摘 要随着社会经济的发展，尤其是工业生产技术的进步，对各种自动化，智能化的设备需求也越来越广泛。在工业生产中对各种设备的性能要求也越来越广泛，所使用的设备不仅要能够实时反映所加工产品的各种必要的信息（例如速度，质量，各种元素组成等等），同时要能够通过人工操作来对加工的产品进行实时的监控。现在一般的工厂都能够实现机器设备自动控制生产过程来提高生产效率来减轻人工。在回转支承的安装和质量检测过程中，为了配合工人在安装球时的损伤，以及对回转支承质量检测的不便，我们建立了基于虚拟仪器的回转轴承总成和质量检测系统。使用labview接口，系统控制步进电机向前、反向、分度步进。停止，以驱动旋转环旋转，使工人装球;同时，我们可以收集、显示、存储旋转环的信息、生成报告、查询历史数据。本文就是详细的介绍回转支承装配见检测系统软件设计和硬件选型。软件设计主要是labview程序的设计和安装包的生成。对应步进电机控制系统本文提供了两个控制方案上位机控制（labview）和键盘输入模块。同时使用支持向量机算法来对回转支承系统产品进行简单的分类。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题的研究背景 1
1.2课题的研究意义及现状 1
1.3虚拟仪器基础 3
1.3.1虚拟仪器的定义 3
1.3.2虚拟仪器基本组成 3
1.3.3虚拟仪器的特点及优势 5
1.3.4 Labview——虚拟仪器的开发环境 5
1.4 本文的主要研究内容及结构安排 6
第二章 回转支承装配及检测系统总体方案及硬件选型 8
2.1回转支承装配及检测系统 8
2.2回转支承装配及检测系统的组成 8
2.3回转支承装配及检测系统的软件系统结构 9
2.4系统硬件选型 11
2.4.1工控机选型 11
2.4.2数据采集卡选型 11
2.4.3传感器选型 12
2.4.4步进电机控制系统硬件选型 13
2.5本章小结 13
第三章 步进电机控制系统的设计与实现 14
3.1步进电机控制系统 14
3.2步 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ￥351916072$ 
进电机硬件的概述 14
3.2.1步进电机28BYJ48型 15
3.2.2驱动芯片是ULN2003 15
3.2.3控制芯片是89C52RC 16
3.2.4独立按键 18
3.2.5 4×4矩阵键盘 19
3.2.6 LCD1602液晶显示屏 21
3.3硬件电路部分设计 22
3.3.1单片机控制电路 23
3.3.2串口下载电路 27
3.3.3按键电路 29
3.3.4电机驱动模块电路 30
3.3.5 LCD1602液晶显示屏电路 30
3.4程序设计 31
3.4.1方案一：上位机控制 31
（1）单片机程序 32
（2）上位机发送信息函数 36
3.4.2方案二：键盘输入模块控制 46
（1）单片机程序 32
3.4.3程序其他相关内容 50
（1）步进电机的速度计算 50
（2）步进电机的角度计算 50
（3）液晶显示屏的显示 51
（4）程序中某些全局变量的含义 51
2.5本章小结 52
第四章 回转支承检测系统的软件设计与实现 53
4.1软件系统的基本框架 53
4.2系统登录模块的设计与实现 54
4.3系统功能分配模块的设计与实现 56
4.4装配及检测界面设计与实现 57
4.4.1回转支承各参数数据采集子模块的设计与实现 59
4.4.2回转支承各参数的存储子模块设计与实现 64
4.4.3回转支承各参数的报表打印子模块的设计与实现 68
4.4.4装配及检测界面的返回和退出子模块的设计与实现 72
4.5回转支承历史数据的查询及分析模块的设计与实现 73
4.5.1回转支承历史数据查询子模块的设计与实现 74
4.5.2回转支承各参数曲线显示 76
4.6回转支承装配及检测系统安装包的生成 77
4.7本章小结 79
第五章 基于支持向量机的回转支承产品分类 80
5.1支持向量机的知识 80
5.1.1VC维 80
5.1.2结构风险最小化 81
5.1.3支持向量机基本概念 81
5.1.4支持向量机算法的实现 83
5.2模型的构建 88
5.3支持向量机算法在回转支承产品分类中的应用 91
5.3.1回转支承产品数据采集 91
5.3.2数据分类器 91
5.3.3核函数的选择 93
5.3.4核函数的参数选择 93
5.3.5结论 93
5.4本章小结 93
第六章 总结与展望 94
6.1总结 94
6.2展望 96
结束语 97
致谢 98
参考文献 99
附录 92
1单片机程序 100
2电路图PCB图 140
第一章 绪论
1.1课题的研究背景
回转支承是实现两部分相对回转运动的基础零件是能够承受综合载荷的大型的滚动轴承，其主要应用在工业机器人，汽车底盘，工程机械，航天航空及军工，港口工程设备，风力发电设备，轨道车辆，污水处理设备，船舶设备以及医疗设备等诸多领域，在机械结构上处于承上启下的关键部分，它的质量的好坏直接决定了一个这些设备的性能。但是，由于回转支承产品价格十分的昂贵，维修周期长，不宜拆装，对使用的环境要求比较高，因此国内外迫切的需要一个高质量的回转支承产品。
在使用回转支承设备进行滚珠安装的时候，工人很容易由于操作的失误而引起各种各样的工伤。过去主要使用频谱仪器等设备对回转支承产品的各个参数进行检测。回转支承产品的各个参数进行检测时，以前主要使用频谱仪等设备进行检测，造价昂贵，并且效率低下，并且不能对测试的数据进行存储和离线分析。当完成了一个回转支承产品的生产后，需要人工进行分类。这样一来就会使得生产效率十分低下。因此，一套价格便宜，自动化化程度高，能够自动完成滚珠安装的合则成体系统就显得十分迫切。基于虚拟仪器的回转支承装配及检测系统就是在这样的背景下产生的。

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