【正文】 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，2008年3 月 [7] 王磊，陶梅。北京：電子工業(yè)出版社，2002年 2 月 [6] 江建軍，劉繼光。關于風力發(fā)電機組狀監(jiān)測的思考[J]。風力發(fā)電技術的研究現(xiàn)狀[J]。風力發(fā)電機組的控制技術[M]。風力發(fā)電[M]。我還要感謝同組的同學正因為有了他們的關懷和支持，我才能克服學習和研究 中的困難和疑惑，直到設計的順利完成。從課題的選擇到最終完成，他都始終給予我細心的指導和不懈的支持。設計的完成與我的指導老師親切關懷和悉心指導是分不開的。最后，這次課程設計使我明白不只有結果才是最重要的，因為過程中的收獲，就是這次設計的意義所在。所以說學習要善于向別人請教，學思結合。這主要是因為我沒有把理論和實踐相結合，缺乏動手能力而造成的結果，最后通過老師的糾正和自己的實際操作，終于把正確的結果做了出來，同樣也看清了自己的不足之處。在理論的運用中，也提高了我的工程素質。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。同時在對搜集的材料進行整核，結合所學理論知識，以及實際應用操作的情況下，提高了實際操作和獨立解決問題的能力。在此時對以前學習的知識的挑戰(zhàn)與突破。這是我們測量與分析的唯一依據(jù)。x(n)我們的。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。FFT實際采集時，噪聲也可能帶來一些麻煩。它是計算機與外部物理世界連接的橋梁。數(shù)據(jù)采集卡就是把模擬信號轉換成數(shù)字信號的設備核心就是A/D芯片。本次設計選用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。模擬輸入是采集卡最基本的功能。 數(shù)據(jù)采集卡在設計的過程中，通過傳感器把風信號轉換成電壓信號，電壓信號通過數(shù)據(jù)采集卡送到計算機系統(tǒng)。 選擇器標簽選擇端口圖51條件結構在條件結構中，選擇端口相當于C語言的switch語句中的表達式，框圖表示符相當于“表達式n”。 圖 49 狀態(tài)監(jiān)測功能結構圖 五、主要元器件和程序結構的介紹 條件結構條件結構是LabVIEW最基本的結構之一，條件結構類似于文本編成語言中的switch語句或if…then…else語句。根據(jù)分析結果，可以對旋轉機械的運行狀況作出預測，實現(xiàn)對風電機機組預測性的維護。 傳感器采集的旋轉機械振動信號，通過信號調整與信號采集卡轉換成數(shù)字信號后，監(jiān)測系統(tǒng)通過波形圖實時反映出風力發(fā)電機組旋轉機械的運行狀況，當振動值超過設置的臨界值時，會發(fā)出警報。 本設計監(jiān)測系統(tǒng)的界面以主菜單形式展開，這種設計有利于此后對系統(tǒng)的擴展。這是對監(jiān)測平臺的設計過程的記錄，是系統(tǒng)維護人員的指南，是開發(fā)人員與用戶的交流。 本設計采用最常見的 Windows 安裝程序的方式進行發(fā)布。 e) Windows 安裝程序 在 Windows系統(tǒng)中，如果希望將獨立應用程序、共享庫或源代碼發(fā)布給其他用戶，則應創(chuàng)建安裝程序。在 Windows中生成 DLL 文件，也就是通常使用的動態(tài)鏈接庫。這種規(guī)范使得用戶只能運行一個 LabVIEW 應用程序，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。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。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。（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。（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)值設置為20）。圖44 創(chuàng)建DAQ（2）打開程序框圖編輯窗口，調整與前面板相對應的控件圖標位置，以便后續(xù)擺放函數(shù)與連線。然后用右鍵單擊調入的“DAQ助手”，選擇屬性選項，就會出現(xiàn)如圖44所示。 友好的用戶界面是現(xiàn)代操作系統(tǒng)的基本要求，在風力發(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，當風力發(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)的分析結果通過屏幕顯示向用戶發(fā)出控制型的信息。 處理設計過程設計的關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。 輸入設計的目的是保證向系統(tǒng)輸入正確的數(shù)據(jù)，在設計應遵循以下原則：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，即輸入過程應盡量容易，以減少錯誤的發(fā)生。 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。 系統(tǒng)設計 可分為代碼設計、輸出設計、輸入設計、處理設計過程、用戶界面設計。該軟件平臺應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)。 對于本設計系統(tǒng)，要求對大型風力發(fā)電機組的旋轉機械，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。除了正常的在線監(jiān)測，當系統(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)生前后的相關參數(shù)和波形數(shù)據(jù)。以下就本課題的研究內容，對軟件平臺設計過程逐一加以詳細分析。4 條輸入通道借助自動調節(jié)采樣率的內置抗混疊濾波器，同時以每通道高達 kHz 的速率對信號進行數(shù)字化。這是一款4 通道動態(tài)信號采集模塊，內置集成信號調理單元，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。構建成本低，可使用低層次硬件資源。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 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。 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） 。 （4）定時/計數(shù)器 在 DAQ 應用中還經(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。一般的數(shù)字 I/O 板卡均采用 TTL 電平。 D/A轉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轉換器的位數(shù)，線性誤差則刻畫了 D/A轉換器的精度。 （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。衡量 A/D轉換器性能好壞主要有兩個指標，一是采樣分辨率，即 A用轉換器位數(shù)，二是 A/D轉換速度。雙積分法 A/D 主要應用于速度要求不高，但可靠性和抗干擾性要求較高的場合，如數(shù)字萬用表等。就工作原理而言，A/D 轉換有 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。 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） 。 （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換。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。 （3）濾波 濾波是從所采集的信號中濾除不需要的信號或噪聲。當數(shù)據(jù)采集設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，這會導致待測信號的誤讀。 此外，增加信噪比還可以通過降低測度過程中引入系統(tǒng)的噪聲，比如用屏蔽線、雙絞線電纜或者光纜傳輸信號等。 通常在低幅值信號之后加入該放大設備，并輔以適當?shù)男盘柶帘卧O備以提高信噪比（SNR） 。 圖 31傳感器的布局 信號調理單元 在將原信號送入相關數(shù)據(jù)采集設備或者測試儀器之前，往往需要進行預處理步驟，