基于LABVIEW的礦用通風(fēng)機(jī)測試系統(tǒng)特性的研究.pdf

1、本文采用LABVIEW技術(shù)，并嚴(yán)格按照礦用通風(fēng)機(jī)系統(tǒng)安全檢驗(yàn)規(guī)范，在實(shí)驗(yàn)和理論分析的基礎(chǔ)上，對原系統(tǒng)不斷進(jìn)行改進(jìn)和擴(kuò)充，完善了基于虛擬儀器的礦用通風(fēng)機(jī)性能檢測系統(tǒng)。在對系統(tǒng)特性進(jìn)行研究的過程中，由于整個(gè)系統(tǒng)比較復(fù)雜，直接從整體上研究比較困難，因此將系統(tǒng)分為硬件和軟件兩部分分別進(jìn)行研究，然后從串聯(lián)系統(tǒng)的角度出發(fā)，利用控制理論的相關(guān)知識(shí)對整個(gè)系統(tǒng)的特性進(jìn)行了研究和評價(jià)。最后通過實(shí)驗(yàn)，完成了風(fēng)機(jī)靜壓的測試和風(fēng)機(jī)性能曲線的繪制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該

2、系統(tǒng)能達(dá)到風(fēng)機(jī)測試技術(shù)手冊的相關(guān)要求，簡化測試工作的同時(shí)提高了測試效率和測試的可靠性。因此，該系統(tǒng)具有一定的實(shí)用價(jià)值。 在硬件的研究過程中，首先面臨硬件的選擇問題，通過在西安煤檢所的調(diào)研并結(jié)合我們的實(shí)際情況，對測試系統(tǒng)的硬件部分(測試各種參量的傳感器和數(shù)據(jù)采集卡)進(jìn)行了選型，并搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；其次在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利用最小二乘法對壓力傳感器進(jìn)行了靜態(tài)標(biāo)定，并通過計(jì)算得出它的靜態(tài)特性參數(shù)，最后利用標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器對其動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行研究，

3、得到壓力傳感器的動(dòng)態(tài)特性方程，并計(jì)算了傳感器動(dòng)態(tài)響應(yīng)參數(shù)。 在軟件系統(tǒng)的研究過程中，以LABVIEW語言為基礎(chǔ)，采用模塊化、層次化的設(shè)計(jì)思想和面向?qū)ο蟮木幊谭椒?，進(jìn)一步完善了通風(fēng)機(jī)性能測試系統(tǒng)的軟件；完善后的測試系統(tǒng)具備了風(fēng)機(jī)單項(xiàng)性能測試、測試數(shù)據(jù)的處理和管理、通風(fēng)機(jī)性能曲線的繪制及Word報(bào)表的生成等功能。另外，采用單位階躍響應(yīng)的方法對靜壓測試子程序進(jìn)行試驗(yàn)，獲得靜壓測試子程序的響應(yīng)數(shù)據(jù)，依此建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，利用Lapla

4、ce變換的極限定理算法，估算出假設(shè)模型的參數(shù)，得出測試系統(tǒng)的模型；采用自相關(guān)函數(shù)檢驗(yàn)法對假設(shè)模型進(jìn)行檢驗(yàn)，得到無論α=0.01還是α=0.05，兩種情況計(jì)算值均小于X2m，α，所以ε(k)被認(rèn)為是白噪聲。該檢驗(yàn)結(jié)果表明，對系統(tǒng)模型的階次估計(jì)和參數(shù)估計(jì)是合理的。 綜合以上結(jié)果，將傳感器的動(dòng)態(tài)模型與靜壓子程序的動(dòng)態(tài)模型進(jìn)行相乘，得到整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型：為一個(gè)比例環(huán)節(jié)與振蕩環(huán)節(jié)的乘積，并利用控制理論對系統(tǒng)的穩(wěn)定性、響應(yīng)時(shí)間、工作頻帶、