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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(jī)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(xì)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(yīng)用分析軟件，實(shí)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(luò)技術(shù)來對鉆頭狀態(tài)進(jìn)行智能決策的方案。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以正確的判斷鉆頭的狀態(tài)，能夠方便、實(shí)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(xì)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(shí)現(xiàn)了預(yù)警功能。此系統(tǒng)可以嵌入到反饋系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)報警并使系統(tǒng)中樞控制系統(tǒng)作出相應(yīng)的反應(yīng)，避免故障發(fā)生。 本系統(tǒng)是虛擬儀器擴(kuò)展到信號分析領(lǐng)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(jī)互動界面和操作顯示環(huán)境。本系統(tǒng)作為教學(xué)實(shí)驗(yàn)的新手段將大大提高教學(xué)質(zhì)量，減少教學(xué)實(shí)驗(yàn)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(luò)化發(fā)展，并且越來越大眾化和小型化。在教學(xué)方面此系統(tǒng)以微機(jī)為基礎(chǔ)，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(shè)備利用率，降低實(shí)驗(yàn)建設(shè)成本，解決教學(xué)實(shí)驗(yàn)資金困難的問題。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)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(hù)費(fèi)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(shè)計?；舅悸罚哼\(yùn)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(luò)技術(shù)來對信號進(jìn)行智能決策。 創(chuàng)新點(diǎn)：將虛擬儀器技術(shù)同神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(shí)現(xiàn)監(jiān)測報警功能。 技術(shù)關(guān)鍵：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(biāo)：系統(tǒng)的魯棒性，判斷的精準(zhǔn)度。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本系統(tǒng)利用虛擬儀器技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對工程信號進(jìn)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(xué)會”與“教育部高等學(xué)校儀器科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會”聯(lián)合主辦的2011年首屆全國虛擬儀器設(shè)計大賽中榮獲優(yōu)秀獎。
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)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(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 本產(chǎn)品采用人機(jī)交流界面設(shè)置，操作者可根據(jù)系統(tǒng)平臺信息分布進(jìn)行工作參數(shù)設(shè)定。系統(tǒng)克服現(xiàn)有實(shí)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(jìn)行研究改進(jìn)，成功的將虛擬儀器技術(shù)同神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(shí)現(xiàn)監(jiān)測報警功能。本系統(tǒng)可運(yùn)用到理論教學(xué)實(shí)驗(yàn)及實(shí)際工程信號分析等諸多領(lǐng)域 ，應(yīng)用范圍廣泛，相對傳統(tǒng)儀器開發(fā)與維護(hù)費(fèi)用低廉，具有廣闊的市場，經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^。
同類課題研究水平概述
- 將虛擬儀器運(yùn)用到工程信號分析系統(tǒng)中去是當(dāng)今測試與信號分析領(lǐng)域中的重要發(fā)展方向之一，該研究方向主要是進(jìn)行工程測試?yán)碚摰难芯颗c自動測試虛擬儀器平臺的研制。 近幾年隨著計算機(jī)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(yīng)用得到進(jìn)一步的發(fā)展，其特點(diǎn)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(yīng)用進(jìn)行研制和開發(fā)。其中哈爾濱理工大學(xué)在自動測試系統(tǒng)的延伸--大型機(jī)電設(shè)備的故障診斷與虛擬儀器對工程運(yùn)用方面做出巨大貢獻(xiàn)，并取得顯著行成果，其研究水平居國內(nèi)外領(lǐng)先地位。 目前對工程信號的應(yīng)用技術(shù)研究已成為當(dāng)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(lǐng)先中國。在國內(nèi)范圍，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京航天測控公司、四川縱橫儀器公司也具有教強(qiáng)的研究實(shí)力。
