【正文】 面板 舵機虛擬測試機構(gòu)原理圖二、軟件結(jié)構(gòu)在每一個功能模塊的軟件設(shè)計過程中, 按照模塊化和層次化的設(shè)計原則, 根據(jù)由頂向下的設(shè)計方式, 都可以將所編寫的測試軟件分為主控程序模塊、系統(tǒng)設(shè)置模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和顯示控制模塊等, ?？傻玫浇Y(jié)合NI ELVIS的硬件體系結(jié)構(gòu), 由傳感器、多功能數(shù)據(jù)采集( DAQ)硬件、個人計算機、軟件等基本要素構(gòu)成的舵機虛擬測試系統(tǒng)。當(dāng)處于旁路模式時，通過手動控制，硬件函數(shù)發(fā)生器和可調(diào)電源仍然可用，計數(shù)器/定時器、AI、AO和DAQ設(shè)備也可用；當(dāng)通信開關(guān)處于旁路模式時，NI ELVIS SFP儀器會通知用戶；當(dāng)通信開關(guān)撥到旁路模式時，不可用的SFP控制將變灰。當(dāng)通信開關(guān)設(shè)置為旁路模式時，開關(guān)旁邊的LED燈點亮。NI ELVIS通過DAQ設(shè)備的8條DIO總線與計算機通信，通信開關(guān)控制I/O（DIO）到NI ELVIS的路由。⑴ 儀器啟動器（Instrument Launcher）⑵ 任意波形發(fā)生器（ARB）⑶ 波特圖分析儀（Bode Analyzer）⑷ 數(shù)字信號監(jiān)視儀（Digital Bus Reader）⑸ 數(shù)字萬用表（DMM）⑹ 動態(tài)信號分析儀（DSA）⑺ 函數(shù)發(fā)生器（FGEN）⑻ 阻抗分析儀（Impedance Analyzer）⑼ 示波器（Scope）⑽兩線和三線電流電壓分析儀（TwoWire and ThreeWire CurrentVoltage Analyzers）⑾可調(diào)電源（Variable Power Supplies） DAQ硬件NI ELVIS可與National Instruments E/M系列的DAQ設(shè)備結(jié)合使用，這些DAQ設(shè)備內(nèi)含性能較好的多功能模擬、數(shù)字和定時I/O單元，可以和PCI總線或PXI總線計算機相連DAQ設(shè)備支持的功能包括AI，AO，DIO和定時I/O（DIO）。⑺ 如果計算機通過選定的DAQ設(shè)備初始化NI ELVIS硬件，那么NI ELVIS配置好后，用戶就可以開始使用NI ELVIS了；如果配置嘗試失敗，按錯誤對話框中給出的建議操作或返回DAQ設(shè)備的控制并選擇另外一臺設(shè)備。⑹ 如果配置操作成功，狀態(tài)窗口中會出現(xiàn)一條信息，指示NI ELVIS平臺工作站是否已經(jīng)正常找到與配置。⑷ 從DAQ設(shè)備控制中選擇連到NI ELVIS硬件上的DAQ設(shè)備，如果在計算機內(nèi)只檢測到一臺DAQ設(shè)備，那么就默認選擇該設(shè)備。⑶ Configure（單擊配置）按鈕打開硬件配置對話框。配置NI ELVIS軟件，需完成以下步驟：⑴ 確保DAQ設(shè)備安裝恰當(dāng)，平臺工作站電源打開，DAQMAX中已經(jīng)配置好DAQ設(shè)備號。15V和一個+5V電源。原型實驗板通過面包板區(qū)域兩側(cè)的分布條把所有的NI ELVIS的信號終端排列出來使用，每一個信號有一行，各行按功能分組。 ELVIS原型實驗板在把原型實驗板插到NI ELVIS平臺工作站上之前，要確保原型實驗板電源已斷開。①電流香蕉型插孔（Current）：—HI：測量除了電壓、還有電流、電阻時的正輸入；—LO：測量除了電壓、還有電流、電阻時的負輸入；②電壓香蕉型插孔（Voltage）：—HI：測量電壓的正輸入；—LO：測量電壓的負輸入；⑺示波器（Scope）連接器：如果把不同信號同時連到原型實驗板上的示波器端子和控制面板上的示波器連接器上，就會造成短路，可能損壞原型實驗板上的電路。當(dāng)函數(shù)發(fā)生器處于手動模式時，只能使用在以下說明的控制方式：①手動開關(guān)（MANUAL）：控制函數(shù)發(fā)生器是處于手動還是軟件控制模式；②函數(shù)選擇器：選擇產(chǎn)生哪一種波形。負電源的輸出范圍是0～+12V。負電源的輸出范圍是12～0V。當(dāng)可調(diào)電源處于手動模式時，用戶只能使用以下部分說明的控制方式。這種設(shè)置下可以直接訪問DAQ設(shè)備的DIO線。平臺工作站伴有DAQ設(shè)備的一個保護板來避免實驗錯誤對設(shè)備可能造成的傷害。基于NI ELVIS的軟件可以在SFP儀器間傳送NI ELVIS平臺工作站上的信號。 ELVIS平臺工作站及原型實驗板平臺工作站和DAQ設(shè)備共同組建成了一個完整的實驗測試系統(tǒng)。ELVIS就可以完成信號分析（示波器、動態(tài)信號分析儀、信號源、波特圖分析儀、阻抗分析儀、電流電壓分析儀、數(shù)字萬用表、直流電源等儀器的功能）。用戶可以在Lab VIEW下編寫應(yīng)用程序以適當(dāng)各自的設(shè)計實驗，還可以進行電子線路設(shè)計、信號處理及控制系統(tǒng)分析與設(shè)計。NIELVIS教學(xué)實驗操控工作臺；2）軟件則包括Lab VIEW開發(fā)環(huán)境、NIDAQ、可以針對ELVIS硬件進行程序設(shè)計的一系列LabVIEW API和一個基于LabVIEW設(shè)計虛擬儀器軟件包。NI以180度角度伺服為例，那么對應(yīng)的控制關(guān)系是這樣的（）：；；；；； 舵機時基脈沖圖 ELVIS的基本知識 ELVIS的硬件結(jié)構(gòu)NI 舵機及其控制原理舵機是一個微型的伺服控制系統(tǒng)，： 控制電路馬達齒輪組比例電位器 舵機控制原理圖工作原理是舵機內(nèi)的控制電路接收脈沖信號源的控制脈沖，并且驅(qū)動電機開始轉(zhuǎn)動；舵機的齒輪組將電機的速度成大倍數(shù)得縮小，并把電機的輸出轉(zhuǎn)矩放大數(shù)倍，然后輸出；電位器和齒輪組的末級一起轉(zhuǎn)動，測量舵機軸轉(zhuǎn)動角度；舵機控制電路檢測并根據(jù)電位器判斷舵機轉(zhuǎn)動角度，最終控制舵機轉(zhuǎn)動到目標(biāo)角度或者保持在目標(biāo)角度。較高的電壓可以提高電機的速度和扭矩。舵機的工作電壓對性能有重大的影響。（） 舵機扭矩3）電壓 廠商提供的速度、轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)和測試電壓有關(guān)。CM，這是一個扭矩單位。之間。角所需時間來衡量，176。所以在做舵機的選型時要對以上幾個方面進行綜合考慮。下面的技術(shù)規(guī)格同時適用與兩種舵機?；旌淆X輪在金屬齒輪和塑料齒輪間做了折中，在電機輸出齒輪上扭矩一般不大，用塑料齒輪。小扭矩舵機、微舵、扭矩大但功率密度小的舵機一般都用塑料齒輪，如Futaba 3003，輝盛的9g微舵。 舵機的結(jié)構(gòu)齒輪箱有塑料齒輪、混合齒輪、金屬齒輪的差別（）。這種方式的直流電機控制法亦稱為閉環(huán)控制，因此更準確的說法是稱舵機為伺服馬達，英文為servo。能夠利用簡單的輸入信號比較精確的轉(zhuǎn)動給定角度的電機系統(tǒng)。仿人型機器人就是舵機運用的最高境界。早期在模型上使用最多，主要用于控制模型的舵面，所以俗稱舵機。機電學(xué)院從2006年起先后引進了美國NI公司的先進測控軟件平臺LabVIEW及用于高校電子技術(shù)類課程教學(xué)的ELVIS硬件平臺，學(xué)生經(jīng)過兩周的“測試技術(shù)”實訓(xùn)已基本掌握LabVIEW軟件的開發(fā)過程，指導(dǎo)教師也已掌握ELVIS硬件開發(fā)的方法，可指導(dǎo)學(xué)生完成硬件電路的設(shè)計及仿真，能夠保證該項目的順利完成。而基于學(xué)校的專業(yè)基礎(chǔ)及實驗室的硬件條件，所以本次畢業(yè)設(shè)計擬設(shè)計一種基于LabVIEW與ELVIS的舵機測試儀。即，它不需要其他更多的硬件設(shè)備和控制軟件。一直沒人多少在做具體的基于LabVIEW方面的舵機測試儀。2）基于ELVIS的硬件平臺的搭建，主要包括轉(zhuǎn)矩傳感器電路、角度測試傳感器電路、舵機接口電路的設(shè)計及搭建?；趯W(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)及實驗室的硬件條件，本次畢業(yè)設(shè)計擬設(shè)計一種基于LabVIEW與ELVIS的舵機測試儀。同時基于LabVIEW的虛擬儀器技術(shù)通過計算機強大的處理及計算能力使用軟件來模擬實現(xiàn)傳統(tǒng)測試儀器硬件的部分功能, 在相同的硬件操作平臺上可以使用LabVIEW軟件開發(fā)環(huán)境高效率得開發(fā)高應(yīng)用性能的測試系統(tǒng)。本文所設(shè)計的基于LabVIEW和ELVIS的舵機測試儀系統(tǒng)就是通過LabVIEW的虛擬儀器實現(xiàn)軟件平臺的操作。虛擬儀器( VI, virtual instruments)是近幾十年的計算機軟件技術(shù)、通信技術(shù)和測量技術(shù)高速發(fā)展而產(chǎn)生出的一項重要的革命性技術(shù)，它的核心就是用軟件來模擬實現(xiàn)硬件的功能。由于舵機在控制中的作用越來越大