基于labview与plc通信系统辨识

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1、学兔兔www.xuetutu.com、l匐地基于LabVIEW与PLC通信的系统辨识LabVlEWandPLCcommunicationappliedinsystemidenti仍catjon鄢华林，祁圣民，李亚南，张鹏YANHua．1in，QISheng．rain，LlYa-nan，ZHANGPeng(江苏科技大学，镇江212003)摘要：利用LabVlEW与PLO通信，对被控对象进行相关数据的采集与模型的辨识，构建一个原理简单方便实用的辨识系统，该辨识系统的硬件电路就是控制系统本身，不需额外的搭建新的辨识系统

2、硬件电路，并以直流电机为例，通过实验与仿真对比，验证该辨识系统获得模型的准确性。该辨识系统可以为控制系统的算法研究及控制方案的设计提供有力的支持。关键词：LabVlEW；PLC；系统辨识；直流电机控制中图分类号：TN911．7文献标识码：A文章编号：1009—0134(2014)06(下)-0077—03Doi：10．3969／J．issn．1009-0134．2014．06(下)．210引言随着科学技术的发展，各学科的研究方法趋于定量化，因此对于系统尤其是复杂系统的设计、分析、实验，需要建立数学模型。数学模型的

3、建立从根本上讲可分为两类：机理分析法和试验统计法。前者是按照系统所遵循的物化(或经济、社会等)规律分析推导出的模型。后则是从实际系统的运行和实验数据处理获得模型，这便是系统辨识问题。利用机理分析法对技术人员的图1直流电机控制系统简图理论要求较高，工作强度较大，费时费力且对于PLC，PID参数的整定在LabVIEW上进行，PLC中复杂的系统直接从机理分析法下手有时难以直接的1HC模块接受到的编码器反馈信号通过RS-232得出系统的数学模型，这时系统辨识便体现出了传输给LabVIEW，通过LabVIEW的前面板可以将

4、它的优越性。电机的转动情况曲线实时反映出来。LabVIEW与系统辨识的方法有很多，本文从简单实用的PLC通信的直流电机控制流程图如图2所示：角度出发，选用经典的非参数辨识方法，并使用离线辨识的方法在PLC与LabVIEW通信的基础上构建辨识系统。此辨识系统对于以PLC为控制核心的控制系统进行辨识时使用方便。图2直流电机控制系统流程图1辨识系统的组成及工作原理1．2辨识系统的设计1．1直流电机控制系统的构成搭建好直流电机的硬件控制线路后需要编写控制系统由1台计算机、1台直流电机、1个编相关程序实现辨识系统的数据采集

5、与模型辨识。码器、1台功率放大器、1三菱FX2NPLC、D／A主要工作流程如图3所示。模块、1HC高速计数模块组成，如图1所示。操作器的操作使得系统在负载下稳定运行一LabVIEW以MXComponent为基础，通过RS一段时间后，利用阶跃信号发生器产生阶跃信号，232实现PC与PLC的通信，将处理过后的信号经过利用数据采集系统同时记录下输入与输出变化的D／A模块进行数模转换后通过功率放大器将电压信曲线以及相关的数据，然后通过软件编程获得传号传给直流电机，电机的转速通过编码器反馈给递函数。收稿日期：2013-12

6、-31作者简介：鄢华林(1957一)，男，江西高安人，教授，硕士生导师，研究方向为电液伺服控制和海洋装备。第36卷第6期2014—06(下)[771学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.comI匐化为了获得较为准确的数学模型，要在相同的情况下多次实验，以消除随机干扰信号的影响。这里以实验室的直流电机为例，经过多次测量后可得电机的模型为：‘l2实验验证为了进一步验证获得模型的准确性，我们需要用实验来验证。这里用MATLAB软件搭建控制图11电机实测曲线系统的控制模型并进行仿真，并将仿真曲

7、线与实户的使用口】。三菱FX2NPLC具有性价比高、稳定际测得曲线进行对比。MATLAB仿真曲线与电机的实际控制曲线分别如图10、图11N：示。性好的优点，将PLC与LabVIEW进行通信来控制被控对象使两者各显所长，本辨识系统的优点是不需要额外的搭建硬件电路，而且稍作修改便可应用在其他PLC控制电路中，柔性好、使用方便、原理简单，为控制系统的设计与优化打下了基础，具有很好的应用价值。参考文献：【1】岂兴明，田京京，夏宁．LabVIEW入门与实践开发100例[】．北京：电子工业出版社，2011：76—85．【2】

8、曲丽荣，胡荣，范寿康．LabVIEW、MATLAB及其混合编程技术【M】．北京：机械工业出版社，2011：184—204．图10MATLAB仿真曲线【3】史国生．电气控制与可编程控制器技术【M】．北京：化学工从两图对比可以看出，仿真曲线与电机的实测业出版社，2008：278—284．[4]张崇智．PC与三菱FX2N型PLC串口通信的实现【J】．机床曲线基本是一致的，即基于