车辆行驶性能测试系统软件设计(附件)
当今社会汽车已然成为人们日常工作生活中一种不可或缺的交通工具。随着社会经济的发展和科技水平的提高，人们不断地追求着更快的车速，更安全的行驶性能乃至更舒适的乘坐驾驶体验，这就对汽车行驶性能测试提出了新的要求，我们为了满足汽车行驶性能的测试需求，借助美国NI公司出品的LABVIEW软件平台，编写了一套测试软件，该软件采用树形结构和单线程的流程设计，在程序上采用LABVIEW特有的图形语言进行编程，并且对程序进行了模块化的处理，每个模块任务清晰，各数据流传输有序，只需要改写软件就可以方便的进行功能的扩展和改进，具有一定的使用价值。关键词 行驶平顺性，操纵稳定性，测试系统，LABVIEW目 录
1 引言 1
1.2 国内外研究现状及发展趋势 2
1.3 研究目的和意义 2
2 测试系统的设计 3
2.1 虚拟仪器技术特点 5
2.3测试系统的流程设计 8
2.4 测试系统界面设计 10
3 测试系统的程序设计 14
3.1 跳转程序设计 14
3.2 测试程序设计 15
结 论 16
致 谢 18
参考文献 19
1 引言
如今，随着社会经济的发展和科学技术的提高，人们不仅对载货用车，军事用车，赛车等专用车辆的要求越来越高，对于普通的乘用车也存在着更高的要求，这体现在汽车的速度，驾驶可靠性跟乘坐舒适性等方方面面。为了提高和维持这些性能，在汽车研发生产方面，需要对车辆的行驶性能进行测试，从而对车辆出厂时的各项参数进行确定和改进，而在日常维护方面，也需要进行车辆行驶性能测试，这样才能保证车辆的安全性和稳定性，由此可见，车辆行驶性能测试对于汽车产业是十分重要的，开发一套能够进行测试的软件也是当务之急。
车辆行驶性能测试主要分为车辆行驶平顺性测试和操纵稳定性测试。众所周知，进行车辆性能测试所需要的设备仪器非常多，传感器测得的数据需要信号处理，最终的表格或者图形的表达也需要数据处理，如果采用传统的仪器方案，所需要的线路，信号处理设备和最终的数据处理设备将十分繁多，也徒增了采购的开销，传统仪器与虚拟仪器的对比如图1.1所示。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
是十分重要的，开发一套能够进行测试的软件也是当务之急。
车辆行驶性能测试主要分为车辆行驶平顺性测试和操纵稳定性测试。众所周知，进行车辆性能测试所需要的设备仪器非常多，传感器测得的数据需要信号处理，最终的表格或者图形的表达也需要数据处理，如果采用传统的仪器方案，所需要的线路，信号处理设备和最终的数据处理设备将十分繁多，也徒增了采购的开销，传统仪器与虚拟仪器的对比如图1.1所示。
图1.1 传统仪器与虚拟仪器总体结构对比图
因此，我们利用LABVIEW平台及其虚拟仪器技术的优势，对测试程序进行模块化处理，这样可以方便直观地显示数据流，减少所需要的中间仪器，并将数据处理终端全部统一为方便得到的最普通的计算机，完全免去了花费，处理的效率还大大提高，不仅如此，由于直观地显示了数据流和处理的方式，如果想要进行其他的测试，将数据单独拉出进行处理，得到其他的试验所需参数和处理结果将变得十分简单，这就是虚拟仪器技术拓展性高的体现，另外，在一般情况下，我们需要集成多个测量设备来满足完整的测试需求，而连接和集成这些不同设备总是要耗费大量的时间，而LABVIEW软件平台为所有的I/O设备提供了标准的借口，帮助我们轻松的将多个测量设备集成到单个系统，减少了复杂性，提高了测试效率，虚拟仪器简单统一的系统如图1.2所示。
图1.2 虚拟仪器系统框图
1.1 国内外研究现状及发展趋势
汽车性能测试技术是随着汽车性能的进步不断发展的，随着人们对于汽车认识的不断深入，对于汽车各种性能参数的优化控制得到了极大的发展，传统的仪器设备已经渐渐跟不上时代的需求，于是在经过模拟仪器、数字化仪器、智能仪器等发展阶段，1986年，美国国家仪器公司（National Instruments）提出了虚拟仪器的概念，这种新技术在汽车测试方面应用使测试效率大大提高，需要的设备仪器减少，是一种革命性的理念，其发展也非常迅速。在一年后的1987年，VXI总线规范被提出，这是当时世界上五大最主要的仪器公司合作提出的第一个规范协议，在1992年，此项协议还被指定为国际标准（即IEEE—1155标准），它是在设备仪器方面，即硬件方面利用其开放化模块化的优势为虚拟仪器系统的建立和完善服务的，但是一个测试系统不可能只有组成的硬件，让硬件运作起来乃至相互配合完成任务的软件也非常必要，因此，虚拟仪器系统也急待一个能够让软件程序像硬件一样模块化统一化的结构标准，这就是NI公司研制开发虚拟仪器软件结构的初衷。
1993年，就在VXI总线系统被五大仪器厂商联合提出的第二年，成立了VXI总线“即插即用”联盟，这个概念大家是耳熟能详，我们的鼠标、键盘、U盘等硬件正是通过这种方式联入的PC，其方便性不用多言。它比较大的一个优势是统一了设备仪器跟PC的接口，虽然硬件不同，但是只要改变软件的内容，便可以支持设备的运转，其总体的结构如图1.3所示。
图1.3 虚拟仪器接口结构图
在仪器设备上的“即插即用”规范，叫做VPP（VSI Plug&Play）系统，翻译过来就是VSI总线的即插即用系统，而这种系统至今仍然有旺盛的生命力，还在不断发展前进，前景极大。
在我国，对于虚拟仪器的研究开发也是基于美国国家仪器公司的产品。我国国家自然科学基金委员会也曾将虚拟仪器研究作为现代机械工程科学前沿学科之一，列入为 “十五”期间优先资助领域。现在在一些研究方向上已有所建树，如863项目“虚拟仪器关键技术的研究及其产业化”所研制的“一体化虚拟仪器”，这项技术可以明显地看出我国科研工作者们已经建立了一套独立的虚拟仪器开发结构，这预示着我国在虚拟仪器研究方面将走出一套不同于美国等国家仪器公司的自主创新的道路。
1.2 研究目的和意义
众所周知，如果利用传统方式来完成汽车测试需要大量的设备仪器，其中不乏精密的传感器、易损的线路接头和复杂的数据处理和结果显示终端等等，这些纷繁复杂难以统一化标准化的设备仪器一直让实验员倍感头疼，也大大增加了试验的开销，降低了测试的效率，其结果也难免存在偏差。为了更好的进行车辆行驶平顺性和操纵稳定性试验，我们利用LABVIEW开发环境，重新建立软件结构，在数据的采集方面，只采用手头可以方便快捷的得到的传感器和检测设备，下载虚拟仪器专用的驱动程序，对其内部程序进行模块化的改写，从而不需要另外采购就可以准确的得到测定各项参数所需要的数据，在数据的传输方面，由于虚拟仪器技术标准对于接口的统一，只需要在数据处理端(一般是个人电脑)进行软件方面数据格式的统一即可，在数据的处理与显示方面，我们根本不需要额外的显示仪器，只需要随便找一台电脑，接入传感器，使用我们编写的软件处理数据流即可。
此外，归功于LABVIEW直观化的图形编程语言，软件的使用者跟编写者都会感到极大的方便，在软件的操作使用界面，只要正确地安装了传感器和连接线，点击开始按钮，各种数据处理后得到的曲线图直观地显示于各个窗口，对于各项参数的评价指标也可以直观地看到，界面优美，数据直观，操作简单。在软件的程序编写界面，数据流的连线清晰，所调用的程序名称只需要双击便可确定，采集卡的设置、数据的保存、曲线图的绘制等功能都集成在一个个模块里，可以方便的改写，如果想要进行其他的测试，只需要将数据流再引出接线，新建一个处理函数即可，不管是初学者或是老道的工程师都可以高效率的查看、修改数据，甚至对软件的功能进行扩展。
2 测试系统的设计
2.1 虚拟仪器技术特点
上文已经提到，虚拟仪器被开发的初衷就是想要利用个人电脑的普及优势，通过统
1 引言 1
1.2 国内外研究现状及发展趋势 2
1.3 研究目的和意义 2
2 测试系统的设计 3
2.1 虚拟仪器技术特点 5
2.3测试系统的流程设计 8
2.4 测试系统界面设计 10
3 测试系统的程序设计 14
3.1 跳转程序设计 14
3.2 测试程序设计 15
结 论 16
致 谢 18
参考文献 19
1 引言
如今，随着社会经济的发展和科学技术的提高，人们不仅对载货用车，军事用车，赛车等专用车辆的要求越来越高，对于普通的乘用车也存在着更高的要求，这体现在汽车的速度，驾驶可靠性跟乘坐舒适性等方方面面。为了提高和维持这些性能，在汽车研发生产方面，需要对车辆的行驶性能进行测试，从而对车辆出厂时的各项参数进行确定和改进，而在日常维护方面，也需要进行车辆行驶性能测试，这样才能保证车辆的安全性和稳定性，由此可见，车辆行驶性能测试对于汽车产业是十分重要的，开发一套能够进行测试的软件也是当务之急。
车辆行驶性能测试主要分为车辆行驶平顺性测试和操纵稳定性测试。众所周知，进行车辆性能测试所需要的设备仪器非常多，传感器测得的数据需要信号处理，最终的表格或者图形的表达也需要数据处理，如果采用传统的仪器方案，所需要的线路，信号处理设备和最终的数据处理设备将十分繁多，也徒增了采购的开销，传统仪器与虚拟仪器的对比如图1.1所示。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
是十分重要的，开发一套能够进行测试的软件也是当务之急。
车辆行驶性能测试主要分为车辆行驶平顺性测试和操纵稳定性测试。众所周知，进行车辆性能测试所需要的设备仪器非常多，传感器测得的数据需要信号处理，最终的表格或者图形的表达也需要数据处理，如果采用传统的仪器方案，所需要的线路，信号处理设备和最终的数据处理设备将十分繁多，也徒增了采购的开销，传统仪器与虚拟仪器的对比如图1.1所示。
图1.1 传统仪器与虚拟仪器总体结构对比图
因此，我们利用LABVIEW平台及其虚拟仪器技术的优势，对测试程序进行模块化处理，这样可以方便直观地显示数据流，减少所需要的中间仪器，并将数据处理终端全部统一为方便得到的最普通的计算机，完全免去了花费，处理的效率还大大提高，不仅如此，由于直观地显示了数据流和处理的方式，如果想要进行其他的测试，将数据单独拉出进行处理，得到其他的试验所需参数和处理结果将变得十分简单，这就是虚拟仪器技术拓展性高的体现，另外，在一般情况下，我们需要集成多个测量设备来满足完整的测试需求，而连接和集成这些不同设备总是要耗费大量的时间，而LABVIEW软件平台为所有的I/O设备提供了标准的借口，帮助我们轻松的将多个测量设备集成到单个系统，减少了复杂性，提高了测试效率，虚拟仪器简单统一的系统如图1.2所示。
图1.2 虚拟仪器系统框图
1.1 国内外研究现状及发展趋势
汽车性能测试技术是随着汽车性能的进步不断发展的，随着人们对于汽车认识的不断深入，对于汽车各种性能参数的优化控制得到了极大的发展，传统的仪器设备已经渐渐跟不上时代的需求，于是在经过模拟仪器、数字化仪器、智能仪器等发展阶段，1986年，美国国家仪器公司（National Instruments）提出了虚拟仪器的概念，这种新技术在汽车测试方面应用使测试效率大大提高，需要的设备仪器减少，是一种革命性的理念，其发展也非常迅速。在一年后的1987年，VXI总线规范被提出，这是当时世界上五大最主要的仪器公司合作提出的第一个规范协议，在1992年，此项协议还被指定为国际标准（即IEEE—1155标准），它是在设备仪器方面，即硬件方面利用其开放化模块化的优势为虚拟仪器系统的建立和完善服务的，但是一个测试系统不可能只有组成的硬件，让硬件运作起来乃至相互配合完成任务的软件也非常必要，因此，虚拟仪器系统也急待一个能够让软件程序像硬件一样模块化统一化的结构标准，这就是NI公司研制开发虚拟仪器软件结构的初衷。
1993年，就在VXI总线系统被五大仪器厂商联合提出的第二年，成立了VXI总线“即插即用”联盟，这个概念大家是耳熟能详，我们的鼠标、键盘、U盘等硬件正是通过这种方式联入的PC，其方便性不用多言。它比较大的一个优势是统一了设备仪器跟PC的接口，虽然硬件不同，但是只要改变软件的内容，便可以支持设备的运转，其总体的结构如图1.3所示。
图1.3 虚拟仪器接口结构图
在仪器设备上的“即插即用”规范，叫做VPP（VSI Plug&Play）系统，翻译过来就是VSI总线的即插即用系统，而这种系统至今仍然有旺盛的生命力，还在不断发展前进，前景极大。
在我国，对于虚拟仪器的研究开发也是基于美国国家仪器公司的产品。我国国家自然科学基金委员会也曾将虚拟仪器研究作为现代机械工程科学前沿学科之一，列入为 “十五”期间优先资助领域。现在在一些研究方向上已有所建树，如863项目“虚拟仪器关键技术的研究及其产业化”所研制的“一体化虚拟仪器”，这项技术可以明显地看出我国科研工作者们已经建立了一套独立的虚拟仪器开发结构，这预示着我国在虚拟仪器研究方面将走出一套不同于美国等国家仪器公司的自主创新的道路。
1.2 研究目的和意义
众所周知，如果利用传统方式来完成汽车测试需要大量的设备仪器，其中不乏精密的传感器、易损的线路接头和复杂的数据处理和结果显示终端等等，这些纷繁复杂难以统一化标准化的设备仪器一直让实验员倍感头疼，也大大增加了试验的开销，降低了测试的效率，其结果也难免存在偏差。为了更好的进行车辆行驶平顺性和操纵稳定性试验，我们利用LABVIEW开发环境，重新建立软件结构，在数据的采集方面，只采用手头可以方便快捷的得到的传感器和检测设备，下载虚拟仪器专用的驱动程序，对其内部程序进行模块化的改写，从而不需要另外采购就可以准确的得到测定各项参数所需要的数据，在数据的传输方面，由于虚拟仪器技术标准对于接口的统一，只需要在数据处理端(一般是个人电脑)进行软件方面数据格式的统一即可，在数据的处理与显示方面，我们根本不需要额外的显示仪器，只需要随便找一台电脑，接入传感器，使用我们编写的软件处理数据流即可。
此外，归功于LABVIEW直观化的图形编程语言，软件的使用者跟编写者都会感到极大的方便，在软件的操作使用界面，只要正确地安装了传感器和连接线，点击开始按钮，各种数据处理后得到的曲线图直观地显示于各个窗口，对于各项参数的评价指标也可以直观地看到，界面优美，数据直观，操作简单。在软件的程序编写界面，数据流的连线清晰，所调用的程序名称只需要双击便可确定，采集卡的设置、数据的保存、曲线图的绘制等功能都集成在一个个模块里，可以方便的改写，如果想要进行其他的测试，只需要将数据流再引出接线，新建一个处理函数即可，不管是初学者或是老道的工程师都可以高效率的查看、修改数据，甚至对软件的功能进行扩展。
2 测试系统的设计
2.1 虚拟仪器技术特点
上文已经提到，虚拟仪器被开发的初衷就是想要利用个人电脑的普及优势，通过统
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