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基于LabVIEW的工程机械电器智能化控制软件

2022-07-01张学亮

装备维修技术 2022年7期
关键词:软件设计工程机械

摘  要:本文立足于现阶段我国工程机械发展的实际情况简略阐述了该课题的研究背景,并从总流程分析、功能分析以及软件结构几方面着手,对智能化控制软件的设计和开发展开了详细的探究,旨在为相关研究人员提供参考,进而不断提升软件设计和开发成效,推动工程机械领域的长效平稳发展。

关键词:工程机械;智能化控制;软件设计;LabVIEW

引言:对于工程机械来说,智能化控制软件是保障其稳定运行的核心内容,从实际情况来看,工程机械本身在运行的过程中有着极高的功率,并且在载荷方面有着相对剧烈的变化,与此同时,其所面临的环境也呈现出一定的复杂性,这便对工程机械装备能力的提升造成了负面影响,基于此,有必要对其展开更为深层次的探究。

1研究背景

现如今我国社会整体正处在迅速发展的过程中,较之以往,国家在建筑、交通、环保以及电力等领域中基础建设方面的投入得到了进一步的增加,各行各业的基础设施进入到飞速发展的时代,这些均在一定程度上为工程机械整体的发展创造了良好的条件,在这一时代背景下积极促进工程机械质量和性能的提升可以综合提高工程机械在智能化进程中所带来的经济效益以及社会效益。结合当前的实际情况来看,电子科技的崛起和推广使得各种新型电子检测以及控制技术开始应用在工程机械控制技术当中,各种新技术的应用在极大程度上改变了机械行业的发展状况。但从实际情况来看,新技术的应用不仅会促进机械行业的发展,同时还会导致其面临着全新的问题,所以传统的机械控制技术已经难以充分同当下机械控制的相关要求相适应,需要在现有的基础上对设计理念进行优化改进,合理使用与时代发展相符的布局方式,这样便可以大大提升系统可扩展性以及灵活性的效果,最终实现机械控制的相关目标。

2基于LabVIEW的工程机械电器智能化控制软件设计开发

LabVIEW是实验室虚拟仪器工程平台,其作为一种虚拟仪器软件开發工具在工程机械领域有着较高的应用价值,能够充分满足工程机械电气智能化控制软件设计开发的相关要求。

现如今市面上的工程机械种类相对较多,其中有一种机械设备主要是针对散体物料进行施工,具体包括摊铺机、装载机以及平地机等等。上述机械设备在实际作业阶段将会使得散体介质和机械系统之间结合起来形成相应的刚散耦合系统,结合实际情况来看,在研究过程中面临着研究方法的局限性,以往所使用的研究方法并没有真正考虑到机械系统与散体介质之间所产生的相互作用,在实际开展参数设计工作的过程中没有完整准确的载荷数据作为参考,这便在极大程度上制约了系统整体的优化完善。

2.1总流程分析

针对工程机械而言,其在电气智能化过程中所研发的控制软件势必要有良好的系统结构作为基础,在明确系统结构的基础上便可以自然而然顺利地使用软件,为了能够方便用户对软件的设计流程进行深入了解,进一步掌握软件的具体情况,有必要对系统的总体流程进行优化设计。当完成系统初始化之后,用户能够利用事先所注册的用户名以及密码实现登录,这样便能够进入到相应的界面当中,此时的用户应当从其具体的研究内容出发,针对相应的动力学或者是结构力学耦合界面进行优化选择,耦合界面的不同也会使得与之相对应的智能化控制模型以及求解流程存在一定的差异性。用户基于该操作界面能够从其自身需求的实际情况出发对智能化控制参数进行设置,并对耦合关系进行建立,完成智能化控制求解工作,高效落实部分后处理工作。若是用户本身对于系统仍存在一定的疑问,那么用户便可以利用其中的帮助模块进行针对性的查询工作,当用户点击帮助按钮之后,系统将会立足于用户的实际选择进入到相应的菜单当中,实现对于的各个模块帮助信息的全方位查询,若是用户点击退出按钮,则可以直接退出程序。

2.2功能分析

本文所研究的工程机械电器智能化控制软件主要可以按照智能化控制分析在方法和内容方面的不同划分为多体动力学以及结构力学两个智能化控制分析模块。在上述两个模块中,后者能够提供多样化的基于EDEM的基础离散控制模型或者是在ANSYSfworkbenchl基础上所形成的有限元智能化控制分析流程。除此以外,其还能够针对上述两种方法进行集成,进而完成相应的机构力学分析工作。而前者也能够形成多种基础离散元智能化控制模型,在相应的耦合插件程序的基础上达到智能化控制的效果,这样便能够在一定程度上突破EDEM在结构体运动控制方面应用的局限性。用户自身能够从具体的模型以及控制环境的需求情况出发开展相应的甄别工作,对合适的接口进行合理选择,最终实现对于环境的智能化控制,在其中对各种相关的模型参数进行输入,具体包括智能化控制模型以及求解参数等等,接下来再针对其展开精确的计算工作,计算完成之后便可以基于用户自定义的方式形成相应的计算结果,同时在此基础上得出数据报表,为后续高质量开展数据分析工作创造良好的条件。

2.3软件结构

结合软件系统的实际内容和相关要求来看,软件主要是在耦合设置界面的基础上,综合使用多样化的控制方法将其妥善串接起来,这样便可以切实保障模拟流程的合理性与有效性。与此同时,该控制软件针对常见的操作过程展开了针对性的程序开发工作,此举有助于提高平台整体的工作成效,主要包括以下几部分功能。首先便是多级设置界面的功能,其中在一级界面涉及到多体力学、结构力学耦合设置界面的入口,具体来看可以从其任务的实际需要出发选择是否要进入到下一级界面当中。而在二级子界面内,工作人员则能够通过相关操作以及接口程序等的应用实现智能化控制建模、分析以及结果处理等目标。其次则在于帮助系统,这一部分能够更加详细完整地对软件功能进行介绍,并充分展现出其中潜在的各种问题,进而针对性地采取解决措施,为软件的实际应用效果提供充分的保障。最后则为定制化程序,具体指的是基于工程的常用流程、步骤以及工程的具体需求对相应的智能化控制分析程序进行编制,主要涉及到接触模型、耦合文件输出以及有限元求解等相关内容。

结论:综上所述,优化开展工程机械电气智能化控制软件开发能够有效提升工作成效,对于工程机械领域的进一步发展有着积极的促进作用。该软件主要是在多学科智能化控制分析方法的基础上所形成的,用户能够在相应的环境中根据事先所设定的流程展开智能化控制建模以及分析工作。此举能够在一定程度上减少软件在建模过程所面临的过于繁琐的流程,进而切实保障智能化控制的实效性。本文所研究的软件无论是在操作性、安全性还是稳定性方面都有着良好的条件,可以充分发挥出其在工程机械领域发展方面的应用价值。

参考文献:

[1]郭联金,黎俊杰.气动机械手控制系统设计与多软件联合仿真[J].机床与液压,2021,49(19):94-99.

[2]阎保华,吕新华.建筑机械设备电气工程自动化的供配电节能控制分析[J].制造业自动化,2021,43(3):164-167.

[3]李宝霞,祝成东.工程机械冷却系统智能控制装置设计研究[J].电子元器件与信息技术,2020,4(6):36-37.

作者简介:张学亮(1987年7月——),男,汉族,本科,中级工程师,研究方向:机械设计。

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