基于虛擬儀器的電機(jī)變頻實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

電氣自動(dòng)化論文編號(hào):ZD413  論文字?jǐn)?shù):18675,頁數(shù):46，有開題報(bào)告，任務(wù)書，文獻(xiàn)綜述

目   錄
摘  要  Ⅰ
Abstract Ⅱ
第1章 虛擬測量儀器技術(shù)的發(fā)展 1
1.1 測量儀器的發(fā)展及其面臨的問題 1
 1.1.1 電子測量技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r 1
 1.1.2 電子測量儀器的發(fā)展 3
1.2 虛擬儀器概述 4
 1.2.1 虛擬儀器的特點(diǎn) 4
 1.2.2 虛擬儀器的特點(diǎn)及優(yōu)勢 4
1.3 本課題的目的及意義 5
 1.3.1 本課題的設(shè)計(jì)目的 5
 1.3.2 本課題的意義 6
第2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案 7
2.1 系統(tǒng)的硬件配線圖 7
2.2 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)說明 8
 2.2.1  PCI數(shù)據(jù)采集卡 8
 2.2.2 傳感器 9
 2.2.3  TD3000變頻器 10
 2.2.4 速度編碼器 10
第3章 數(shù)據(jù)采集技術(shù) 11
3.1 數(shù)據(jù)采集技術(shù)的基本概念 11
 3.1.1 數(shù)據(jù)采集框圖 11
 3.1.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的功能模塊 11
3.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本組成 13
 3.2.1 一個(gè)實(shí)際數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成 13
 3.2.2 實(shí)際系統(tǒng)中的各模塊功能 14
3.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件特性 16
 3.3.1 采樣頻率 16
 3.3.2 多通道信號(hào)采集方法 17
 3.3.3 分辨率 17
 3.3.4 電壓范圍 17
 3.3.5 高級(jí)仲裁和DMA傳送 18
 3.3.6  PCI總線介紹 18
3.4 數(shù)據(jù)采集卡的安裝檢驗(yàn)與參數(shù)設(shè)置 18
第4章 軟件設(shè)計(jì) 20
4.1 軟件設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型 20
 4.1.1 柵欄效應(yīng) 20
 4.1.2 提高儀器測量準(zhǔn)確度的方法 21
4.2 軟件設(shè)計(jì)說明 22
 4.2.1 電機(jī)（開環(huán)、閉環(huán)）矢量控制變頻調(diào)速試驗(yàn) 23
 4.2.2 額定頻率，額定負(fù)載下的電機(jī)頻譜分析 24
第5章 TD3000變頻器 26
5.1 基本功能參數(shù) 26
5.2 電機(jī)及其保護(hù)參數(shù) 27
5.3 輔助功能參數(shù) 28
5.4矢量控制功能 29
5.5轉(zhuǎn)矩控制方式 30
5.6 開關(guān)量輸入輸出端子功能 30
5.7 過程PID功能 31
5.8 編碼器參數(shù) 32
第6章 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 33
6.1 交流變頻調(diào)速裝置參數(shù)設(shè)定與運(yùn)行試驗(yàn) 33
6.2 電動(dòng)機(jī)空載時(shí)系統(tǒng)啟動(dòng)、運(yùn)行、停機(jī)試驗(yàn) 34
6.3 電動(dòng)機(jī)空載時(shí)系統(tǒng)正/反轉(zhuǎn)試驗(yàn) 34
6.4 變壓變頻調(diào)速試驗(yàn) 35
6.5 電機(jī)開環(huán)矢量控制變頻調(diào)速試驗(yàn) 36
6.6 電機(jī)閉環(huán)矢量控制變頻調(diào)速試驗(yàn) 38
6.7 額定頻率，額定負(fù)載下的電機(jī)頻譜分析 41
致  謝 43
參考文獻(xiàn) 44

摘  要
 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)測量技術(shù)的要求越來越高。電子測量技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用，傳統(tǒng)的電子測量儀器由于其功能單一，體積龐大，己經(jīng)很難滿足實(shí)際工作的需要。集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展使電子測量儀器逐漸向數(shù)宇化、智能化方向發(fā)展，與傳統(tǒng)儀器相比表現(xiàn)為：功能更強(qiáng)、處理速度更快、頻帶更寬、用途更廣、操作更簡單、體積更小、可擴(kuò)充性更好。微型計(jì)算機(jī)的普及程度和性能不斷提高，使得基于PC臺(tái)的虛擬儀器系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。虛擬儀器可以充分利用計(jì)算機(jī)的運(yùn)算、存儲(chǔ)和顯示功能，因而在降低儀器成本的同時(shí)使儀器的靈活性和數(shù)據(jù)處理能力大大提高，可以很好地滿足學(xué)校科研和教學(xué)改革的需要。
 本文論述了基于虛擬儀器概念的信號(hào)采集系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案。使用自主開發(fā)的數(shù)據(jù)采集卡，最終實(shí)現(xiàn)了基于PC平臺(tái)的，具有頻率計(jì)和頻譜分析儀功能的數(shù)字存儲(chǔ)示波器系統(tǒng)。由于使用了LabVIEW進(jìn)行系統(tǒng)的軟件開發(fā)，使得本系統(tǒng)具有很好的通用性和靈活性。本文主要討論在信號(hào)采集過程中的數(shù)據(jù)傳輸、顯示和處理的方法以及實(shí)現(xiàn)過程中的關(guān)鍵技術(shù)。
    介紹了基于虛擬儀器對(duì)變頻調(diào)速電機(jī)的系統(tǒng)、給出了硬件設(shè)計(jì)方法、軟件模塊構(gòu)成。提出了幾種提高測試準(zhǔn)確度的方法及其實(shí)現(xiàn)措施、它與傳統(tǒng)測試方法比較，具有硬件簡單、軟件應(yīng)用靈活、測試準(zhǔn)確度高等特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：虛擬儀器；數(shù)據(jù)采集；變頻調(diào)速電機(jī)；交流采樣

 Laboratory system for variable-frequency
 and variable-speed motor based on virtual instrument
ABSTRACT：With the advancement of science and technology，the development of measurement technique is getting more and more important。 The application of electronic measurement technique has extended to more fields than ever。 Due to limited functions and big size， traditional electronic measurement equipment is no longer suited for common purposes。Thanks to the rapid development of integrated circuit and computer technology，measurement instruments are becoming digitized and intelligentized。 Compared with traditional equipment，the new instruments have more functions，higher processing speed，wider bandwidth，friendlier interface，smaller size and better expandability。The preva lence and rocketing development of personal on PC platform，and can make use of the software and hardware resources of a PC。Compared with its ability of data processing and flexibility，VI has a low price， which means it is a good choice for research and teaching reform in universities。
     This dissertation discusses the implementation of a signal acquisition system，based on the concept of VI。With a self-developed data acquisition card connected to PC，a digital storage oscillograph （DSO）with the function of cymometer and spectrum analyzer is developed。The usage of Lab VIEW，the specialized VI softwareplatform，gives the system more flexibility and wider application。This dissertation focuses on key techniques in data transmission，display and processing。
     The system which is used to measure the electric parameters of variable-frequency and variable-speed motor using virtual instrument is introduced。 The hardware and solfware are described。 The methods of increase measureing accuracy are introduced in detail 。Compared with old methods, it has many advantages, such as, flexibe application of solfware , high accuracy of measuring, simple cuicirt of hardware.
Keywords: Virtual Instrument；Data Acquisition；variable-grequency and variable-speed；alternation sampling