計(jì)算機(jī)虛擬儀器在汽車(chē)工程中的應(yīng)用探究

李敏志?劉坤琦?程秀英?白新華?朱鈺

摘 要 計(jì)算機(jī)虛擬儀器主要是將計(jì)算機(jī)技術(shù)與測(cè)量技術(shù)結(jié)合而生成的儀器，可以對(duì)車(chē)輛的零件進(jìn)行檢測(cè)，還可以運(yùn)用在性能測(cè)試中等等。總之，計(jì)算機(jī)虛擬儀器的功能十分強(qiáng)大，具有很大的發(fā)展前景。本文對(duì)計(jì)算機(jī)虛擬儀器在汽車(chē)工程中的一些應(yīng)用進(jìn)行了探究。

關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī)虛擬儀器;汽車(chē)工程;應(yīng)用

隨著人們生活水平的提高，人們的需求也變得更加廣泛。現(xiàn)如今，很多人都擁有了汽車(chē)，汽車(chē)行業(yè)欣欣向榮?；谶@個(gè)背景，對(duì)汽車(chē)的性能以及配置的要求就變得越來(lái)越高，所以需要我們對(duì)汽車(chē)進(jìn)行各種測(cè)試來(lái)提高性能與配置。傳統(tǒng)的測(cè)試技術(shù)已經(jīng)不能滿(mǎn)足當(dāng)今汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展，所以就需要我們開(kāi)發(fā)新的技術(shù)。計(jì)算機(jī)技術(shù)是時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，并且在未來(lái)的發(fā)展中還占有極大的比重。將計(jì)算機(jī)技術(shù)與汽車(chē)工程結(jié)合，是汽車(chē)行業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。所以，計(jì)算機(jī)虛擬儀器的產(chǎn)生對(duì)汽車(chē)工程的發(fā)展具有十分重大的意義。

1 虛擬儀器概述

虛擬儀器是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的，可以自定義功能的含有虛擬操作功能板的計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)。它的基本功能有數(shù)據(jù)的收集、對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析、對(duì)結(jié)果進(jìn)行表示。

1.1 虛擬儀器特點(diǎn)

（1）功能強(qiáng)大

計(jì)算機(jī)技術(shù)有著強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，還能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行高速傳輸并對(duì)其進(jìn)行分析，還有多種功能例如數(shù)據(jù)的顯示，打印等等。將測(cè)試技術(shù)與計(jì)算機(jī)結(jié)合，就能在測(cè)試中運(yùn)用到計(jì)算機(jī)技術(shù)的強(qiáng)大功能，使虛擬儀器的使用更加快速便捷。

（2）開(kāi)發(fā)周期短

以往的傳統(tǒng)技術(shù)中，很多功能都是通過(guò)硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，硬件造價(jià)較高，還面臨著磨損的情況產(chǎn)生。將計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用到汽車(chē)工程中，就能將需要硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)的功能轉(zhuǎn)變?yōu)檐浖湍軐?shí)現(xiàn)，減少了造價(jià)，促進(jìn)了開(kāi)發(fā)周期的縮短。

（3）自定義設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的技術(shù)需要專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行功能修改，十分復(fù)雜且耗費(fèi)人力。而現(xiàn)在的虛擬技術(shù)只需要普通工人就能進(jìn)行自定義設(shè)計(jì)，十分方便，且不需要太多專(zhuān)業(yè)知識(shí)就可以完成。

（4）造價(jià)低

由于傳統(tǒng)技術(shù)大多都是硬件系統(tǒng)，價(jià)格比較高昂，再加上由于硬件都有磨損的情況，需要后期進(jìn)行維護(hù)，造價(jià)十分高昂。虛擬技術(shù)摒棄了大多數(shù)的硬件系統(tǒng)，不僅方便，而且由于計(jì)算機(jī)代碼的可重復(fù)使用，各種成本都比較低廉。

1.2 虛擬儀器技術(shù)的組成部分

（1）軟件

技術(shù)人員通過(guò)軟件工具設(shè)計(jì)出程序模塊，創(chuàng)建出便捷的人機(jī)交互界面，讓工人可以簡(jiǎn)單的進(jìn)行自定義功能，十分便捷。其中的圖形編程軟件LabVIEW實(shí)現(xiàn)了與多種軟硬件的連接，提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理分析能力，還能將結(jié)果返回給用戶(hù)。另外，還有很多測(cè)量工具以及管理軟件，操作便捷，功能強(qiáng)大。

（2）硬件

為了應(yīng)對(duì)多種測(cè)量應(yīng)用，硬件的功能也更多。計(jì)算機(jī)虛擬儀器的硬件從數(shù)據(jù)的獲取，聲音，視覺(jué)到設(shè)備的控制以及各種通訊接口等方面，應(yīng)有盡有，滿(mǎn)足了目前汽車(chē)工程的應(yīng)用。

（3）連接軟硬件的平臺(tái)

PXI硬件平臺(tái)是專(zhuān)為測(cè)試任務(wù)而設(shè)計(jì)的自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)，它不僅造價(jià)低，而且靈活性很強(qiáng)，操作十分便捷。無(wú)論是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)獲取任務(wù)還是復(fù)雜的測(cè)試任務(wù)都可以完成，這就是虛擬儀器的優(yōu)勢(shì)。

2 計(jì)算機(jī)虛擬儀器在汽車(chē)工程中的應(yīng)用

2.1 零件檢測(cè)

計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)獲取功能，它可以將零件的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，自動(dòng)生成一個(gè)虛擬的展現(xiàn)在電腦上的三維零件模型，供技術(shù)人員觀看。技術(shù)人員就可以根據(jù)數(shù)據(jù)形成的零件模型進(jìn)行檢查，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行分析，觀察該零件的各項(xiàng)數(shù)據(jù)是否可行，該零件是否滿(mǎn)足汽車(chē)工程需求的性能，是否可以投入生產(chǎn)，節(jié)省了大量的實(shí)體模型設(shè)計(jì)的造價(jià)。

2.2 汽車(chē)ABS性能測(cè)試系統(tǒng)

ABS即汽車(chē)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，是汽車(chē)安全系統(tǒng)中的重點(diǎn)組成部分。以往的性能測(cè)試主要是通過(guò)實(shí)際進(jìn)行路況測(cè)試，需要人員進(jìn)行實(shí)際開(kāi)車(chē)，然后進(jìn)行測(cè)試。這樣的方法不僅不夠安全，而且測(cè)試?yán)щy，需要耗費(fèi)大量財(cái)力以及時(shí)間。運(yùn)用了計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)之后就可以設(shè)計(jì)出汽車(chē)模型，對(duì)ABS系統(tǒng)進(jìn)行模擬測(cè)試。這種模擬可以對(duì)天氣、道路等各種環(huán)境進(jìn)行模擬，而且短時(shí)間可以試驗(yàn)多次，投入人力少、技術(shù)需求不高。減少了成本，也成功進(jìn)行了測(cè)試，且測(cè)試結(jié)果更加精確，十分可行。

2.3 汽車(chē)的維護(hù)檢測(cè)

汽車(chē)在使用中會(huì)不可避免的面臨一些磨損的問(wèn)題以及功能的問(wèn)題，這就需要對(duì)汽車(chē)進(jìn)行一定的檢測(cè)和維修。檢測(cè)的對(duì)象一般是零件以及一些系統(tǒng)。針對(duì)汽車(chē)可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行大量的測(cè)試并維修，針對(duì)容易磨損的零件進(jìn)行反復(fù)測(cè)試維修，以保證汽車(chē)的安全以及延長(zhǎng)汽車(chē)使用期限。傳統(tǒng)的測(cè)試方法都是對(duì)汽車(chē)進(jìn)行拆卸檢測(cè)，這種方法造成了雙重的傷害。而且，在把零件裝回汽車(chē)的過(guò)程中，不能完全保證是完全沒(méi)有問(wèn)題的。這種傳統(tǒng)方法耗費(fèi)了大量的時(shí)間且檢測(cè)維修的工作效率不高。運(yùn)用了計(jì)算機(jī)虛擬儀器之后，就可以用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)汽車(chē)進(jìn)行檢測(cè)，分析可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題以及零件，提高了檢測(cè)的靈敏度以及維修效率。

3 結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)的汽車(chē)工程技術(shù)主要是利用人和硬件來(lái)進(jìn)行的，這樣的方式低效且安全性不高。計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展至今，已經(jīng)十分成熟，將計(jì)算機(jī)技術(shù)與汽車(chē)工程結(jié)合，有效的提高了汽車(chē)生產(chǎn)的效率，而且保障了工作人員的安全，對(duì)汽車(chē)工程的未來(lái)發(fā)展具有十分重要的意義。

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