汽車虛擬實驗系統應用研究

汪 軍

長沙職業技術學院汽車工程系，湖南長沙 410111

1 現階段的汽車虛擬實驗應用現狀

我們可以直觀的看到汽車硬件的相互關系，了解各個部件的關系和作用。但是，電子控制部件間相互關系卻不是我們可以直接了解和掌握的，就算我們可以通過電路圖來分析其工作管理，但其信號關系和邏輯知識卻不是我們僅憑圖紙就可以完全理解的。沒有相關儀器和設備，我們不可能解決所遇見的電路問題，只有借助儀器才能看到電路參數，才能呈現出電路中的信號關系，才可以解決電路難題。虛擬實驗應用可以很好的解決以上問題，它不僅可以融合理論知識，更可以實現應用實踐。讓虛擬實驗代替真實實驗，不僅可以感受真實操作的興奮感，也節約了應用成本，更提高了應用效率，正是一舉多得。

2 虛擬實驗系統的組成及其安全功能

我們了解一下虛擬實驗系統的工作原理，它是借助計算機軟件來實現虛擬操作的。這個系統是由計算機，連接器，采集器組成，軟件是其連接的橋梁，計算機根據軟件來判斷干擾信號，進而實現操作。這樣不僅節省了應用成本，而且維修起來也很方便。

計算機系統是需要提高其可靠性的，這就需要計算機系統有其自身的判斷和辨別能力。軟件濾波和中斷處理都能很好的提高計算機的安全性。在面對干擾信號，軟件濾波可以對其進行采樣分析，并把它進行轉換，最后得出結論。其常用的濾泡分析法有以下幾種：低通法、程序判斷法等。

中斷處理也是軟件必須具備的功能，它可以在斷電的情況下自我備份并保存信息。從而提高系統的安全和穩定性。例如：計算機被強行斷電時，軟件的中斷處理功能可以記錄當時臨時信息，保存信息數據，當從新通電后，系統軟件可以從新恢復備份數據，讓軟件自動工作，完成需處理的問題。

3 維護虛擬實驗系統安全的方法

1）保持計算機及相關設備的散熱，控制好室內溫度，做好通風處理，避免機器設備暴曬，必要時安裝空調等設備；

2）定期除塵，做好防塵。對計算機和機器設備要及時打掃、清潔。對機器內部灰塵要定期用毛刷或相關工具進行清理。避免機器設備電路元件被腐蝕或損壞，以減少設備的使用壽命；

3）傳感器是重要的設備組件，其敏感度很容易受到積塵和濕度的影響，及時處理這些外在因素是保持其正常工作的關鍵，一定要加以排除異常因素，保證其正常工作；

4）要勤觀察計算機溫度，遇見計算機工作緩慢或者出現死機現象要及時處理，檢查風扇工作情況，過濾器積塵情況，避免計算機內部溫度過高燒壞CUP 及相關硬件，在過濾器的清理工作中要注意過濾網要定期清塵，以免等到過濾器堵塞時造成清理困難，還有計算機溫度要控制在55 度以下，如果溫度居高不下，一定要繼續檢查，直到找到問題所在，及時解決；

5）工位機柜門不允許被長時間開放，更不允許無故開放。有些工作人員以為開門散熱是很好的散熱方法。其實，這根本是不對的，這種方式不僅起不到好的散熱效果，更會破壞計算機系統，讓軟件不能正常工作。因此，絕對禁止無故敞開柜門，只有在維修時才可以打開，散熱只有靠降低計算機外部溫度的方法；

6）系統安全也要得到保護，計算機要按照備份和殺毒軟件，這樣可以保證計算機數據安全，保證虛擬實驗系統的正常運轉。

4 介紹虛擬實驗系統各組成部分的工作原理

圖1 系統組成框圖

圖1 顯示了虛擬實驗系統的組成框架，這里其中顯示了信號的采集過程。我們看出采集器的工作原理，PC 機可以顯示工作的狀態，當計算機連接汽車時，軟件可以記錄數據，保存數據；當計算機處于不連接狀態時，軟件處于離線狀態，只顯示工作原理。

1）連接器。它可以采集信號，并不損害原車線束，它的接口設計就是為了方便與車體連接；

2）采集器。中泰研創科技公司研發了產品USB7325A，它是一款強大的信號采集設備。它的優點是：高電壓下精度測量，16 路數字信號測量和頻率信號測量等，這個設備還可以記錄各傳感器的電壓，傳感器頻率，噴油器的脈沖寬度，開關汽車的狀態。這些檢查結果可以發送給PC 機；

3）虛擬實驗系統軟件。美國NI 公司設計并研發了LabVIEW 軟件，這是一款設計軟件的控制程序，它可以分析和設計軟件，測試工程信號，可以快捷的設計軟件界面。虛擬實驗系統就是由它設計并完成的，它實現了該系統與汽車的數據傳送、接收并保存數據、分析并轉換數據。虛擬實驗系統的各組成部門可以實現記錄發動機運行狀況，可以直觀的在PC 機上顯示其參數。因此，不管發動機的變化多快，該軟件都可以迅速的記錄實時變化，這些結果可以被記錄到系統中。在應用過程中可以不用連接車體就能觀看發動機參數變化，可以實現虛擬實驗應用。

5 結論

虛擬實驗系統不僅可以融合理論知識，還可以實現應用實踐；不僅可以對發動機的工作狀態進行監控，還可以診斷發動機的故障；不僅操作起來簡單方便，更不用投資過多的資金。該系統在汽車研究成應用中發揮著重要的作用，我們一定要大力推廣，充分的利用其應用價值，提高應用效率。

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