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基于LabVIEW的电机转速模拟采集分析与存储系统姓名：杨波班级：电126学号：1212002099综合设计基于LabVIEW的电机转速模拟采集分析与存储系统一．设计目的熟悉和进一步掌握LabVIEW环境和编程思想，进行综合设计。二．设计内容设计一套模电机转速模拟采集分析与存储系统，其功能为：（1）模拟采集50个点的电机转速数据（用随机数函数模拟），采样间隔为0.04秒；（2）采集的电机转速值与设定的上/下限值进行比较；当转速越上限时，红色上限报警灯亮；当转速低于下限时，黄色下限报警灯亮；否则，绿色正常运行灯亮；（3）采集的电机转速值可以以“转/分钟（rpm）”和“弧度/秒（rad/s）”两种数值显示在图形界面的1个量表计；（4）采集过程有“开始”、“停止”按钮控制，进度有“进度条”动态显示；（5）采集50个点完成后，具有对该批数据的“最大值”、“最小值”、“算数平均值”和“标准差”的计算及数值显示；（6）采集50个点完成后，自动实现对该批数据的文件存储；（7）采集50个点完成后，有对话框提示“转速采集周期完成”。（8）在前面板上增加必要设计人信息。三．前面板设计截图前面板是LabVIEW的图形用户界面，在LabVIEW环境中可以对这些对象的外观和属性进行设计，LabVIEW提供了非常丰富的界面对象，可以方便地设计出生动、直观、操作方便的用户界面。本系统中前面板显示程序的输入和输出对象，即控件和显示器。本程序中控件主要是按钮，显示器主要是文本显示。四．后面板设计截图程序框图对象包括接线端和节点，将各个对象连线连接便创建了程序框图，接线端的颜色和符号表明了相应输入控件或显示控件的数据类型。程序框图是程序的核心，程序要实现的功能都是通过程序框图反应出来的。本课程设计的程序框图主要运用了while循环、时间结构、条件结构和平铺顺序等结构。五．心得体会设计思路：利用采集卡本身计数器来记录脉冲个数（通过设置采集卡每输入1个脉冲，采集卡的计数器就加1。利用labview的定时器或者循环体延时函数，以某一个时间间隔读取采集卡计数器的计数值，最后将计数值（脉冲数）除以时间间隔即为转速。这里需要注意的是，每统计一次转速之后，请将采集卡的计数器设置为0，否则计数器的值将会累加，导致第二次测速不正确。当然，如果不想将采集卡的计数器清零的话，也可以按方法一所说的那样，通过控件记录和跟踪每次测速起始和终止时刻采集卡计数器的计数值，然后将终止时刻计数器的值减去每次起始时刻计数器的值，将该差值作为本次测速的脉冲数（转数）。设计过程：脉冲信号产生与采集：把自制的带有多个牙齿的齿轮盘固连电机中轴上，通过工装，把齿轮盘的外沿固定于红外对管的发射极和接收极之间，如图3所示。伺服电机加上激磁和控制电压，中轴带动齿轮盘匀速旋转，其外沿的牙齿会间断性地遮挡在红外脉冲的发射极和接收极之间，使其产生脉冲信号。使用PCI－0072的DI测量脉冲信号，计算脉冲个数，将计数值（脉冲数）除以时间间隔即为转速,达到计算转速的目的。电机驱动：在交流伺服电机转速测试过程中，首先需要给电机提供激磁和控制电压（两者之间需要有90°的相位差）。由于在离线状态下检测电机，没有现成的工作电压供使用，而且本文中测试的是进口电机，配套的进口驱动器价格昂贵，所以使用的是自行研制的伺服电机驱动器。程控伺服电机驱动器主要由数据采集卡PCI－0072和驱动放大单元组成。由于PCI－0072输出的信号电压峰值为5V，功率也很小，所以不足直接提供交流伺服电机的激磁和控制电压，必须通过驱动放大单元对DO口发出的信号进行电压及功率的放大。驱动放大单元中有两路结构相似的电路，一路用于激磁电压的放大，另一路用于控制电压的放大。激磁和控制电压之间90°的相位差,通过放大板中的电容实现。LabVIEW是一种图形化的编程语言和开发环境，以LabVIEW为代表的图形化程序语言，又称为“G”语言。它尽可能利用工程技术人员所熟悉的术语、图标和概念，为实现仪器编程和数据采集系统提供便捷途径。实验总结：在这次课程设计当中，虽然在设计过程中遇到了很多的困难，但是我们通过不断地学习以及在老师的耐心指导下最终圆满的完成了这次任务。通过这次的课程设计，我们都掌握了最基础的知识，而且通过它把课堂上学到的知识用于实践中，这真的很有意义，也正是通过课程设计这个平台，使我们对虚拟仪器初步的了解，也加深了我们对未来所从事的行业有一定的认识。