汪 軍

長沙職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車工程系，湖南長沙 410111

1 現(xiàn)階段的汽車虛擬實驗應(yīng)用現(xiàn)狀

我們可以直觀的看到汽車硬件的相互關(guān)系，了解各個部件的關(guān)系和作用。但是，電子控制部件間相互關(guān)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(guān)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(guān)儀器和設(shè)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(shù)，才能呈現(xiàn)出電路中的信號關(guān)系，才可以解決電路難題。虛擬實驗應(yīng)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(xiàn)應(yīng)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(jié)約了應(yīng)用成本，更提高了應(yīng)用效率，正是一舉多得。

2 虛擬實驗系統(tǒng)的組成及其安全功能

我們了解一下虛擬實驗系統(tǒng)的工作原理，它是借助計算機軟件來實現(xiàn)虛擬操作的。這個系統(tǒng)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(jù)軟件來判斷干擾信號，進而實現(xiàn)操作。這樣不僅節(jié)省了應(yīng)用成本，而且維修起來也很方便。

計算機系統(tǒng)是需要提高其可靠性的，這就需要計算機系統(tǒng)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(zhuǎn)換，最后得出結(jié)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(tǒng)的安全和穩(wěn)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(dāng)時臨時信息，保存信息數(shù)據(jù)，當(dāng)從新通電后，系統(tǒng)軟件可以從新恢復(fù)備份數(shù)據(jù)，讓軟件自動工作，完成需處理的問題。

3 維護虛擬實驗系統(tǒng)安全的方法

1）保持計算機及相關(guān)設(shè)備的散熱，控制好室內(nèi)溫度，做好通風(fēng)處理，避免機器設(shè)備暴曬，必要時安裝空調(diào)等設(shè)備；

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

3）傳感器是重要的設(shè)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(guān)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(xiàn)死機現(xiàn)象要及時處理，檢查風(fēng)扇工作情況，過濾器積塵情況，避免計算機內(nèi)部溫度過高燒壞CUP 及相關(guān)硬件，在過濾器的清理工作中要注意過濾網(wǎng)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(xù)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(tǒng)，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(tǒng)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(shù)據(jù)安全，保證虛擬實驗系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。

4 介紹虛擬實驗系統(tǒng)各組成部分的工作原理

圖1 系統(tǒng)組成框圖

圖1 顯示了虛擬實驗系統(tǒng)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(tài)，當(dāng)計算機連接汽車時，軟件可以記錄數(shù)據(jù)，保存數(shù)據(jù)；當(dāng)計算機處于不連接狀態(tài)時，軟件處于離線狀態(tài)，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(shè)計就是為了方便與車體連接；

2）采集器。中泰研創(chuàng)科技公司研發(fā)了產(chǎn)品USB7325A，它是一款強大的信號采集設(shè)備。它的優(yōu)點是：高電壓下精度測量，16 路數(shù)字信號測量和頻率信號測量等，這個設(shè)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(guān)汽車的狀態(tài)。這些檢查結(jié)果可以發(fā)送給PC 機；

3）虛擬實驗系統(tǒng)軟件。美國NI 公司設(shè)計并研發(fā)了LabVIEW 軟件，這是一款設(shè)計軟件的控制程序，它可以分析和設(shè)計軟件，測試工程信號，可以快捷的設(shè)計軟件界面。虛擬實驗系統(tǒng)就是由它設(shè)計并完成的，它實現(xiàn)了該系統(tǒng)與汽車的數(shù)據(jù)傳送、接收并保存數(shù)據(jù)、分析并轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。虛擬實驗系統(tǒng)的各組成部門可以實現(xiàn)記錄發(fā)動機運行狀況，可以直觀的在PC 機上顯示其參數(shù)。因此，不管發(fā)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(jié)果可以被記錄到系統(tǒng)中。在應(yīng)用過程中可以不用連接車體就能觀看發(fā)動機參數(shù)變化，可以實現(xiàn)虛擬實驗應(yīng)用。

5 結(jié)論

虛擬實驗系統(tǒng)不僅可以融合理論知識，還可以實現(xiàn)應(yīng)用實踐；不僅可以對發(fā)動機的工作狀態(tài)進行監(jiān)控，還可以診斷發(fā)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(tǒng)在汽車研究成應(yīng)用中發(fā)揮著重要的作用，我們一定要大力推廣，充分的利用其應(yīng)用價值，提高應(yīng)用效率。

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