基于虚拟仪器的电机测试系统

发布时间：2017-08-30 13:12

  本文关键词：基于虚拟仪器的电机测试系统

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【摘要】：电机测试是电机生产中的重要环节,而如何构建易用且功能强大的电机测试系统是这个环节的核心。针对基于传统仪器的电机测试系统结构固定、功能单一、自动化程度低、开发周期长、难于扩展,又加上现有基于微机的测试系统采用Windows多媒体时钟存在定时不准、实时性差的问题,研发了一种采用LabVIEW开发平台的基于虚拟仪器的通用电机测试系统基本可以解决上述问题。同时,为了对电机进行谐波测量和转矩测量,又分别开发了一套虚拟仪器软件。在本文中,以基于虚拟仪器的通用电机测试系统为主要阐述对象,按照软件工程的工程方法一步一步介绍该系统的设计、开发和测试。它要实现串口通信、发送／接收串口有效数据、数据显示／存储、定时精确的串口发送任务等功能、具有友好的人机接口、高效的执行效率。而另外两套虚拟仪器软件则主要以实际应用为主。作者所做的主要工作将在论文中加以描述,主要包括：(1)对电机测试系统的组成、原理进行了分析和研究；(2)明确虚拟仪器的软件需求,选用合适的开发模型,并对软件的整体架构、界面设计和各功能模块的算法进行了严格的定义；(3)依据上一步的定义,使用LabVIEW图形化编程语言进行编码,并对每一个功能模块和整体系统进行测试；(4)在串口通信、数据解析和显示等方面使用生产者／消费者设计模式,发挥LabVIEW强大的并行处理能力,使程序执行更高效；(5)在串口发送模块中,通过巧妙设计解决了三个串口发送任务之间干扰的问题；在串口接收模块中,加入了错误处理子模块,增加了通信的容错能力；(6)将LabVIEW定时循环应用于电机测试系统,使串口定时发送任务在常见操作系统之上拥有2ms的定时精度；(7)实际应用另外两套虚拟仪器系统。使用NI公司的示波器板卡对电机的相电流进行采集,而后使用LabVIEW编程对相电流数据进行谐波测量；使用转矩传感器,利用串口通信,对电机的转矩进行检测。实际使用表明,基于虚拟仪器的电机测试系统具有高实时性、操作方便,用户体验效果好,较高的实用性和稳定性等特点,同时在满足实际的测试需求的情况下降低了测试成本。本文对企业或高校实验室构建基于虚拟仪器的测试系统具有一定的参考意义。
【关键词】：虚拟仪器 电机测试系统 LabVIEW 串口通信 谐波测量
【学位授予单位】：上海应用技术学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM306
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-15
• 1.1 课题背景及研究意义11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.2.1 虚拟仪器技术11-12
• 1.2.2 电机测试技术12-13
• 1.3 论文章节结构13-15
• 第2章 电机测试系统结构及原理15-18
• 2.1 电机测试系统总体结构15
• 2.2 通信总线15-16
• 2.3 电机控制器16
• 2.4 电机驱动器16
• 2.5 永磁同步电机原理及其位置检测传感器16-17
• 2.6 本章小结17-18
• 第3章 软件设计方案18-32
• 3.1 软件工程18-22
• 3.1.1 软件设计的目标18-19
• 3.1.2 软件生命周期19-21
• 3.1.3 软件过程21-22
• 3.2 软件的设计方案22-31
• 3.2.1 软件开发平台23-24
• 3.2.2 软件开发模型24
• 3.2.3 需求分析24-26
• 3.2.4 总体设计26-28
• 3.2.5 详细设计28-31
• 3.3 本章小结31-32
• 第4章 软件编码及测试32-55
• 4.1 LabVIEW系统32-33
• 4.1.1 LabVIEW程序构成32-33
• 4.1.2 LabVIEW库33
• 4.2 相关技术33-36
• 4.2.1 事件结构33-34
• 4.2.2 同步控制技术34-35
• 4.2.3 生产者/消费者设计模式35
• 4.2.4 动态调用VI35-36
• 4.3 各模块的实现36-52
• 4.3.1 系统主界面36-39
• 4.3.2 串口通信模块39-44
• 4.3.3 实时控制模块44-47
• 4.3.4 数据封装与解析47-52
• 4.3.5 定时发送52
• 4.4 软件测试52-54
• 4.4.1 正确性测试52
• 4.4.2 性能测试52-54
• 4.5 本章小结54-55
• 第5章 软件应用55-59
• 5.1 谐波的测量55-57
• 5.1.1 谐波的产生与危害55
• 5.1.2 谐波的傅里叶级数55
• 5.1.3 谐波测量55-57
• 5.2 转矩的测量57-58
• 5.2.1 测量原理与方法57-58
• 5.2.2 实际转矩测量58
• 5.3 本章小结58-59
• 第6章 结论与展望59-61
• 6.1 结论59
• 6.2 展望59-61
• 致谢61-62
• 攻读学位期间所开展的科研项目和发表的学术论文62-63
• 参考文献63-64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 蒋继云;;永磁同步电机控制[J];科技视界;2012年17期

2 严蔚敏;李冬梅;吴伟民;;数据结构(C语言版)[J];计算机教育;2012年12期

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本文编号：759482