虛擬儀器技術(shù)的研究與應(yīng)用—電機(jī)調(diào)速檢測儀.pdf

1、虛擬儀器(簡稱VI)是在計(jì)算機(jī)的顯示屏上虛擬了傳統(tǒng)儀器面板的計(jì)算機(jī)化儀器,并盡可能多的用計(jì)算機(jī)的程序來完成由硬件電路完成的信號調(diào)理和信號處理的功能。操作人員在計(jì)算機(jī)的屏幕上操作虛擬的儀器,就象操作真實(shí)的儀器一樣,完成對被測量的采集、顯示、分析、處理、存儲及數(shù)據(jù)生成。這使得虛擬儀器比其他電子儀器更為通用,在組建和改變儀器的功能和技術(shù)性能方面更為靈活、更為經(jīng)濟(jì),更能適應(yīng)迅猛發(fā)展的當(dāng)代科學(xué)技術(shù)對測量技術(shù)和測量儀器不斷提出的更新的要求。為此,儀

2、表的虛擬化技術(shù)研究變得非常重要。 本論文主要包含以下內(nèi)容：儀器的虛擬化技術(shù)研究；控制算法及信號處理技術(shù)；電機(jī)調(diào)速檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)。旨在學(xué)習(xí)研究虛擬儀器的基礎(chǔ)上,結(jié)合我校實(shí)驗(yàn)室的電機(jī)調(diào)速實(shí)驗(yàn)設(shè)備,采用VI技術(shù)構(gòu)建了一個(gè)電機(jī)調(diào)速的檢測控制系統(tǒng),取代目前實(shí)驗(yàn)室機(jī)組所用的電壓表、電流表、示波器等傳統(tǒng)表計(jì),同時(shí)為進(jìn)行虛擬PID控制算法的研究提供一個(gè)試驗(yàn)平臺。這是虛擬儀器在電力拖動(dòng)中的一個(gè)新的應(yīng)用,具有一定的工程價(jià)值和教學(xué)科研價(jià)值。

3、 首先,文章闡明了虛擬儀器的概念,發(fā)展現(xiàn)狀、及趨勢,說明研究學(xué)習(xí)虛擬儀器技術(shù)的意義價(jià)值,并歸納比較了虛擬儀器的多種軟件開發(fā)環(huán)境及總線標(biāo)準(zhǔn)。提出了一般虛擬儀器軟件的設(shè)計(jì)流程。這些都為更好的應(yīng)用虛擬儀器技術(shù),來完成電機(jī)調(diào)速檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā),奠定了扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。 其次,文中還將儀器開發(fā)過程中涉及的數(shù)字信號處理技術(shù)及控制算法做了研究總結(jié)。包括PID控制算法、信號頻域分析、時(shí)域分析、數(shù)字濾波、窗函數(shù)及其在LabVIEW中對應(yīng)的程序模

4、塊。為電機(jī)調(diào)速檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。 最后,硬件上選用一般PC機(jī)、研華數(shù)據(jù)板卡PCI-1712L,軟件上選用NI公司LabVIEW,成功完成了電機(jī)調(diào)速檢測儀的設(shè)計(jì)開發(fā),并通過實(shí)驗(yàn)測試。該軟件儀器可實(shí)現(xiàn)原理顯示、時(shí)頻分析、數(shù)字濾波、失真分析、信號統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)參數(shù)特性測定、PID調(diào)節(jié)、結(jié)果分析、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、顯示、存儲、報(bào)告打印等功能。它由信號采集、信號處理和結(jié)果顯示三大部分構(gòu)成,但是除了信號采集部分是由硬件實(shí)現(xiàn)之外