多通道虚拟示波器伺服电机调试系统.pdf

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1、2012正仪表技术与传感器20l2第5期InstrumentTechniqueandSensorNo．5多通道虚拟示波器伺服电机调试系统张超，游林儒(华南理工大学自动化科学与工程学院，广东广州510640)摘要：介绍了虚拟仪器技术在伺服电机调试系统中的应用。根据系统实时性要求，采用基于RS一485总线的数据传输通道，通过串行接口将微控制器采集到的电压、电流、转速及伺服控制过程中的相关参数传送到上位机。上位机采用LabVIEW编程，完成数据的采集、处理、显示和存储，实现对伺服电机控制系统运行状态的在线监控。实验证明，该系统达到了预期的技术要求。关键词：虚拟仪器；串行通

2、信；LabVIEW；监控系统中图分类号：TP216文献标识码：A文章编号：1002—1841(2012)05—0058—02Multi-channelVirtualInstrumentOscilloScopeforServoMotorDebuggingSystemZHANGChao，YOULin—ru(CollegeofAutomationScienceandEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China)Abstract：Virtualinstrumenttechnologyfo

3、rservomotordebuggingsystemwasintroduced．RS一485buswaschosenforthedatatransmissionchannelaccordingtothesystem’Sreal—timerequirements，whichsendthevoltage，current，speedcollectedbythemicrocontrollerandtherelatedparametersduringtheprocessofservocontroltothePC．ThePCusedLabVIEWprogramming，whic

4、hcanimplementthefunctionsofdatacollection，processing，displayandstorage，andrealizetheon—linemonitoringofservomotorcontrolsystem．ExperimentalresultsshowthatthesystemCanmeettherequirementswithdesiredtechnicaltargets．Keywords：virtualinstrument；serialcommunication；LabVIEW；monitorsystem0引言部分

5、。在交流伺服系统中，矢量控制是目前比较成熟，且使用最伺服电机控制系统中的模拟量及开关量，经过单片机A／D为广泛的控制理论。其中，转子磁场定向的矢量控制理论，是转换，和伺服控制过程中的相关参数，经过单片机处理后通过在转子磁场定向的转子轴系上，将定子电流矢量分解为影响磁串口发出。上位机通过LabVIEW编程，从串口接收数据，并对通的磁场电流分量i和产生电磁转矩的转矩电流分量i。，并使数据进行相关的分析与处理。2个分量相互垂直，彼此独立，然后分别进行控制，使交流电机测控对象数据传输通道PC机的转矩控制，从原理上相似于直流电机。矢量控制技术提高了交流调速系统的静、动态性能，

6、但同时矢量控制本身包含大量坐标变换、矢量运算以及非线性的复杂运算，因而对控制器的图1虚拟仪器基本框图运算速度、处理能力等性能有着较高的要求。2数据传输通道的实现在伺服电机控制过程中，采用传统的测量仪器已经不能满在交流采样技术中，为了防止“频率混叠”现象出现，使采足要求⋯，比如采用数字存贮示波器记录数据，将存在着存储样信号能够不失真还原，根据奈奎斯特采样定理，采样频率至深度不够、采样路数太少和分析处理功能较弱等问题。而采用少应等于或大于信号所含有的最高频率的2倍，即：／=／>2·计算机技术同仪器技术相结合的虚拟仪器技术，可以较好的解．而电机矢量控制过程，控制器需在每个

7、PWM周期内给出下决上述问题。文中针对伺服电机及控制系统，研究基于虚拟仪一个周期逆变器的工作状态，为了实现电机控制系统的在线实器技术的多通道虚拟示波器伺服电机调试系统，将矢量控制系时监控，数据传输通道需能在单个PWM周期内实现多个有效统中的各种实时参数，通过串El通信方式送给Pc机，并通过数据的传送(PWM载波周期为10kHz)。LabVIEW编程J，将各种参数以实时图形的方式在LabVIEW根据系统的上述要求，实验选用RS一485通信方式，实现前面板中显示出来，实现了电机在调试过程中的运行状态及性单片机与PC机之间的数据通信。与常用的RS一232通信方式能的在