new基于labview的电机转速测量与控制虚拟仪器设计

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1、本科毕业设计任务书设计题目基于LabVIEW的电机转速测量与控制虚拟仪器设计学院机械与电气工程学院专业机械设计制造及其自动化班级学号学生姓名指导教师基于LabVIEW的电机转速测量与控制虚拟仪器设计机械设计制造及其自动化专业指导老师摘要本文先简述电机测速与控制的意义以及国内外的电机发展概况，然后介绍传感器测量电机转速的相关方法以及几种常用的转速控制方法。基于LabVIEW平台和NI公司的USB6008采集卡，通过光电传感器将采集到的电压信号转化为脉冲信号，再经过对脉冲信号的周期测量及数学运算，从而

2、得出电机的实时转速。在调节电机转速方面，主要是通过调节电机电枢的电压，达到调速的效果，同时使用PID控制理论，让转速能够在短时间内达到用户的需求。关键词LabVIEW；转速测量；电机控制；PID控制ABSTRACTThethesisfirstlyoutlinesthesignificanceofmotorspeed’smeasurementandcontrolaswellasthedevelopmentofmotorathomeandabroad.Besides,therelatedmethods

3、ofsensormeasuringmotorspeedandtheothercommonlyusedmethodsarealsointroduced.BasedonLabVIEWplatform,thevoltagesignalcollectedbyNIUSB6008capturecardandphotoelectricsensorcanbetransformedintothepulseone.Andthen,aftertheperiodicmeasurementandmathematicalca

4、lculationofthepulsesignal,thereal-timemotorspeedcanbeworkedout.Asfortheregulationofmotorspeed,theeffectofspeedcontrolcanbeachievedmainlybyadjustingthevoltageofmotorarmature.Atthesametime,thespeedcanmeetthedemandofusersinashortperiodoftimeinaccordancew

5、iththePIDcontroltheory.KEYWORDSLabVIEW；Motorspeedmeasurement；Motorcontrol；PIDcontrol目录1．前言11.1选题目的和意义11.2国内外微电机发展概况21.2.1我国微电机行业现状21.2.2国外微电机行业现状21.3电机控制相关技术发展现状21.4本课题设计要求22.电机转速测量与控制技术42.1常见的几种测速转速方法42.2霍尔效应传感器测速42.2.1霍尔效应原理42.2.2霍尔传感器使用原理52.3光电传感器测

6、速62.4本课题使用的测速方法72.5常见的电机种类72.6微特电机简介82.6.1伺服电动机82.6.2测速发电机122.6.3步进电动机122.7本课题使用的电机132.8电机转速控制理论152.8.1PID控制理论152.8.2其他控制理论173.虚拟仪器的概述193.1虚拟仪器的简介193.2虚拟仪器的特点193.3虚拟仪器的组成204.转速测量与控制系统的设计214.1系统设计构思214.2测控系统的硬件设计214.2.1光电传感器TLP-850224.2.2数据采集卡USB-60082

7、44.2.3模拟输入端口264.2.4模拟输出端口274.2.5硬件设备的搭建274.3测控系统的软件设计274.3.1数据采集程序284.3.2数据测量程序304.3.3数据运算程序314.3.4PID控制程序324.3.5数据输出程序354.4实验结果分析364.4.1实验运行结果364.4.2实验结果分析375.改进方案395.1方案一395.1.1设计构思395.1.2测控系统的硬件设计395.1.3测控系统的软件设计405.1.4实验结果及分析415.2方案二425.2.1设计构思425

8、.2.2测控系统的硬件设计425.2.3测控系统的软件设计425.2.4实验结果及分析435.3方案三445.3.1设计构思445.3.2测速系统的硬件设计445.3.3测速系统的软件设计445.3.4实验结果及分析446.结论45致谢47参考文献48附件1程序前面板49附件2程序后面板501．前言1.1选题目的和意义电动机的出现，使电力代替蒸汽这种动力成为了新能源，同时也促进了第二次工业革命的推进。时至今日，大至生产行业的冶炼生产，小至生活用品的电工牙刷，都离不开电机的使用。其中