應用得到進一步的發(fā)展，其特點和優(yōu)勢日益顯露出來。目前國家有多所高校，研究所以及廠礦企業(yè)正在對虛擬儀器在信號分析上的應用進行研制和開發(fā)。其中哈爾濱理工大學在自動測試系統(tǒng)的延伸--大型機電設備的故障診斷與虛擬儀器對工程運用方面做出巨大貢獻，并取得顯著行成果，其研究水平居國內(nèi)外領先地位。 目前對工程信號的應用技術(shù)研究已成為當今自動測試系統(tǒng)與虛擬儀器研究的重要分支，而美國的大型儀器公司如HP、NI、TEK等對此作了大量研究，從而研制了大量的儀器、系統(tǒng)及軟件包，整體技術(shù)領先中國。在國內(nèi)范圍，哈爾濱工業(yè)大學、北京航天測控公司、四川縱橫儀器公司也具有教強的研究實力。
