【正文】 。 （5）線性化 許多信號傳感器的輸出電壓與原始的物理信號之間是非線性的，LabVIEW 的內(nèi)置函數(shù)提供了比例函數(shù)，用于進行測試的電壓電平與原始的物理信號之間的轉(zhuǎn)換。就工作原理而言，A/D 轉(zhuǎn)換有 3 種方法：逐次逼近法 A/D、雙積分法 A/D 和并行比較法 A/D。衡量 A/D轉(zhuǎn)換器性能好壞主要有兩個指標(biāo)，一是采樣分辨率，即 A用轉(zhuǎn)換器位數(shù)，二是 A/D轉(zhuǎn)換速度。 D/A轉(zhuǎn)換器的主要性能參數(shù)是分辨率和線性誤差分辨率，分辨率取決于 D/A轉(zhuǎn)換器的位數(shù)，線性誤差則刻畫了 D/A轉(zhuǎn)換器的精度。 （4）定時/計數(shù)器 在 DAQ 應(yīng)用中還經(jīng)常用到定時/計數(shù)功能，比如脈沖周期信號測量、精確時間控制和脈沖信號產(chǎn)生等。 NI CompactRIO 不僅具備實時嵌入式處理器的低功率能耗功能，還兼有 RIO FPGA 芯片集的優(yōu)越性能。構(gòu)建成本低，可使用低層次硬件資源。4 條輸入通道借助自動調(diào)節(jié)采樣率的內(nèi)置抗混疊濾波器，同時以每通道高達 kHz 的速率對信號進行數(shù)字化。除了正常的在線監(jiān)測，當(dāng)系統(tǒng)處于異常超過報警線或者停機線而給出報警時，我們更關(guān)注的是系統(tǒng)出現(xiàn)了什么類型的故障，為何會出現(xiàn)這樣類型的故障，通過振動信號的各種分析，確定故障頻率發(fā)生的來源，這就要求能保存故障信號發(fā)生前后的相關(guān)參數(shù)和波形數(shù)據(jù)。該軟件平臺應(yīng)用快速傅利葉變換將輸入信號分解，通過曲線擬合、統(tǒng)計分析、頻率響應(yīng)等步驟，將數(shù)據(jù)以圖和表形式顯示出來，并儲存所有數(shù)據(jù)。 從系統(tǒng)開發(fā)角度看，輸出決定輸入，即輸入信息需要根據(jù)輸出要求確定。 處理設(shè)計過程設(shè)計的關(guān)鍵是用一種合適的表達方式來描述每個模塊的執(zhí)行過程。然后用右鍵單擊調(diào)入的“DAQ助手”，選擇屬性選項，就會出現(xiàn)如圖44所示。（4）在函數(shù)選板的【編程】→【數(shù)值】子選板中選擇“數(shù)值常量”函數(shù)，放置到程序框圖編輯窗口的合適位置（常量數(shù)值設(shè)置為20）。圖45 報警程序框圖圖46時域分析系統(tǒng)的程序框圖 幅度相位譜的程序設(shè)計圖47幅度相位譜程序框圖 表格顯示程序框圖圖48溫度控制器的程序框圖 測試程序的目的是發(fā)現(xiàn)程序中潛在的各種錯誤和缺陷。根據(jù)編程人員的不同目的，VI 有五種不同的發(fā)布形式： a) 源代碼發(fā)布 如果希望發(fā)布的 VI 可以被其他 LabVIEW開發(fā)人員使用，則需要創(chuàng)建這種規(guī)范，主要用于二次開發(fā)和合作開發(fā)。在 Windows中生成 DLL 文件，也就是通常使用的動態(tài)鏈接庫。 本設(shè)計采用最常見的 Windows 安裝程序的方式進行發(fā)布。 本設(shè)計監(jiān)測系統(tǒng)的界面以主菜單形式展開，這種設(shè)計有利于此后對系統(tǒng)的擴展。根據(jù)分析結(jié)果，可以對旋轉(zhuǎn)機械的運行狀況作出預(yù)測，實現(xiàn)對風(fēng)電機機組預(yù)測性的維護。 選擇器標(biāo)簽選擇端口圖51條件結(jié)構(gòu)在條件結(jié)構(gòu)中，選擇端口相當(dāng)于C語言的switch語句中的表達式，框圖表示符相當(dāng)于“表達式n”。模擬輸入是采集卡最基本的功能。數(shù)據(jù)采集卡就是把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的設(shè)備核心就是A/D芯片。實際采集時，噪聲也可能帶來一些麻煩。這里對樣本數(shù)又有一個要求，一般不能只提供一個信號周期的數(shù)據(jù)樣本，希望有5～10個周期，甚至更多的樣本。我們這是我們測量與分析的唯一依據(jù)。同時在對搜集的材料進行整核，結(jié)合所學(xué)理論知識，以及實際應(yīng)用操作的情況下，提高了實際操作和獨立解決問題的能力。在理論的運用中，也提高了我的工程素質(zhì)。所以說學(xué)習(xí)要善于向別人請教，學(xué)思結(jié)合。設(shè)計的完成與我的指導(dǎo)老師親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)是分不開的。我還要感謝同組的同學(xué)正因為有了他們的關(guān)懷和支持，我才能克服學(xué)習(xí)和研究 中的困難和疑惑，直到設(shè)計的順利完成。風(fēng)力發(fā)電機組的控制技術(shù)[M]。關(guān)于風(fēng)力發(fā)電機組狀監(jiān)測的思考[J]。北京：電子工業(yè)出版社，2008年3 月 [7] 王磊，陶梅。節(jié)能，2001, (5): [9] CompactRIO Manual, 美國國家虛擬儀器公司（NI） ，2008年 29。北京：電子工業(yè)出版社，2008 年5 月 [8] 王松，姚興佳，李春影。北京：電子工業(yè)出版社，2002年 2 月 [6] 江建軍，劉繼光。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究現(xiàn)狀[J]。風(fēng)力發(fā)電[M]。從課題的選擇到最終完成，他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。最后，這次課程設(shè)計使我明白不只有結(jié)果才是最重要的，因為過程中的收獲，就是這次設(shè)計的意義所在。這主要是因為我沒有把理論和實踐相結(jié)合，缺乏動手能力而造成的結(jié)果，最后通過老師的糾正和自己的實際操作，終于把正確的結(jié)果做了出來，同樣也看清了自己的不足之處。讓我更熟練的掌握Labview的理論知識，對它的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在此時對以前學(xué)習(xí)的知識的挑戰(zhàn)與突破。x(n)的。FFT它是計算機與外部物理世界連接的橋梁。本次設(shè)計選用NI公司的SC2075型數(shù)據(jù)采集卡作為系統(tǒng)硬件的核心部分。 數(shù)據(jù)采集卡在設(shè)計的過程中，通過傳感器把風(fēng)信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，電壓信號通過數(shù)據(jù)采集卡送到計算機系統(tǒng)。 圖 49 狀態(tài)監(jiān)測功能結(jié)構(gòu)圖 五、主要元器件和程序結(jié)構(gòu)的介紹 條件結(jié)構(gòu)條件結(jié)構(gòu)是LabVIEW最基本的結(jié)構(gòu)之一，條件結(jié)構(gòu)類似于文本編成語言中的switch語句或if…then…else語句。 傳感器采集的旋轉(zhuǎn)機械振動信號，通過信號調(diào)整與信號采集卡轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后，監(jiān)測系統(tǒng)通過波形圖實時反映出風(fēng)力發(fā)電機組旋轉(zhuǎn)機械的運行狀況，當(dāng)振動值超過設(shè)置的臨界值時，會發(fā)出警報。這是對監(jiān)測平臺的設(shè)計過程的記錄，是系統(tǒng)維護人員的指南，是開發(fā)人員與用戶的交流。 e) Windows 安裝程序 在 Windows系統(tǒng)中，如果希望將獨立應(yīng)用程序、共享庫或源代碼發(fā)布給其他用戶，則應(yīng)創(chuàng)建安裝程序。這種規(guī)范使得用戶只能運行一個 LabVIEW 應(yīng)用程序，而無法查看或編輯 LabVIEW 代碼，在Windows 系統(tǒng)中生成我們常見的 exe 文件。在編寫的過程中，編程人員可以隨時地進行測試，以及早的更改有錯誤或是不合理的程序。（2）其它部分已經(jīng)在溫度顯示部分選完了，所以報警程序框圖如圖45所示。圖44 創(chuàng)建DAQ（2）打開程序框圖編輯窗口，調(diào)整與前面板相對應(yīng)的控件圖標(biāo)位置，以便后續(xù)擺放函數(shù)與連線。 友好的用戶界面是現(xiàn)代操作系統(tǒng)的基本要求，在風(fēng)力發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)中，也是控制和選擇信息輸入、輸出的主要途徑，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機組發(fā)生錯誤或是故障時，監(jiān)控軟件操作平臺向用戶發(fā)出提示或是警告性的信息，系統(tǒng)的分析結(jié)果通過屏幕顯示向用戶發(fā)出控制型的信息。 輸入設(shè)計的目的是保證向系統(tǒng)輸入正確的數(shù)據(jù)，在設(shè)計應(yīng)遵循以下原則：最小量原則，即在滿足處理要求的前提下，使輸入最?。缓唵涡栽瓌t，即輸入過程應(yīng)盡量容易，以減少錯誤的發(fā)生。 系統(tǒng)設(shè)計 可分為代碼設(shè)計、輸出設(shè)計、輸入設(shè)計、處理設(shè)計過程、用戶界面設(shè)計。 對于本設(shè)計系統(tǒng)，要求對大型風(fēng)力發(fā)電機組的旋轉(zhuǎn)機械，即主軸，主軸軸承，增速齒輪箱和發(fā)電機軸，進行不間斷的實時的振動監(jiān)測。以下就本課題的研究內(nèi)容，對軟件平臺設(shè)計過程逐一加以詳細(xì)分析。這是一款4 通道動態(tài)信號采集模塊，內(nèi)置集成信號調(diào)理單元，能針對配備 NI CompactDAQ 或 NI CompactRIO 系統(tǒng)的集成電路壓電式（IEPE）與非集成電路壓電式（IEPE）傳感器，進行高精度音頻測量。借助 LabVIEW FPGA的基本 I/O功能，CompactRIO可將硬件與每個I/O 模塊的 I/O 電路直接連接。 NI 公司的 CompactRIO是一種小巧而堅固的高級嵌入式控制和采集系統(tǒng)，采用可重配置的I/O （reconfigurable I/O， 縮寫為 RIO） 。一般的數(shù)字 I/O 板卡均采用 TTL 電平。 （2）D/A DAQ系統(tǒng)經(jīng)常需要為被測對象提供激勵信號，也就是輸出模擬量信號。雙積分法 A/D 主要應(yīng)用于速度要求不高，但可靠性和抗干擾性要求較高的場合，如數(shù)字萬用表等。 采集卡（DAQ） 基于 PC 的數(shù)據(jù)采集卡 DAQ（Data Acquisition）的基本功能包括模擬量輸入（A/D） 、模擬量輸出（D/A） 、數(shù)字 I/O（Digital I/O）和定時（Timer）/計數(shù)（Counter） 。常見的濾波器可去除 50/60 Hz 的交流電源線噪聲，40Hz 的低通濾波器可從低速采樣信號中消除 50/60 Hz 的交流噪聲，低通濾波器可濾除所有截止頻率以上的頻率成分。當(dāng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備與信號源沒有以同一地線作為參考接地電壓時，會出現(xiàn)循環(huán)接地現(xiàn)象，這會導(dǎo)致待測信號的誤讀。 通常在低幅值信號之后加入該放大設(shè)備，并輔以適當(dāng)?shù)男盘柶帘卧O(shè)備以提高信噪比（SNR） 。以主軸為軸向，在主軸承的徑向安裝一個壓電加速度傳感器 1，軸向安裝一個壓電加速度傳感器 2，在塔架垂直軸線的后方安裝一個徑向的壓電加速度傳感器 3，這樣配合傳感器 2 可以監(jiān)測機艙的扭轉(zhuǎn)振動。以下就組成監(jiān)測系統(tǒng)中的主要硬件做詳細(xì)的闡述。在設(shè)計過程中我也附加了一些功能，例如：報警等。其中傳感器是將被測量（通常為非電量）轉(zhuǎn)換成電信號的信號轉(zhuǎn)換元件，由于傳感器所產(chǎn)生的電信