計算機虛擬儀器在汽車工程中的應用探究

李敏志 劉坤琦 程秀英 白新華 朱鈺

中北大學朔州校區(qū) 山西 朔州 036002

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，汽車行業(yè)欣欣向榮。基于這個背景，對汽車的性能以及配置的要求就變得越來越高，所以需要我們對汽車進行各種測試來提高性能與配置。傳統(tǒng)的測試技術已經(jīng)不能滿足當今汽車行業(yè)的發(fā)展，所以就需要我們開發(fā)新的技術。計算機技術是時代發(fā)展的產(chǎn)物，并且在未來的發(fā)展中還占有極大的比重。將計算機技術與汽車工程結合，是汽車行業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。所以，計算機虛擬儀器的產(chǎn)生對汽車工程的發(fā)展具有十分重大的意義。

1 虛擬儀器概述

虛擬儀器是以計算機技術為核心的，可以自定義功能的含有虛擬操作功能板的計算機測試系統(tǒng)。它的基本功能有數(shù)據(jù)的收集、對收集的數(shù)據(jù)進行處理分析、對結果進行表示。

1.1 虛擬儀器特點

（1）功能強大

計算機技術有著強大的數(shù)據(jù)處理能力，還能對數(shù)據(jù)進行高速傳輸并對其進行分析，還有多種功能例如數(shù)據(jù)的顯示，打印等等。將測試技術與計算機結合，就能在測試中運用到計算機技術的強大功能，使虛擬儀器的使用更加快速便捷。

（2）開發(fā)周期短

以往的傳統(tǒng)技術中，很多功能都是通過硬件來實現(xiàn)的，硬件造價較高，還面臨著磨損的情況產(chǎn)生。將計算機技術運用到汽車工程中，就能將需要硬件來實現(xiàn)的功能轉變?yōu)檐浖湍軐崿F(xiàn)，減少了造價，促進了開發(fā)周期的縮短。

（3）自定義設計

傳統(tǒng)的技術需要專業(yè)人員進行功能修改，十分復雜且耗費人力。而現(xiàn)在的虛擬技術只需要普通工人就能進行自定義設計，十分方便，且不需要太多專業(yè)知識就可以完成。

（4）造價低

由于傳統(tǒng)技術大多都是硬件系統(tǒng)，價格比較高昂，再加上由于硬件都有磨損的情況，需要后期進行維護，造價十分高昂。虛擬技術摒棄了大多數(shù)的硬件系統(tǒng)，不僅方便，而且由于計算機代碼的可重復使用，各種成本都比較低廉。

1.2 虛擬儀器技術的組成部分

（1）軟件

技術人員通過軟件工具設計出程序模塊，創(chuàng)建出便捷的人機交互界面，讓工人可以簡單的進行自定義功能，十分便捷。其中的圖形編程軟件LabVIEW實現(xiàn)了與多種軟硬件的連接，提供了強大的數(shù)據(jù)處理分析能力，還能將結果返回給用戶。另外，還有很多測量工具以及管理軟件，操作便捷，功能強大。

（2）硬件

為了應對多種測量應用，硬件的功能也更多。計算機虛擬儀器的硬件從數(shù)據(jù)的獲取，聲音，視覺到設備的控制以及各種通訊接口等方面，應有盡有，滿足了目前汽車工程的應用。

（3）連接軟硬件的平臺

PXI硬件平臺是專為測試任務而設計的自動化標準平臺，它不僅造價低，而且靈活性很強，操作十分便捷。無論是簡單的數(shù)據(jù)獲取任務還是復雜的測試任務都可以完成，這就是虛擬儀器的優(yōu)勢。

2 計算機虛擬儀器在汽車工程中的應用

2.1 零件檢測

計算機虛擬技術具有強大的數(shù)據(jù)獲取功能，它可以將零件的各種數(shù)據(jù)進行采集，然后利用計算機技術將采集的數(shù)據(jù)進行整合，自動生成一個虛擬的展現(xiàn)在電腦上的三維零件模型，供技術人員觀看。技術人員就可以根據(jù)數(shù)據(jù)形成的零件模型進行檢查，通過計算機技術進行分析，觀察該零件的各項數(shù)據(jù)是否可行，該零件是否滿足汽車工程需求的性能，是否可以投入生產(chǎn)，節(jié)省了大量的實體模型設計的造價。

2.2 汽車ABS性能測試系統(tǒng)

ABS即汽車防抱死制動系統(tǒng)，是汽車安全系統(tǒng)中的重點組成部分。以往的性能測試主要是通過實際進行路況測試，需要人員進行實際開車，然后進行測試。這樣的方法不僅不夠安全，而且測試困難，需要耗費大量財力以及時間。運用了計算機虛擬技術之后就可以設計出汽車模型，對ABS系統(tǒng)進行模擬測試。這種模擬可以對天氣、道路等各種環(huán)境進行模擬，而且短時間可以試驗多次，投入人力少、技術需求不高。減少了成本，也成功進行了測試，且測試結果更加精確，十分可行。

2.3 汽車的維護檢測

汽車在使用中會不可避免的面臨一些磨損的問題以及功能的問題，這就需要對汽車進行一定的檢測和維修。檢測的對象一般是零件以及一些系統(tǒng)。針對汽車可能會出現(xiàn)的問題進行大量的測試并維修，針對容易磨損的零件進行反復測試維修，以保證汽車的安全以及延長汽車使用期限。傳統(tǒng)的測試方法都是對汽車進行拆卸檢測，這種方法造成了雙重的傷害。而且，在把零件裝回汽車的過程中，不能完全保證是完全沒有問題的。這種傳統(tǒng)方法耗費了大量的時間且檢測維修的工作效率不高。運用了計算機虛擬儀器之后，就可以用計算機技術對汽車進行檢測，分析可能會出現(xiàn)的問題以及零件，提高了檢測的靈敏度以及維修效率。

3 結語

傳統(tǒng)的汽車工程技術主要是利用人和硬件來進行的，這樣的方式低效且安全性不高。計算機技術發(fā)展至今，已經(jīng)十分成熟，將計算機技術與汽車工程結合，有效的提高了汽車生產(chǎn)的效率，而且保障了工作人員的安全，對汽車工程的未來發(fā)展具有十分重要的意義。