基于虚拟仪器的F1赛车弯角器和刹车测力计

我们完全在LabVIEW图形化编程环境中编写软件。主要的设计元素有下面这些：

*直观性: 我们把设计过程各种功能集中到主菜单里，这样操作者可以逐项查找所有的输入输出，建立测试，运行测试,分析数据。还有一个简化了的菜单选项也把这个界面变成了一个可以运行设计前测试的基本窗体。

*校准屏：我们充分利用了TFT双显示器，设计出了校准屏从而在左屏提供了表格化的所有输入输出的显示。这些表格对于校验工程师察看和检查输入和输出来说是再好不过的了。右边的屏幕包括了一个完整的设备模仿图，对于识别变频器和控制器的位置而言是非常有用的。

*模块化，便于测试开发：我们把一个测试的每一个方面细分到每一个模块中 (例如，应用刹车、转到速度、循环、采集开始和停止)。用户可以通过将这些模块加到一个简单的列表中，从而建立整个测试组件。

*直观的运行屏幕：利用LabVIEW的速度优势，我们得以展现整个运行屏幕，标出测试的位置，模拟图，双翻页显示和状态信息。

使用最新版的LabVIEW和NI-DAQmx控制

在最后的系统开发过程中，NI发布了LabVIEW 7.1和NI-DAQmx。在研究了这个软件之后，我们决定升级至最新版本的系统，因为这一最新版系统带来几项重要优势,具体如下：

*平稳便捷的LabVIEW版本升级：在该产品发布前，我们协助了测试版的调试，这让我们对该产品有了最初的信心。我们也发现新发布的产品非常稳定也更易于升级。

*高速数据采集：系统的设计能力包括连续存盘和显示模拟图和图表的控制，它被显示在两个屏幕上，数据变化的速率是每个频道2千赫兹。通过NI-DAQmx代码的实施，我们看到数据采集速率上升了大约5倍，因此，我们给系统腾出运行空间来实现更多的实时控制和显示。

*非线性采集：通过使用NI-DAQmx，我们自动地为红外线温度变频器应用了一组非线性采集，这样避免了后期处理并且得以实时显示这些线性化的频道。

*安装屏实施：我们使用了最新实施的安装屏，在主运行屏幕上的安装屏上显示出测试中每一个特定点的状态。我们所体验到的一个优势是它的主屏幕一直是焦点所在，所以当我们运行安装屏的时候，终止按钮始终处于活动状态。

设计的挑战：高速独立的闭环控制

系统要求下列闭环控制：

*扭矩控制：控制所应用的刹车扭矩以符合实际状况、一般水平和速度所依赖的水平。

*压力控制：控制刹车所承受的压力以符合实际状况、一般水平和速度所依赖的水平。

*在管道中和基于刹车的速度输出情况下模拟空气流动

*速度控制：机动反向器控制

对于这项应用，有着各种各样的相似物或DSP解决方案的伺服控制卡。然而，我们发现NI四轴线动态控制器完全适应这一系统，该方案达到这一最佳效果主要原因如下：

*它是在LabVIEW环境中完全受到控制的：从一个软件维护的角度来讲这是非常重要的，因为它避免了同时存在其他软件产品和关联的代码库而产生的版本控制问题和额外安装所带来的不便。

*低成本：对比其他DSP实施或伺服控制器，性价比是无与伦比的。

*它拥有高的PID环路速率：高达16千赫兹的PID环路速率确保了PID控制由一些宏命令组成，比一些一般的控制器更易于控制，从而提供了非常流畅的机械活动和控制。