基于虛擬儀器的電機調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計-展示頁
2025-07-03 02:38本頁面
【正文】 的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示：圖 1利用LabVIEW所開發(fā)的直流電機調(diào)速測試系統(tǒng)，不僅能夠很好地滿足調(diào)速測試的要求，而且具有PID調(diào)節(jié)控制輸出功能，充分調(diào)用LabVIEW軟件本身所提供的豐富的應用分析工具包如PID工具包（PID本系統(tǒng)是用LABVIEW平臺來編程設(shè)計上位機軟件，通過串口通信控制單片機進行轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，同時還能監(jiān)測電機的實時轉(zhuǎn)速、直觀地觀察到電機轉(zhuǎn)速變化的過程?；谝陨霞夹g(shù)的研究，本設(shè)計就是采用虛擬儀器對系統(tǒng)就行PID控制，通過對下位的單片機發(fā)送命令，控制單片機發(fā)送不同的PWM波信號來調(diào)節(jié)直流電機的轉(zhuǎn)速。LabVIEW是NI公司推出的一種基于G語言（圖形化編程語言）的虛擬儀器軟件開發(fā)工具。計算機輔助設(shè)計方面，由于計算機微電子技術(shù)和軟件開發(fā)技術(shù)的發(fā)展，計算機在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的作用越來越大，不同類型的軟件開發(fā)平臺的誕生為工業(yè)系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)提供了越來越多的可選擇和執(zhí)行方案，其中應用較多的有MATLAB和LabVIEW。但是在實際生產(chǎn)中應用最為廣泛的還是PID控制算法。電機控制理論方面，隨著電機結(jié)構(gòu)、性能、工作原理的不斷發(fā)展以及控制理論的廣發(fā)發(fā)展應用，應用于電機控制方面的控制算法層出不窮。目前，國內(nèi)外電機控制有關(guān)方面的研究工作主要是圍繞電機控制理論、計算機輔助技術(shù)、電機控制器。 本課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀電機控制是一個既成熟又發(fā)展迅速的課題，也一直是國內(nèi)外很多公司。直流電機是人類最早發(fā)明和應用的一種電機，雖然應用不如交流電機廣泛，但是由于直流電動機具有優(yōu)良的啟動、調(diào)速和制動性能，因此廣泛應用于啟動和調(diào)速要求高的機械上，在工業(yè)領(lǐng)域中仍占有重要的應用地位。它可以增強你構(gòu)建自己的科學和工程系統(tǒng)的能力，提供了實現(xiàn)儀器編程和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的便捷途徑。LabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering Workbench）是一種圖形化的編程語言的開發(fā)環(huán)境，它廣泛地被工業(yè)界、學術(shù)界和研究實驗室所接受，視為一個標準的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件這是一個功能強大且靈活的軟件，利用它可以方便地建立自己的虛擬儀器，其圖形化的界面使得編程及使用過程都生動有趣，使用LabVIEW編程時，基本上不寫程序代碼，取而代之的是流程圖或框圖。近些年來，世界各國的虛擬儀器公司開發(fā)了不少虛擬儀器開發(fā)平臺軟件，以便使用者利用這些儀器公司提供的開發(fā)平臺軟件組建自己的虛擬儀器或測試系統(tǒng)，并編制測試軟件。隨著微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、軟件技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)的飛速發(fā)展，新的測試理論、測試方法、測試領(lǐng)域以及新的儀器結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn)，在許多方面打破了傳統(tǒng)儀器的概念，在這樣的背景下，1986年美國國家儀器公司（National Instruments，NI）提出了虛擬儀器（Virtual Instrument，VI）的概念。這一基于LabVIEW的直流電機調(diào)速系統(tǒng)，設(shè)計出了電機轉(zhuǎn)速控制的虛擬儀器界面，實現(xiàn)了其速度的在線實時控制，達到了較好的速度控制效果。本系統(tǒng)的核心控制部件分別是系統(tǒng)上位機LabVIEW開發(fā)平臺和下位機AT89S52單片機，LabVIEW主要是執(zhí)行PID算法向單片機發(fā)送指令，并利用其便捷直觀的界面設(shè)計觀察轉(zhuǎn)速的實時變化。基于虛擬儀器的電機調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計摘要虛擬儀器技術(shù)是計算機測量與控制技術(shù)的一個新的發(fā)展方向。虛擬儀器是虛擬儀器技術(shù)的一個重要組成部分，其中最具代表性的是圖形化編程開發(fā)平臺LabVIEW，它是一個功能強大而又靈活的儀器和分析軟件應用的開發(fā)工具。下位機AT89S52單片機主要是根據(jù)上位機的指令產(chǎn)生不同占空比的PWM波來控制電機的轉(zhuǎn)動并接收反饋的電機轉(zhuǎn)速信號，然后發(fā)送給上位機分析。關(guān)鍵字：LABVIEW； AT89S52； PID調(diào)節(jié)； PMW波； 直流電機；調(diào)速AbstractThe virtual instrument technology is a puter measurement and control technology, the new direction of this technology development . The virtual instrument is an important ponent of the virtual instrument most representative is a graphical programming platform,LabVIEW .It is a powerful and flexible instrumentation and development tool for the software analysis and application.The core of the system consists of the host puter LabVIEW development platform and the lower puter microcontroller AT89S52 .LabVIEW sends mands of PID operation to the microcontroller, and it is so convenient and intuitive to observe the speed of realtime changes . Microcontroller AT89S52 produces and tranmits PWM waves in different duty ratio based on the instructions of the host puter to control the motor rotation and receive feedback motor speed signal , and then sent to the host puter .The DC motor speed control system based on LabVIEW have designed a virtual instrument interface for inspecting the speed of the realtime , and received good results.目錄基于虛擬儀器的電機調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計 1摘要
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