基于LabVIEW的工程機(jī)械電器智能化控制軟件

摘? 要：本文立足于現(xiàn)階段我國(guó)工程機(jī)械發(fā)展的實(shí)際情況簡(jiǎn)略闡述了該課題的研究背景，并從總流程分析、功能分析以及軟件結(jié)構(gòu)幾方面著手，對(duì)智能化控制軟件的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)展開(kāi)了詳細(xì)的探究，旨在為相關(guān)研究人員提供參考，進(jìn)而不斷提升軟件設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)成效，推動(dòng)工程機(jī)械領(lǐng)域的長(zhǎng)效平穩(wěn)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械;智能化控制;軟件設(shè)計(jì);LabVIEW

引言：對(duì)于工程機(jī)械來(lái)說(shuō)，智能化控制軟件是保障其穩(wěn)定運(yùn)行的核心內(nèi)容，從實(shí)際情況來(lái)看，工程機(jī)械本身在運(yùn)行的過(guò)程中有著極高的功率，并且在載荷方面有著相對(duì)劇烈的變化，與此同時(shí)，其所面臨的環(huán)境也呈現(xiàn)出一定的復(fù)雜性，這便對(duì)工程機(jī)械裝備能力的提升造成了負(fù)面影響，基于此，有必要對(duì)其展開(kāi)更為深層次的探究。

1研究背景

現(xiàn)如今我國(guó)社會(huì)整體正處在迅速發(fā)展的過(guò)程中，較之以往，國(guó)家在建筑、交通、環(huán)保以及電力等領(lǐng)域中基礎(chǔ)建設(shè)方面的投入得到了進(jìn)一步的增加，各行各業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)入到飛速發(fā)展的時(shí)代，這些均在一定程度上為工程機(jī)械整體的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件，在這一時(shí)代背景下積極促進(jìn)工程機(jī)械質(zhì)量和性能的提升可以綜合提高工程機(jī)械在智能化進(jìn)程中所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益。結(jié)合當(dāng)前的實(shí)際情況來(lái)看，電子科技的崛起和推廣使得各種新型電子檢測(cè)以及控制技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用在工程機(jī)械控制技術(shù)當(dāng)中，各種新技術(shù)的應(yīng)用在極大程度上改變了機(jī)械行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r。但從實(shí)際情況來(lái)看，新技術(shù)的應(yīng)用不僅會(huì)促進(jìn)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致其面臨著全新的問(wèn)題，所以傳統(tǒng)的機(jī)械控制技術(shù)已經(jīng)難以充分同當(dāng)下機(jī)械控制的相關(guān)要求相適應(yīng)，需要在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上對(duì)設(shè)計(jì)理念進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，合理使用與時(shí)代發(fā)展相符的布局方式，這樣便可以大大提升系統(tǒng)可擴(kuò)展性以及靈活性的效果，最終實(shí)現(xiàn)機(jī)械控制的相關(guān)目標(biāo)。

2基于LabVIEW的工程機(jī)械電器智能化控制軟件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)

LabVIEW是實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器工程平臺(tái)，其作為一種虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)工具在工程機(jī)械領(lǐng)域有著較高的應(yīng)用價(jià)值，能夠充分滿足工程機(jī)械電氣智能化控制軟件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的相關(guān)要求。

現(xiàn)如今市面上的工程機(jī)械種類相對(duì)較多，其中有一種機(jī)械設(shè)備主要是針對(duì)散體物料進(jìn)行施工，具體包括攤鋪機(jī)、裝載機(jī)以及平地機(jī)等等。上述機(jī)械設(shè)備在實(shí)際作業(yè)階段將會(huì)使得散體介質(zhì)和機(jī)械系統(tǒng)之間結(jié)合起來(lái)形成相應(yīng)的剛散耦合系統(tǒng)，結(jié)合實(shí)際情況來(lái)看，在研究過(guò)程中面臨著研究方法的局限性，以往所使用的研究方法并沒(méi)有真正考慮到機(jī)械系統(tǒng)與散體介質(zhì)之間所產(chǎn)生的相互作用，在實(shí)際開(kāi)展參數(shù)設(shè)計(jì)工作的過(guò)程中沒(méi)有完整準(zhǔn)確的載荷數(shù)據(jù)作為參考，這便在極大程度上制約了系統(tǒng)整體的優(yōu)化完善。

2.1總流程分析

針對(duì)工程機(jī)械而言，其在電氣智能化過(guò)程中所研發(fā)的控制軟件勢(shì)必要有良好的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)作為基礎(chǔ)，在明確系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上便可以自然而然順利地使用軟件，為了能夠方便用戶對(duì)軟件的設(shè)計(jì)流程進(jìn)行深入了解，進(jìn)一步掌握軟件的具體情況，有必要對(duì)系統(tǒng)的總體流程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。當(dāng)完成系統(tǒng)初始化之后，用戶能夠利用事先所注冊(cè)的用戶名以及密碼實(shí)現(xiàn)登錄，這樣便能夠進(jìn)入到相應(yīng)的界面當(dāng)中，此時(shí)的用戶應(yīng)當(dāng)從其具體的研究?jī)?nèi)容出發(fā)，針對(duì)相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)或者是結(jié)構(gòu)力學(xué)耦合界面進(jìn)行優(yōu)化選擇，耦合界面的不同也會(huì)使得與之相對(duì)應(yīng)的智能化控制模型以及求解流程存在一定的差異性。用戶基于該操作界面能夠從其自身需求的實(shí)際情況出發(fā)對(duì)智能化控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，并對(duì)耦合關(guān)系進(jìn)行建立，完成智能化控制求解工作，高效落實(shí)部分后處理工作。若是用戶本身對(duì)于系統(tǒng)仍存在一定的疑問(wèn)，那么用戶便可以利用其中的幫助模塊進(jìn)行針對(duì)性的查詢工作，當(dāng)用戶點(diǎn)擊幫助按鈕之后，系統(tǒng)將會(huì)立足于用戶的實(shí)際選擇進(jìn)入到相應(yīng)的菜單當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)于的各個(gè)模塊幫助信息的全方位查詢，若是用戶點(diǎn)擊退出按鈕，則可以直接退出程序。

2.2功能分析

本文所研究的工程機(jī)械電器智能化控制軟件主要可以按照智能化控制分析在方法和內(nèi)容方面的不同劃分為多體動(dòng)力學(xué)以及結(jié)構(gòu)力學(xué)兩個(gè)智能化控制分析模塊。在上述兩個(gè)模塊中，后者能夠提供多樣化的基于EDEM的基礎(chǔ)離散控制模型或者是在ANSYSfworkbenchl基礎(chǔ)上所形成的有限元智能化控制分析流程。除此以外，其還能夠針對(duì)上述兩種方法進(jìn)行集成，進(jìn)而完成相應(yīng)的機(jī)構(gòu)力學(xué)分析工作。而前者也能夠形成多種基礎(chǔ)離散元智能化控制模型，在相應(yīng)的耦合插件程序的基礎(chǔ)上達(dá)到智能化控制的效果，這樣便能夠在一定程度上突破EDEM在結(jié)構(gòu)體運(yùn)動(dòng)控制方面應(yīng)用的局限性。用戶自身能夠從具體的模型以及控制環(huán)境的需求情況出發(fā)開(kāi)展相應(yīng)的甄別工作，對(duì)合適的接口進(jìn)行合理選擇，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)于環(huán)境的智能化控制，在其中對(duì)各種相關(guān)的模型參數(shù)進(jìn)行輸入，具體包括智能化控制模型以及求解參數(shù)等等，接下來(lái)再針對(duì)其展開(kāi)精確的計(jì)算工作，計(jì)算完成之后便可以基于用戶自定義的方式形成相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果，同時(shí)在此基礎(chǔ)上得出數(shù)據(jù)報(bào)表，為后續(xù)高質(zhì)量開(kāi)展數(shù)據(jù)分析工作創(chuàng)造良好的條件。

2.3軟件結(jié)構(gòu)

結(jié)合軟件系統(tǒng)的實(shí)際內(nèi)容和相關(guān)要求來(lái)看，軟件主要是在耦合設(shè)置界面的基礎(chǔ)上，綜合使用多樣化的控制方法將其妥善串接起來(lái)，這樣便可以切實(shí)保障模擬流程的合理性與有效性。與此同時(shí)，該控制軟件針對(duì)常見(jiàn)的操作過(guò)程展開(kāi)了針對(duì)性的程序開(kāi)發(fā)工作，此舉有助于提高平臺(tái)整體的工作成效，主要包括以下幾部分功能。首先便是多級(jí)設(shè)置界面的功能，其中在一級(jí)界面涉及到多體力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)耦合設(shè)置界面的入口，具體來(lái)看可以從其任務(wù)的實(shí)際需要出發(fā)選擇是否要進(jìn)入到下一級(jí)界面當(dāng)中。而在二級(jí)子界面內(nèi)，工作人員則能夠通過(guò)相關(guān)操作以及接口程序等的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)智能化控制建模、分析以及結(jié)果處理等目標(biāo)。其次則在于幫助系統(tǒng)，這一部分能夠更加詳細(xì)完整地對(duì)軟件功能進(jìn)行介紹，并充分展現(xiàn)出其中潛在的各種問(wèn)題，進(jìn)而針對(duì)性地采取解決措施，為軟件的實(shí)際應(yīng)用效果提供充分的保障。最后則為定制化程序，具體指的是基于工程的常用流程、步驟以及工程的具體需求對(duì)相應(yīng)的智能化控制分析程序進(jìn)行編制，主要涉及到接觸模型、耦合文件輸出以及有限元求解等相關(guān)內(nèi)容。

結(jié)論：綜上所述，優(yōu)化開(kāi)展工程機(jī)械電氣智能化控制軟件開(kāi)發(fā)能夠有效提升工作成效，對(duì)于工程機(jī)械領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展有著積極的促進(jìn)作用。該軟件主要是在多學(xué)科智能化控制分析方法的基礎(chǔ)上所形成的，用戶能夠在相應(yīng)的環(huán)境中根據(jù)事先所設(shè)定的流程展開(kāi)智能化控制建模以及分析工作。此舉能夠在一定程度上減少軟件在建模過(guò)程所面臨的過(guò)于繁瑣的流程，進(jìn)而切實(shí)保障智能化控制的實(shí)效性。本文所研究的軟件無(wú)論是在操作性、安全性還是穩(wěn)定性方面都有著良好的條件，可以充分發(fā)揮出其在工程機(jī)械領(lǐng)域發(fā)展方面的應(yīng)用價(jià)值。

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作者簡(jiǎn)介：張學(xué)亮（1987年7月——），男，漢族，本科，中級(jí)工程師，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)。