【正文】 斷，當(dāng)采集值 2 等于 6 時(shí) （因?yàn)?6是狀態(tài)值為 5 的正轉(zhuǎn)的上 一個(gè)狀態(tài)值） ， 那么 第三層條件 結(jié)構(gòu)的判斷值為真，運(yùn)行真的程序， 這時(shí)反轉(zhuǎn)采集值直接送入之后的移位寄存器反轉(zhuǎn)采集 2，正轉(zhuǎn)采集值加 1后存入之后的移位寄存器正轉(zhuǎn)采集 2，同時(shí)正轉(zhuǎn)狀態(tài)為 T， 電機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行 。 當(dāng) 采集值 2 不等于 5 時(shí) ， 即第二層的邏輯判斷為假，則運(yùn)行假的程序，進(jìn)入嵌套的第三層條件 結(jié)構(gòu)，依然對采集值 2進(jìn)行判斷，當(dāng)采集值 2等于 10 時(shí)，第三層條件 結(jié)構(gòu)的判斷值為真，運(yùn)行真的程序，這時(shí)反轉(zhuǎn)采集值 不變 直接送入之后的移位寄存器反轉(zhuǎn)采集 2，正轉(zhuǎn)采集值加 1后存入之后的移位寄存器正轉(zhuǎn)采集2，同時(shí)正轉(zhuǎn)狀態(tài)為 T，電機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行 。 三、 sub 子 VI 的設(shè)計(jì) 下面再來介紹一下 sub 子 VI， sub 子 VI主要是通過一定的算法完成對相應(yīng)步數(shù)的顯示，其流程圖如下： 27 圖 sub子 VI的程序流程 sub 子 VI 的前面板如下圖所示。 當(dāng) 不滿足 反轉(zhuǎn)采集大于等于 250 且正 轉(zhuǎn)采集大于等于 51 時(shí) ， 則運(yùn)行假的程序，這時(shí) 上電正反轉(zhuǎn)步數(shù)分別等于各自的采集數(shù)，電機(jī) 運(yùn)行正反轉(zhuǎn)步數(shù)和總的步數(shù)均 置 0，重新開始運(yùn)轉(zhuǎn)。第三章中介紹了系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，第四章中是軟件介紹，具體講述了算法是如何實(shí)現(xiàn)的。 也要感謝帶我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究生劉 師姐， 在整個(gè)課題研究過程中 ，劉師姐對我進(jìn)行了 精心 的 指導(dǎo) ，在我遇到困難時(shí)也積極地為我尋找解決問題的辦法，為我指明解決問題的方向，在這里我對他們 再次 表示感謝。 31 參考文獻(xiàn) [1]呂宗樞 . 電機(jī)學(xué) 高等教育出版社 2020 [2]于海寶 . 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控制模塊、接口模塊、驅(qū)動(dòng)模塊和步進(jìn)電機(jī)四個(gè)部分，在第 一章中分別對每一個(gè)部分進(jìn)行了概括性的介紹。 圖 sub子 VI的程序框圖 子 VI 由一個(gè)條件結(jié)構(gòu)構(gòu)成，選擇端口由 正轉(zhuǎn)采集和 反轉(zhuǎn)采集組成的一個(gè)邏輯與運(yùn)算賦值 ，最后輸出運(yùn)行正轉(zhuǎn)步數(shù)、運(yùn)行反轉(zhuǎn)步數(shù)、上電反轉(zhuǎn)步數(shù)、上電正轉(zhuǎn)步數(shù)和總的步數(shù)。 當(dāng)采集值分別為 9 和 10 時(shí)，它們的運(yùn)行程序的原 理和前面兩個(gè)基本類似，這里就不一一介紹了，它們的程序框圖如下所示。 圖 采集值為 6的程序框圖 25 如上圖所示，當(dāng)采集值為 6 時(shí)，進(jìn)入總條件 結(jié)構(gòu)為 6的 操作 ，再對采集值 2進(jìn)行判斷，當(dāng)采集值 2 等于 5時(shí)，第二層條件 結(jié)構(gòu)邏輯判斷值為 1，運(yùn)行邏輯真的程序，正轉(zhuǎn)采集值 不變 直接送入之后的移位寄存器正轉(zhuǎn)采集 2，反轉(zhuǎn)采集值加1 存入之后的移位寄存器反轉(zhuǎn)采集 2，同時(shí)反轉(zhuǎn)狀態(tài)為 T， 電機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)行 。 圖 采集值為 5的程序框圖 24 如圖所示，條件結(jié)構(gòu)中再嵌套有條件 結(jié)構(gòu)，當(dāng)采集值為 5 時(shí)，進(jìn)入 總條件結(jié)構(gòu)為 5 的循環(huán)程序，再對采集值 2 進(jìn)行判斷，當(dāng)采集值 2 等于 9 時(shí) （因?yàn)?9是狀態(tài)值為 5 的反轉(zhuǎn)的上 一個(gè)狀態(tài)值） ，邏輯判斷值為 1，運(yùn)行邏輯真的算法 ，正轉(zhuǎn)采集值直接送入之后的移位寄存器正轉(zhuǎn)采集 2，反轉(zhuǎn)采集加 1存入之后的移位寄存器反轉(zhuǎn)采集 2，同時(shí)反 轉(zhuǎn)狀態(tài)為 T， 電機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)行 。 下面以采集值為 5 的為例，設(shè)計(jì)的程序流程圖如下所示，其它采集值的方法類似。再通過 PCI6514采集數(shù)據(jù)接入 DAQmx 函數(shù) ， 創(chuàng)建 一個(gè) 虛擬通道 ， 選用端口 1,25線，然后 開始任務(wù)，進(jìn)行一個(gè)大的 while 循環(huán)， 進(jìn)入 DAQmx 讀函數(shù)， 顯示四相狀態(tài) ， 將布爾數(shù)組的采集值轉(zhuǎn)換為數(shù)值 進(jìn)行 步進(jìn)狀態(tài)子 VI 的操作 ，并送至移位寄存器 。右邊的方框則完成系統(tǒng)的 顯示。 主程序的前面板如下圖所示： 圖 主程序的前面板 步進(jìn)電機(jī)的控制和顯示是通過信號來完成的。 一、主程序的 設(shè)計(jì)： 程序流程圖如下： 數(shù) 據(jù) 讀 取 出 錯(cuò) 或 點(diǎn)擊 程 序 終 止 按 鈕開 始 程 序通 過 P X I 7 8 3 3 和P X I 6 7 2 3 進(jìn) 行 數(shù) 據(jù)信 號 的 寫 出 步 進(jìn) 電 機(jī) 上 電 運(yùn) 行 通 過 P X I 6 5 1 4 和 進(jìn)行 數(shù) 據(jù) 信 號 的 讀 取 數(shù) 據(jù) 采 集程 序 停 止 正 反 轉(zhuǎn) 步 數(shù) 及 狀 態(tài) 子 程 序NY 圖 主 程序流程圖 本系統(tǒng)中的步進(jìn)電機(jī) 采用的是汽車研究所自主研發(fā)的 58X發(fā)動(dòng)機(jī) ECU中所帶的步進(jìn)電機(jī)模塊。把控制系統(tǒng)的硬件和軟件有效的結(jié)合起來 ，讓系統(tǒng)的硬件按設(shè)計(jì)的需求進(jìn)行工作 是系統(tǒng) 軟件需要達(dá)到 的 目的 。 三、步進(jìn)電機(jī)的選擇 圖 步進(jìn)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 和接線圖 系統(tǒng) 中的步進(jìn)電機(jī)選用的是 實(shí)驗(yàn)室 中 由中國汽車研究所提供的 58xECU 中所帶的步進(jìn)電機(jī) 模塊 。這些系統(tǒng)可用于諸如制造測試、軍事和航空、機(jī)器監(jiān)控、汽車生產(chǎn)及工業(yè)測試等各種領(lǐng)域中。 PXI(PCI eXtensions for Instrumentation，面向儀器系統(tǒng)的 PCI擴(kuò)展 ) 是一種由 NI 公司發(fā)布的堅(jiān)固的基于 PC 的測量和自動(dòng)化平臺。 30 VDC, 單通道 475mA,所有通道均為 125mA)。 NI PXI6723 適用于激勵(lì) 響應(yīng)、信號仿真、波形發(fā)生和激勵(lì)器仿真等應(yīng)用?？捎?25ns 解析度設(shè)定觸發(fā)、計(jì)時(shí)和內(nèi)建的決策執(zhí)行。它最多可以連接 2 個(gè) NI CRIO9151 R 系列 的擴(kuò)充 機(jī)箱，適用于低價(jià)位的訊號處理。 二、數(shù)據(jù)采集卡和接口總線的選擇 接口部分 采用 NI 公司設(shè)計(jì)的 PXI7833 和 PXI6723 板卡加上相應(yīng)的軟件 對 PC機(jī) 接口 帶驅(qū)動(dòng)的步進(jìn)電 機(jī) 負(fù)載 16 輸入的脈沖信號進(jìn)行寫 操作， 通過接口部分把信號加到步進(jìn)電機(jī)單元上，從而改變步進(jìn)電機(jī)的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)的控制。此方法是使微處理器與驅(qū)動(dòng)部分直接相連，步進(jìn)脈沖的產(chǎn)生與分配由 CPU 直接 控制。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器在相 數(shù)、通電狀態(tài)、電壓、電流上要符合所控制的步進(jìn)電機(jī)的技術(shù)參數(shù)要求，我這里選用一個(gè)帶驅(qū)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)。 本設(shè)計(jì)方案采用比較典型的 PC機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)。 一般 的 數(shù)據(jù)采集 卡 都有自己的驅(qū)動(dòng)程序， LabVIEW 有接口卡的驅(qū)動(dòng)和管理程序， 但 主要是針對 NI公司自己生產(chǎn)的卡 。 數(shù)據(jù)采集卡由多路開關(guān)、放大器、采樣／保持器、 A／ D轉(zhuǎn)換器組成．圖 集的結(jié)構(gòu) 。 二、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的介紹 ： 數(shù)據(jù)采集是 數(shù)據(jù) 測試測量 的前提，也是非常重要的工作。然而，組建 VXI總線要求有機(jī)箱、零槽管理器 及嵌入式控制器，造價(jià)比較高，其推廣應(yīng)用受到一定限制，主要應(yīng)用集中在航空、航天等國防軍工領(lǐng)域 。通常在計(jì)算機(jī)外面根據(jù)需要配備某種信號調(diào)理設(shè)備，這種硬件容易購買配置，可以滿足一般測試要求，價(jià)格能夠?yàn)榇蠖鄶?shù)用戶所接受 .插卡型儀器多數(shù) 沒有抗混濾波器且分時(shí)采樣，特別要注意混疊現(xiàn)象和通道間相位差。計(jì)算機(jī)在顯示、存儲能力、處理性能、網(wǎng)絡(luò)、總線標(biāo)準(zhǔn)等方面的發(fā)展， 促進(jìn) 了虛擬儀器系統(tǒng)的快速發(fā)展 。 如下圖所示。它通過應(yīng)用程序?qū)⒂?jì)算機(jī)與功能化硬件結(jié)合起來，從而實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)儀器功能的軟件化與模塊化，以 實(shí)現(xiàn)儀器相應(yīng) 的 功能的 目的 。連接器一般情況下隱含不顯示，除非用戶選擇打開觀察它。在流程圖中對 VI進(jìn)行編程，來控制和操縱定義在前面板上的輸入和輸出等各種功能 .流程圖中包括前面板上的對象的連線端子，還有一些前面板上沒有，但編程必不可少的東西，例如函數(shù)、結(jié)構(gòu)和連線等。 在 LabVIEW環(huán)境下開發(fā)的程序被稱為虛擬儀器 VI(Virtual Instrument)，簡 11 稱 VI。其最主要的電氣規(guī)范由 PCI總線發(fā)展而來，同時(shí)對電源、空氣冷卻裝置、抗電磁干擾和惡劣環(huán)境的結(jié)構(gòu)等做了規(guī)范，在底板上定義了多種儀器專用線，包括用于多板同步的觸發(fā)總線和 10MHz參考時(shí)鐘、用于進(jìn)行精確定時(shí)的星形觸發(fā)總線以及用于相鄰模塊間高速通訊的局部總線，從而滿足測試用戶的更高需求。 PCI總線 (外設(shè)互聯(lián)總線 )與傳統(tǒng)的總線標(biāo)準(zhǔn) ISA總線 (工 業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)總線 )相比，具有更高的傳輸率 (132MB／ s)、支持 32位處理器、支持 DMA、即插即用等優(yōu)勢。 隨著虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展，總線標(biāo)準(zhǔn)也有了很大的變動(dòng)，從早期的 GPIB總線，PCI總線標(biāo)準(zhǔn)串口，到現(xiàn)在的 VXI， PXI， IEEl394。