LabVIEW控制通用工作臺

用于教育目的的計算機化實驗室顯著增長，特別是用于運動控制的實驗室。它們代表了各種工業(yè)應(yīng)用中不斷擴(kuò)大的領(lǐng)域，并成為以安全的方式使用通常昂貴或獨特的實驗室設(shè)備進(jìn)行實時實驗的寶貴工具。NI?LabVIEW等軟件應(yīng)用程序的開發(fā)和不斷改進(jìn)允許輕松實現(xiàn)控制算法，并使用虛擬儀器創(chuàng)建用戶友好的界面。

互聯(lián)網(wǎng)速度的提高和連接的可靠性有助于遠(yuǎn)程實驗室的擴(kuò)展，用戶可以從遠(yuǎn)程位置連接到實驗室工作臺并進(jìn)行工程實驗。這使得實驗室可以在大學(xué)之間共享，從而大大提高了其經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性和實用性。學(xué)生以2或3人為一組執(zhí)行任務(wù)的能力有助于發(fā)展他們之間的協(xié)作和合作技能。

實驗室在電力電子和電動領(lǐng)域的各種課程中提供教學(xué)工具。作為工程和應(yīng)用科學(xué)學(xué)科的一個組成部分，控制理論處理動態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜行為。因此，它在工程專業(yè)學(xué)生的教育中起著重要作用。

帶有級聯(lián)控制器的傳統(tǒng)閉環(huán)運動控制系統(tǒng)由三個主要組件組成：運動控制器、受控設(shè)備（電機）和反饋設(shè)備-用于位置、速度和電流測量。反饋器件還將受控輸出變量轉(zhuǎn)換為其他變量（反饋信號），將其與錯誤檢測電路中的輸入控制信號進(jìn)行比較。通過這種方式，控制器確定信號的偏差，并通過復(fù)雜的算法生成新的控制信號。

在機電一體化和電力電子領(lǐng)域，實驗室有進(jìn)一步的計算機化發(fā)展?jié)摿?。此外，這些實驗室總是基于具有固定機械結(jié)構(gòu)的測試臺，這導(dǎo)致設(shè)備成本增加，以便涵蓋許多不同的實驗。此外，很少涉及工業(yè)機器中廣泛使用的主要組件（如線性平臺、線性秤臺、絕對編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器）的實驗。

開發(fā)的通用柔性機械平臺，利用智能BLDC電機和驅(qū)動器，線性平臺和線性刻度，如圖1所示。它代表了精確位置控制的各種工業(yè)應(yīng)用：微電子、機器人、汽車和激光切割行業(yè)、數(shù)控銑床、硬盤制造等。

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雖然LabVIEW編程環(huán)境提供了構(gòu)建通用圖形界面所需的所有工具，但要組織基本的控制和指示器并安裝到前面板屏幕中并非易事。考慮到在表示實驗室實驗時需要真實主義，已經(jīng)創(chuàng)建了一個虛擬移動線性載物臺。

它實時可視化移動桌子的運動，并顯示其相對于舞臺中心的當(dāng)前位置。兩個指示器顯示感應(yīng)式接近開關(guān)檢測到的緊急末端限位。此外，還可以確定其他幾個領(lǐng)域：

狀態(tài)區(qū)域

提供有關(guān)電機速度、加速/減速和負(fù)載利用率、直流母線電壓、硬件溫度、緊急狀態(tài)和警報的實時信息。

指揮區(qū)

通過按鈕提供系統(tǒng)功能?？赡軙|發(fā)以下事件：

???????伺服驅(qū)動器初始化–將所有參數(shù)上傳到伺服驅(qū)動器并檢查它是否準(zhǔn)備好被激活;

???????伺服驅(qū)動器診斷–打開上面討論的附加診斷窗口。允許對要執(zhí)行的系統(tǒng)狀況進(jìn)行全面分析，并在未來進(jìn)行調(diào)整;

???????電機開/關(guān)–手動激活/停用電機的控制;–軸歸位程序–自動移動工作臺以找到線性刻度的索引信號，并根據(jù)該索引校準(zhǔn)當(dāng)前位置;查找緊急末端限位開關(guān)的坐標(biāo)，并將軟件限位設(shè)置在它們前面10mm處;

???????手動線性載物臺控制–提供線性載物臺的基本手動定位功能;

???????自動線性平臺控制–允許根據(jù)任務(wù)執(zhí)行可編程運動控制：數(shù)據(jù)采集和系統(tǒng)中重要電流和電壓的圖形表示;動態(tài)系統(tǒng)的一些預(yù)選階躍響應(yīng);控制系統(tǒng)實驗——倒立擺、攝像機檢測等

高級多用途圖形窗口

基于LabVIEW虛擬儀器的用于通信、診斷、控制和數(shù)據(jù)采集的新型軟件工具。該平臺可用于試驗各種類型的柔性機械系統(tǒng)，因為提供了工業(yè)機器中廣泛使用的五個反饋設(shè)備的接口：線性刻度、旋轉(zhuǎn)變壓器、增量編碼器、絕對編碼器和霍爾傳感器換向。它可以作為實驗基礎(chǔ)，在存在參數(shù)模型不確定性、機械干擾和噪聲的情況下與許多控制算法進(jìn)行比較和實驗。因此，該平臺可以成為本科生和研究生以及行業(yè)從業(yè)者的寶貴學(xué)習(xí)工具。

這是LabVIEW的一個應(yīng)用，更多的開發(fā)案例，歡迎登錄北京瀚文網(wǎng)星官網(wǎng)，了解更多信息。有需要LabVIEW項目合作開發(fā)，請與我們聯(lián)系。