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《基于labview的電機(jī)轉(zhuǎn)速模擬采集分析與存儲系統(tǒng)》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、基于LabVIEW的電機(jī)轉(zhuǎn)速模擬采集分析與存儲系統(tǒng)學(xué)院:電氣工程學(xué)院姓名:學(xué)號:指導(dǎo)老師:電氣工程學(xué)院2016年1月7日一.設(shè)計(jì)目的熟悉和進(jìn)一步掌握LabVIEW環(huán)境和編程思想,進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。二.設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一套模擬電機(jī)轉(zhuǎn)速模擬采集分析與存儲系統(tǒng),其功能為:(1)模擬采集50個(gè)點(diǎn)的電機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)(用隨機(jī)數(shù)函數(shù)模擬),采樣間隔為0.04秒;(2)采集的電機(jī)轉(zhuǎn)速值與設(shè)定的上/下限值進(jìn)行比較;當(dāng)轉(zhuǎn)速越上限時(shí),紅色上限報(bào)警燈亮;當(dāng)轉(zhuǎn)速低于下限時(shí),黃色下限報(bào)警燈亮;否則,綠色正常運(yùn)行燈亮;(3)采集的電機(jī)轉(zhuǎn)速值可以以“轉(zhuǎn)/分鐘(rpm)”和“弧度/秒(rad/s)”兩種數(shù)值
2、顯示在圖形界面的1個(gè)量表計(jì);(4)采集過程有“開始”、“停止”按鈕控制,進(jìn)度有“進(jìn)度條”動態(tài)顯示;(5)采集50個(gè)點(diǎn)完成后,具有對該批數(shù)據(jù)的“最大值”、“最小值”、“算數(shù)平均值”和“標(biāo)準(zhǔn)差”的計(jì)算及數(shù)值顯示;(6)采集50個(gè)點(diǎn)完成后,自動實(shí)現(xiàn)對該批數(shù)據(jù)的文件存儲;(7)采集50個(gè)點(diǎn)完成后,有對話框提示“轉(zhuǎn)速采集周期完成”。(8)在前面板上增加必要設(shè)計(jì)人信息。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容(1)模擬采集50個(gè)點(diǎn)的電機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù),采樣間隔為0.04秒;電機(jī)轉(zhuǎn)速由隨機(jī)函數(shù)產(chǎn)生,由于隨機(jī)函數(shù)產(chǎn)生的是0~1之間的數(shù),考慮實(shí)際情況,將之與2000相乘,模擬轉(zhuǎn)速,如圖一所示。圖一隨機(jī)函數(shù)模擬電機(jī)
3、轉(zhuǎn)速要采集50個(gè)點(diǎn)的電機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù),則可采用For循環(huán),循環(huán)50次。如圖二所示圖二、For循環(huán)實(shí)現(xiàn)50個(gè)點(diǎn)的電機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)采集(2)采集的電機(jī)轉(zhuǎn)速值與設(shè)定的上/下限值進(jìn)行比較;當(dāng)轉(zhuǎn)速越上限時(shí),紅色上限報(bào)警燈亮;當(dāng)轉(zhuǎn)速低于下限時(shí),黃色下限報(bào)警燈亮;否則,綠色正常運(yùn)行燈亮。采集的電機(jī)轉(zhuǎn)速值與設(shè)定的上/下限值分別設(shè)置為1500rad/min和100rad/min。當(dāng)轉(zhuǎn)速越上限,紅色上限報(bào)警燈亮可由采集值于上限1500用比較,若大則為真,紅燈亮,如圖三所示。圖三:紅色越上限報(bào)警燈程序設(shè)置當(dāng)轉(zhuǎn)速低于下限時(shí),黃色下限報(bào)警燈亮可由采集值與下限100用進(jìn)行比較,若小則為真,黃燈亮,
4、如圖四所示圖四黃色下限報(bào)警燈程序設(shè)置當(dāng)轉(zhuǎn)速介于上限與下限之間,綠色正常運(yùn)行燈亮。采用與分別和下限與上限進(jìn)行比較,所得結(jié)果用進(jìn)行相與,最后結(jié)果若為真,則綠燈亮,如圖五所示圖五綠色正常運(yùn)行燈程序設(shè)置(3)采集的電機(jī)轉(zhuǎn)速值可以以“轉(zhuǎn)/分鐘(rpm)”和“弧度/秒(rad/s)”兩種數(shù)值顯示在圖形界面的1個(gè)量表計(jì)。該功能可由一個(gè)布爾開關(guān),條件結(jié)構(gòu)以及一個(gè)量表實(shí)現(xiàn),具體程序如圖六所示圖六(a)轉(zhuǎn)速以rpm為單位顯示在量表上圖六(b)轉(zhuǎn)速以rad/s為單位顯示在量表上(4)采集過程有“開始”、“停止”按鈕控制,進(jìn)度有“進(jìn)度條”動態(tài)顯示。該功能可由布爾確定按鈕、布爾停止按鈕及
5、數(shù)值中的水平進(jìn)度條分別與條件結(jié)構(gòu)、For循環(huán)和While循環(huán)進(jìn)行組合實(shí)現(xiàn),如圖七所示。圖七(a)“開始”按鈕;(b)進(jìn)度有“進(jìn)度條”動態(tài)顯示;(c)“停止”按鈕程序設(shè)置(5)采集50個(gè)點(diǎn)完成后,具有對該批數(shù)據(jù)的“最大值”、“最小值”、“算數(shù)平均值”和“標(biāo)準(zhǔn)差”的計(jì)算及數(shù)值顯示。該功能由“Express”函數(shù)中的“信號分析”->“統(tǒng)計(jì)”實(shí)現(xiàn)。在設(shè)置屬性中分別勾選最大值、最小值、算術(shù)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差,如圖八所示。圖八統(tǒng)計(jì)配置“信號分析”中“統(tǒng)計(jì)”配置完畢,右擊信號,選中信號操作選板會彈出選項(xiàng),選中轉(zhuǎn)換至動態(tài)數(shù)據(jù),如圖九所示。圖九信號操作選板將采集所得數(shù)據(jù)通過轉(zhuǎn)換至動態(tài)
6、數(shù)據(jù)與統(tǒng)計(jì)相連,再將統(tǒng)計(jì)中的最大值、最小值、算術(shù)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差分別與數(shù)值顯示控件最大值、最小值、算術(shù)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差對應(yīng)相連如圖十所示。圖十采集數(shù)據(jù)的“最大值”、“最小值”、“算數(shù)平均值”和“標(biāo)準(zhǔn)差”的計(jì)算及數(shù)值顯示(6)采集50個(gè)點(diǎn)完成后,自動實(shí)現(xiàn)對該批數(shù)據(jù)的文件存儲。數(shù)據(jù)的文件存儲可以采用“Express”函數(shù)中的“輸出”->“寫入測量文件”來實(shí)現(xiàn)?!皩懭霚y量文件”的配置如圖十一所示?!皩懭霚y量文件”與采集數(shù)據(jù)的連接如圖十二所示。圖十一“寫入測量文件”的配置圖十二“寫入測量文件”與采集數(shù)據(jù)的連接(7)采集50個(gè)點(diǎn)完成后,有對話框提示“轉(zhuǎn)速采集周期完成”。該功能
7、可用“單按鈕對話框”節(jié)點(diǎn)與層疊式順序結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn),如圖十三所示。圖十三對話框提示“轉(zhuǎn)速采集周期完成”(8)在開始采集前,將前面板中的數(shù)值顯示清零。該功能可用局部變量、條件結(jié)構(gòu)及按鈕實(shí)現(xiàn),如圖十四所示。圖十四數(shù)值顯示清零程序設(shè)置四、設(shè)計(jì)效果及運(yùn)行結(jié)果前面板圖十六前面板后面板圖十七后面板運(yùn)行結(jié)果圖十八正常運(yùn)行結(jié)果圖十九越下限運(yùn)行結(jié)果圖二十越上限運(yùn)行結(jié)果圖二十一轉(zhuǎn)速模式切換到rad/s圖二十二文件存儲五、心得體會通過本次的LabVIEW綜合設(shè)計(jì),進(jìn)一步熟悉和掌握LabVIEW環(huán)境以及編程思想,可以更為熟練的運(yùn)用LabVIEW進(jìn)行設(shè)計(jì)。在本次LabVIEW綜合設(shè)計(jì)中也遇到了
8、一些問題,比如采集50個(gè)