基于ni虚拟仪器的电流变网络化测控系统

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1、基于NI虚拟仪器的电流变网络化测控系统NetworkedMeasurement&ControlSystemofElectrorheologicalTransmissionBasedonNIVirtualInstruments[1][2]作者：作者：黄宜坚作者：黄豪彩[1][2]职务：职务：系主任、教授职务：硕士研究生单位：华侨大学机电及自动化学院应用领域：应用领域：院校应用领域：可逆性、连续可控挑战：挑战：建立网络化的机电液传动装挑战：性、响应的快速性、控制理论检测技术置的测控系统，进行快速、精确检功耗小等高新技术系统信号设计测电学、力学、热力学等信号，实特征。它将像

2、半导系统采集控制信号现在线识别、智能控制机电传动装体材料对于电子技电流变调理参数置，构建了开放、并行、资源共享术的影响一样，引识别传动装置信号NI虚拟仪器的科研和教学实验平台。起机电传动与控制发生器动态应用方案：应用方案：用信号分析仪应用方案：NI-4552、技术的一场革命。分析信号知识库分析系统数据采集卡PCI-MIO-16E-1、运动本文用电流变分析控制卡Flexmotion-6C、接线端子传动装置和NI虚拟仿真技术UMI、任意波形编辑器PCI-5411和仪器为主传动实验机械传动流体传动电磁传动(压电传动)电磁流变传动LabVIEW实现机电液传动系统的装置，构建了

3、应用检测与控制、并用DataSocket技术广泛、功能强大的图1基本实验单元及组合结构实现远程测控。机电液传动实验系统。传动、电磁流变传动等许多不同形使用的产品：LabVIEW；主传动实验装置式的传动实验。PCI-MIO-16E-1;PCI-5411；NI-4552；如图1所示的机电传动基本实装置的检测与控制系统PCI-Flexmotion-6C；UMITerminal验单元及组合结构（称“实验单元ERF分为无机、有机和复合材Block盘”），其中，核心（中心圆）是电料三种，它们的性能不同；电流变摘要流变传动机构和NI虚拟仪器测控传动机构的用途不同，其控制方法电流变液

4、是一种新型智能软物系统，它是主体实验。第二层次（中也不一样；ERF的不同运行参数，质，在外加电场作用下，迅速实现间圆环）是单科性实验，第三层次它的传动特性也不同。用一般的方液固相的转变，在机电工程具有广（外圆环）是综合实验。这个“实法很难满足电流变传动装置的测控阔应用前景。本文全面讨论了用NI验单元盘”的滚动，可以实现机械要求，本文采用NI虚拟仪器系统构虚拟仪器构建的电流变网络化远程传动、流体传动、电磁传动、压电建计算机检测与控制系统，使主传检测与控制系统，详细地介绍了系统的结构、功能和实现过程。这是一个并行、开放的科研和教学实验平台,它可以进行力学、电学和热力学参量

5、的检测、分析与控制。引言电流变流体（简称ERF:ElectrorheologicalFluids）是一种新型智能软物质（softmatter），它的表观粘度、屈服应力等与外加电场、剪切速率等有确定性的因果关系。ERF具有“液”─“固”态转化的1图2电流变测控系统原理图动机构对于不同材料、不同运行条法，克服了ERF复件、不同用途、组合为不同的传动杂流变机理和复杂形式时，能用软件LabVIEW实现控流动特性所带来的制，并且解决了ERF需要智能控制困难。的问题。如图2所示，需要检测速由于电流变效度、角度、电压、电流、温度、转应为毫秒级，系统矩等。控制系统要求步进电机的转采样

6、速率定为速能按不同波形变化、能控制调速40000scans/s。为电机的转速、电子开关和调节高压了模拟人操纵机电源（0-10kV）的电压。构，用PCI-本系统采用数据采集卡5411的波形编辑器PCI-MIO-16E-1对输入输出的转WaveformEditor产矩、转速、转角、外加电压和温度生不同波形的信信号进行数据采集，并实现对外加号，驱动步进电机。电压信号的控制。采集的信号送入建立网络化测控动态信号分析仪NI-4552进行分析系统图4远程测控网络处理。利用运动控制卡网络化机电传软件系统是远程虚拟测控系统PCI-Flexmotion-6C、接线端子UMI动实验的关键

7、是远程测控技术。这的关键部分，它的各项功能都是通和任意波形编辑器PCI-5411等实现里采用基于虚拟仪器的远程测控方过软件来实现的，从采用传感器采对步进电机进行控制。案。集数据，到对数据进行分析等等也如图3为电流变测控系统结构远程虚拟测控系统由硬件系统都由软件来完成。本系统主要由被图。ERF的力学性质复杂，不同条和软件系统两部分组成。硬件系统称为是工程师和科学家开发语言件下表现为牛顿流体、Bingham流构成如图4所示。在远程测控的情的，NI公司开发的LabVIEW来构体、粘弹性流体和粘塑性体。利用况下，系统的测量、分析、输出、建，它是一种多功能的图