基于虚拟仪器技术的非线性电路运行状态监测系统设计

摘要

由于人们已无法用线性电路理论知识去分析解释非线性电路中的一些复杂现象，有时甚至无法用现有的非线性电路知识去解释这些复杂现象，因此，非线性电路的研究变得越来越重要。
　　本文针对这一现象，在阅读大量的文献和学习整理非线性电路的分析方法后，改进了一种分析非线性电路稳定性的方法----散点法，并结合散点法设计了一个基于虚拟仪器技术的非线性电路运行状态监测系统。该系统可以在显示三路信号波形的同时显示任意两路信号的相图以及三路信号的三维图像，并且在LabVIEW环境下实现散点法形成三维的散点图，通过观测系统形成的散点图可以方便快捷的分析出系统所处的状态。为了验证本课题设计的非线性电路运行状态监测系统的实用性，用本课题设计的监测系统对典型的非线性电路蔡氏电路的运行状态进行了监测实验。实验结果显示设计的监测系统不仅可以帮助人们多角度的了解非线性电路的运行状态，还可以帮助人们快速直观的判断出系统是否处于稳定状态。

目录

摘要

第1章 绪论

1．1 论文研究的背景及意义

1．1．1 非线性电路运行状态研究的必要性

1．1．2 虚拟仪器介绍

1．1．3 基于虚拟仪器研究非线性电路运行状态的优越性

1．2 国内外研究现状及发展趋势

1．2．1 非线性电路的研究现状及发展趋势

1．2．2 虚拟仪器的研究现状及发展趋势

1．3 主要研究内容及结构安排

第2章 蔡氏系统

2．1 蔡氏电路

2．2 蔡氏电路的归一化方程

2．3 蔡氏系统稳定性分析

2．3．1 平衡点

2．3．2 特征值

2．4 本章小结

第3章 散点法

3．1 散点法的定义

3．2 散点法的工作原理

3．3 散点法的MAT／AB实现

3．4 基于蔡氏系统的散点法的实验验证

3．4．1 实验验证

3．4．2 常数C对实验的影响

3．4．3 时间增量Δt、Δt2、Δt3对实验的影响

3．5 本章小结

第4章 基于DSP与USB的采集系统实现

4．1 基于虚拟仪器技术的非线性电路运行状态监测系统整体设计

4．2 DSP芯片介绍及开发平台搭建

4．3 电路设计

4．3．1 调理电路

4．3．2 TMS320F2812部分电路

4．3．3 CY7C68013部分电路

4．4 软件设计

4．4．1 主程序

4．4．2 中断程序

4．5 本章小结

第5章 LabVIEW程序设计

5．1 上位机系统整体设计

5．2 LabVIEW介绍

5．3 上位机与下位机的通信设计

5．3．1 VISA简介

5．3．2 通信实现过程

5．4 基于LabVIEW的上位机界面设计

5．4．1 数据的分离、零漂校正、滤波及显示

5．4．2 散点法的实现

5．5 程序的创建

5．6 本章小结

第6章 监测系统的测试与分析

6．1 蔡氏电路的搭建

6．2 监测系统的测试与分析

6．3 本章小结

结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间科研成果

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