论文总字数：16052字

摘 要

现代科学技术的发展十分迅速，控制系统更是与我们的生活、工作和学习紧密相关，并在其中发挥着不可忽视的作用。随着社会的发展，传统的控制系统技术，渐渐的不能符合社会的需求，比如人工控制，因其灵敏度差、价格过高的原因早已被现代社会所抛弃。虽然后期出现了程序控制系统，但是其独立性和灵敏性显然不能满足现代化大规模的生产需要。有一种新型的控制系统基于数据采集卡，这种可以获取数字信号并加以保存的外端设备为基础，并通过计算机网络加以传输和控制。

关键词：计算机网络；直流电机；控制端

Abstract

The development of modern science and technology rapidly, control system is closely related to our life, work and study, and in the effect that cannot ignore. With the development of society,Technology, the traditional control system gradually fails to meet the demand of the society, such as artificial control, because of its poor sensitivity, high prices have been the cause of modern society. Although the program control system was developed later, its independence and sensitivity clearly did not meet the large-scale production needs of modernization.Is a kind of new control system based on the data acquisition card, this can get digital signal and save the outer side of the equipment as the foundation, and through the computer network transmission and control them.

Keyword：Computer Network；DC Motor；Main Control Terminal

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2互联网技术概述 1

1.3电机转速最小拍控制 2

1.4电机控制硬件平台 2

1.4.1计算机系统模块 2

1.4.2标准接口模块 2

1.5PCI-1711数据采集卡 2

第二章 控制端平台的建立及网络编程 4

2.1控制端平台概述 4

2.2控制系统框图简介 5

2.3网络编程原理 6

2.4功能简介 7

2.4.1微软基础类库(MFC) 7

2.4.2动态链接库（DLL） 8

2.5上位机模式 8

2.6套接字的使用 9

第三章 网络电机转速最小拍控制系统的实现 11

3.1设计任务与要求 11

3.2最小拍控制的基本原理 11

3.3方案选择 11

3.4程序结构简述 12

3.5方案实现 15

3.5.1网络部分 15

3.5.2最小拍算法 16

3.5.3 AD控制 19

3.5.4虚拟示波器类 20

第四章 总结 22

致谢 23

参考文献 24

第一章 绪 论

1.1引言

由于信息时代的快速发展，机电一体化技术备受关注。我国电机的技术性能水平与发达国家的水平相当。就下游机械设备厂商对运动控制器的强劲需求而言，现在和将来都会是运动控制器的主要市场。目前国际上先进的电机系统已集成了诊断、保护、控制、通讯等功能，可实现电机系统的自我诊断、自我保护、自我调速、远程控制等。随着我国装备制造业向高、精、尖方向发展及工业化、信息化两化融合，电机系统智能化发展成为必要趋势。

电机是指将电能转换为机械能的一种装置，自从电机发明以来，其发挥的作用无可替代，大大解放了人类的劳动生产力。使用机器代替人类工作，极大提高了工作效率，推动了社会的进步。电机行业作为应用最广泛的电气设备，是中国制造业的重要组成部分，目前我国普通电机的技术已经成熟，随着企业技术水平的提高以及不断吸收国外先进的技术，未来电机行业也将向着高效性、高可靠性、轻量化小型化、智能化等更高目标发展。

由于机械制造OEM厂商对运动控制器产品越来越熟悉，运动控制器一直在拓展它的应用领域和范围，在一些非传统的细分行业取得了突破。伺服电机作为数控系统的重要功能部件，它的性能直接影响着数控系统性能的发挥，交流伺服系统也已在很大范围内取代了直流伺服系统，其发展也必然得到进一步推动。在技术方面，直线电机驱动所占的比重会越来越大，所以直线电机驱动在高速、高精加工机床上的应用已进入加速增长期。虽然这些行业只占了运动控制器市场很小的市场，但这些领域将成为未来的赢利增长点，也为很多中小型的公司提供了市场机会。比如多普康自动化专注于自动化领域，主营业务分为：数控系统、运动控制器、步进电机及驱动器、伺服电机、系统定制 、直线滑台、专机开发等等，其应用范围也比较广泛，如机械制造、冶炼、石化、化工、 建材、制药、电力、智能建筑、环保等。

国内电机的生产应用起步较晚，从最早的直流电机、交流电机发展到20世纪70年代初的直线电动机。与国外相比，直线电动机发展的初期在推广应用方面存在很大的差距。随着工业的发展，电机也在不断的优化性能，至今为止，直流电机的技术已趋于完善，人类对电机的性能指标不断提升。为满足需求，电机的种类也越来越多，不同功能和性质的电机在应用上也有着千差万别。直流电机内部存在换向器磨损的问题，使转速受到了限制。为解决这一问题，科学家们经过大量的研究和探索，通过不同的控制方式控制直流电机，比如熟悉的PLC控制以及PID控制，并取得了不错的成就。本课题设计要求控制端能对客户端的直流电机对象通过网络进行有效的控制，控制精度小于正负2转。

1.2互联网技术概述

互联网技术是指在计算机技术的基础上建立起来的信息技术。1945年现代计算机之父冯·诺依曼提出了存储程序计算机概念。随着后来晶体管的发明和集成电路的问世，互联网技术逐渐成熟完善。互联网技术的概念大概可以分为两层，也就是平常大家所说的硬件和软件。硬件主要是指数据的存储、处理和传输，以及网络通讯设备。软件包括可以用来收集、存储、检索、分析、应用、评估信息的软件。互联网技术是由三部分组成，分别为传感、通信和计算机技术。传感技术简单的可以理解为人类感官的延伸，比如条码阅读器。通信和计算机技术用于信息的传递与处理方面。云计算、大数据、人工智能这些互联网新技术已经成为未来的发展趋势，以PC为代表的IT技术帮助企业做大做强已是过去时，互联网将成为一个最重要的技术基础设施，数据将成为所有企业创新的能源。有关人士指出未来30年整个世界的变化和冲击会超乎想象，但也将是巨大的机会。目前大热的人工智能，机器必须要做人类做不到的事情，未来不是Artificial Intelligence，而是Machine Intelligence，机器将成为人类的合作伙伴而不是对手，机器解放人类，是让我们去做更有创造力的事。未来随着大数据、大计算，数据能力的提升，我们一定能看到癌症被攻破、艾滋病被攻破，人类活一百岁不是问题。4月23日，2017(第十届)中国绿公司年会在郑州开幕，阿里巴巴集团董事局主席马云表示，未来30年任何一个企业如果不利用互联网技术发展业务，就会跟一百年前缺电一样可怕，甚至比缺电更可怕。由此可见，未来互联网技术的发展将是巨大的。

1.3电机转速最小拍控制

在离散控制系统中，通常把一个采样周期称作一拍。系统的输出值尽量跟随给定值的变化，最小拍控制就是满足了这类要求的离散化设计方法。

最小拍控制系统的其他局限性：

1. 最小拍控制器对参数过于敏感
2. 控制作用易超出范围

1.4电机控制硬件平台

1.4.1计算机系统模块

该模块由两台PC组成，可以分为控制端和客户端两个控制台，两者之间网络通讯，以此达到对小型直流电机系统的计算机控制与手动监控。计算机控制采用VC 来实现模块化、开放性、可扩展性和可重用性，软件界面友好，软件易用、可靠，控制精度应在可接受的范围。

1.4.2标准接口模块

该模块由AD/DA卡单元、I/O卡单元、接口单元组成，主要是实现AD/DA转换、I/O输入输出等功能。

1.5PCI-1711数据采集卡

此次采用了PCX-1711数据采集卡， PCX-1711是一种多功能系统采集卡。

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