Summary

Graduate qualification work91 pages, 51 figures, 4 tables, 3applications A4, 25 sources used.

The aim of this work is to develop a research stand with DC motor, which has the widest functional and expandable (additional functions), and special software.

The concept of special software laid the ideology of forming a system that combines mathematical modeling of DC motor controlin LabVIEW and the control system in real time.

The designed system allows you to work in simulation mode,i.e. configure the controller in accordance with the required quality indicators, as well as in the control mode and test the system in real time.In the second mode transients, obtained experimentally and by mathematical modeling, are displayed in a single graphical field that allows youto visually assess the quality of control.

Сожержание

Введение 9

1 РАЗРАБОТКА КОНЦЕПЦИИ И АППАРАТНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРУЕМОГО СТЕНДА 10

1.1 Обзор существующих решений 11

1.1.1Лабораторный стенд «Система автоматического регулирования электродвигателей постоянного и переменного тока» 11

1.1.2. Лабораторный стенд «Исполнительный двигатель постоянного тока» 12

1.1.3. Лабораторный стенд «Исполнительный бесколлекторный двигатель постоянного тока ИБДПТ1-Н-К» 13

1.1.4. Лабораторный стенд «Исследование двигателя и генератора постоянного тока» 14

1.1.5 Тренажер управления двигателем постоянного токаQNET DCMCT 15

1.1.6 Обобщение и выбор прототипа 17

1.2 Концепция аппаратной реализации стенда и его функциональное назначение 18

1.3 Аппаратная реализация 19

1.3.1 Выбор элементной базы 19

1.3.2 Лабораторная платформа NIELVISII 25

1.3.3 Требуемое программное обеспечение 26

2. ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА И СИСТЕМЫ ТЕСТИРОВАНИЯ 36

2.1 Математическая модель ДПТ 36

2.2 Расчет параметров ДПТ 40

2.3 Разработка системы автоматического управления 42

2.4 Разработка системы тестирования 45

2.4.1 Формирование модуля ШИМ 46

2.4.2 Формирование канала управления с помощью DAQAssistant 53

Вывод:В данной главе по уравнениям, описывающим электрические процессы в ДПТ, была составлена структурная схема ДПТ. Произведен расчет параметров ДПТ для дальнейшей реализации модели в LabVIEW. В качестве управляющего устройства в будущей системе управления выбран ПИД-регулятор. Также сформирование канала управления с помощью DAQAssistant. 57

3. ПРОГРАММНОЕ И МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО СТЕНДА С ДПТ 57

3.1Программная реализация математической модели ДПТ в LabVIEW 57

3.1.1. Формирование модели ДПТ с помощью цикла For 57

3.1.2. Задание модели ДПТ с использование передаточной функции 59

3.1.3. Реализация модели посредством структурной схемы 60

3.2. Разработка вариантов реализации измерительного канала 61

3.2.1 Внешний энкодер (тахометр) 63

3.2.2. Встроенный энкодер 65

3.3Проектирование основного управляющего цикла 68

3. 4 Методика работы с исследовательским стендом 72

4.1 Общие понятия 75

4.2 Сети напряжением до 1кВ 75

4.3 Безопасность NI ELVIS II 78

4.4 Электромагнитная совместимость 78

4.5 Предохранители защитной платы 79

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 81

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 83

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 85

Приложение 2 89

Приложение 3 90