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基于LabVIEW的两自由度动力减振实验系统的设计

张茂华  
【摘要】:振动是工程实际中普遍存在的一种现象,故振动分析已成为各项工程技术研究与设计必不可少的环节,振动实验也是工科院校不可或缺的一个实验内容。目前高校开设的振动实验大多采用分离设备,占用场地大,功能偏弱。本文使用虚拟仪器技术,开发出基于LabVIEW 的两自由度动力减振实验系统。 本文首先建立两自由度振动和动力减振的数学模型。在对力学模型的分析计算基础上,主梁采用框架式结构梁,设计了刚度可以调节的附梁结构,完成了振动实验台装置的设计。还有信号发生器、激振器和功率放大器的选型和具体安装工作。 在数据采集与处理方面,确定了用应变片测量振动信号的方案,采用双极性(正负 2.5伏)高精度供桥电源,并设计了功率放大,二阶滤波(截止频率 f),仪用放大电路。 本系统在数据分析方面,选用了 NI 开发的 LabVIEW 软件作为软件平台,开发了新的振动信号分析处理软件,使数据分析处理自动化。软件分为主界面模块、输出模块(虚拟信号源模块)、输入模块(振动数据采集模块)、振动数据分析模块,振动数据存储模块,振动信号回放和帮助文件。实现了对两路振动信号的实时采集和监测;并可进行频谱分析,可选用傅立叶变换、自功率谱、互功率谱、自相关函数、互相关函数等多种信号分析处理方法;并提供了各种分析处理结果的数据记录格式保存功能、打印功能以及分析报告的生成功能;且人机界面友好,操作方便,完成了一个具有良好开放性和扩展性的多功能信号数据测试分析通用软件平台的设计。


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