基于虛擬儀器的F1賽車彎角器和剎車測力計

我們完全在LabVIEW圖形化編程環境中編寫軟件。主要的設計元素有下面這些：

*直觀性: 我們把設計過程各種功能集中到主菜單里，這樣操作者可以逐項查找所有的輸入輸出，建立測試，運行測試,分析數據。還有一個簡化了的菜單選項也把這個界面變成了一個可以運行設計前測試的基本窗體。

*校準屏：我們充分利用了TFT雙顯示器，設計出了校準屏從而在左屏提供了表格化的所有輸入輸出的顯示。這些表格對于校驗工程師察看和檢查輸入和輸出來說是再好不過的了。右邊的屏幕包括了一個完整的設備模仿圖，對于識別變頻器和控制器的位置而言是非常有用的。

*模塊化，便于測試開發：我們把一個測試的每一個方面細分到每一個模塊中 (例如，應用剎車、轉到速度、循環、采集開始和停止)。用戶可以通過將這些模塊加到一個簡單的列表中，從而建立整個測試組件。

*直觀的運行屏幕：利用LabVIEW的速度優勢，我們得以展現整個運行屏幕，標出測試的位置，模擬圖，雙翻頁顯示和狀態信息。

使用最新版的LabVIEW和NI-DAQmx控制

在最后的系統開發過程中，NI發布了LabVIEW 7.1和NI-DAQmx。在研究了這個軟件之后，我們決定升級至最新版本的系統，因為這一最新版系統帶來幾項重要優勢,具體如下：

*平穩便捷的LabVIEW版本升級：在該產品發布前，我們協助了測試版的調試，這讓我們對該產品有了最初的信心。我們也發現新發布的產品非常穩定也更易于升級。

*高速數據采集：系統的設計能力包括連續存盤和顯示模擬圖和圖表的控制，它被顯示在兩個屏幕上，數據變化的速率是每個頻道2千赫茲。通過NI-DAQmx代碼的實施，我們看到數據采集速率上升了大約5倍，因此，我們給系統騰出運行空間來實現更多的實時控制和顯示。

*非線性采集：通過使用NI-DAQmx，我們自動地為紅外線溫度變頻器應用了一組非線性采集，這樣避免了后期處理并且得以實時顯示這些線性化的頻道。

*安裝屏實施：我們使用了最新實施的安裝屏，在主運行屏幕上的安裝屏上顯示出測試中每一個特定點的狀態。我們所體驗到的一個優勢是它的主屏幕一直是焦點所在，所以當我們運行安裝屏的時候，終止按鈕始終處于活動狀態。

設計的挑戰：高速獨立的閉環控制

系統要求下列閉環控制：

*扭矩控制：控制所應用的剎車扭矩以符合實際狀況、一般水平和速度所依賴的水平。

*壓力控制：控制剎車所承受的壓力以符合實際狀況、一般水平和速度所依賴的水平。

*在管道中和基于剎車的速度輸出情況下模擬空氣流動

*速度控制：機動反向器控制

對于這項應用，有著各種各樣的相似物或DSP解決方案的伺服控制卡。然而，我們發現NI四軸線動態控制器完全適應這一系統，該方案達到這一最佳效果主要原因如下：

*它是在LabVIEW環境中完全受到控制的：從一個軟件維護的角度來講這是非常重要的，因為它避免了同時存在其他軟件產品和關聯的代碼庫而產生的版本控制問題和額外安裝所帶來的不便。

*低成本：對比其他DSP實施或伺服控制器，性價比是無與倫比的。

*它擁有高的PID環路速率：高達16千赫茲的PID環路速率確保了PID控制由一些宏命令組成，比一些一般的控制器更易于控制，從而提供了非常流暢的機械活動和控制。