I nte rna t io na l J o urna l o f   P o w er   E lect ro nics   a nd   Driv Sy s t e m   ( I J P E DS )   Vo l.   7 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 1 6 ,   p p .   656 ~ 664   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p ed s . v 7 . i3 . p p 6 5 6 - 664          656       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JP E DS   Low  C o st Real Tim e  Cen trali z ed  S peed Con trol o D C Mo tor  Using  La View   - NI USB 6 0 0 8       C.   B ha ra t ira j a 1 J L   M un da 2 I s ha n Va g ha s ia 3 Ra j esh   Va liv et i 4 ,   P   M a na s a 5   1 , 3, 4, 5   De p a rt m e n o f   El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   E n g in e e rin g ,   E&T ,   S RM   Un iv e rsity ,   Ka tt a n k u lath u C a m p u s ,   In d ia   1, 2   Ce n tre f o E n e rg y   a n d   El e c tri c   P o w e T sh w a n e   Un iv e rsit y   o f   Te c h n o l o g y ,   S o u th   Af rica       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   No v   1 2 ,   2 0 1 5   R ev i s ed   Mar   9 ,   2 0 1 6   A cc ep ted   A p r   10 ,   2 0 1 6       DC  m o to rs  a re   a n   o u tsta n d i n g   p o rt io n   o f   a p p a ra t u u se d   in   a u to m o ti v e     a n d   a u to m a ti o n   in d u strial  a p p l i c a ti o n re q u iri n g   v a riab le  sp e e d   a n d   lo a d   c h a ra c teristics ,   d u e   to   it e a se   o f   c o n tro ll a b il i ty .   Cre a ti n g   a n   in terf a c e   c o n tro s y ste m   f o m u lt DC  m o to d riv e   o p e ra ti o n w it h   c e n tralize d   sp e e d   c o n tr o l f ro m   s m a ll - sc a le  m o d e ls  to   larg e   in d u strial  a p p li c a ti o n is  in   m u c h   d e m a n d .   B y   u sin g   L a b   V IEW   (lab o ra to ry   v irt u a in str u m e n e n g in e e rin g   w o rk b e n c h )   a th e   m o to c o n tro l ler,  w e   c a n   c o n tro a   DC  m o to f o m u lt ip le  p u rp o se u sin g   sin g le  so f t w a r e   e n v iro n m e n t.   T h e   a i m   o th is  p a p e is  to   p ro p o se     th e   c e n tralize d   sp e e d   c o n tr o o f   DC  m o to u sin g   L a b   V IEW .   He re ,   Lab   V IEW   is  u se d   f o sim u latin g   th e   m o to r,   w h e re a s   th e   in p u a rm a tu re   v o lt a g e   o f   th e   DC  m o to is  c o n tro l led   u sin g   a   v ir tu a Kn o b   in   L a b   V IEW   so f twa re .     T h e   h a rd wa re   p a rt  o f   th e   s y ste m   (DC  m o to r)  a n d   th e   so f t w a re   (in   p e rso n a c o m p u ter)  a re   in terf a c e d   u sin g   a   d a ta  a c q u isit i o n   c a rd   (DA Q)  - M o d e P CI -   6 0 2 4 E.   T h e   v o lt a g e   a n d   S p e e d   re sp o n se   is  o b tain e d   u sin g   L a b   V IEW   so f t w a re .   Us in g   th is  so f tw a r e ,   th e   sp e e d   o f   a   g ro u p   o f   m o to rs  c a n   b e   c o n tro ll e d   f ro m   d iffere n lo c a ti o n u sin g   re m o te  tele m e tr y .   T h e   p ro p o se d   w o rk   a lso   f o c u se o n   c o n tro ll in g   th e   sp e e d   o f   th e   in d iv id u a DC   m o to u sin g   P W M   sc h e m e   (Du t y   c y c le   b a se d   S q u a re   w a v e   g e n e ra ti o n a n d   DA Q.       W it h   th e   h e lp   o f   th e   DA Q alo n g   w it h   Lab   V IEW   f ro n p a n e w in d o w ,   th e   DC  m o to sp e e d   a n d   d irec ti o n c a n   b e   c h a n g e d   e a sily   in   re m o te  w a y .   In   o rd e   to   tes t h e   p ro p o se d   sy ste m   th e   lab o ra to ry   m o d e f o a n   8 0 W   DC m o to g ro u p   (m u lt d riv e is  d e v e lo p e d   f o d if f e r e n a n g u lar  d isp lac e m e n ts  a n d   d irec ti o n s   o f   th e   m o to r.   T h e   si m u latio n   m o d e a n d   e x p e ri m e n tal  re su lt s   c o n f o rm   th e   a d v a n tag e s an d   ro b u st n e ss   o f   th e   p r o p o se d   c e n tralize d   sp e e d   c o n tro l .   K ey w o r d :   Data   ac q u is it io n   ca r d   L ab   VI E W   Vir tu al  i n s tr u m en t   Co p y rig h ©   201 6   In s t it u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   C.   B h ar atir aj a ,   Dep ar t m en t o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ics E n g i n ee r in g ,   Facu lt y   o f   E n g i n ee r i n g   a n d   T e ch n o lo g y ,   S R U n iv er s it y - K attan k u la th u r   C a m p u s ,   Kattan k u lath u r ,   C h en n ai,   I n d i -   6 0 3 2 0 3 .   E m ail:  b h ar atir aj a@ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h DC   m o to r s   w er i n v en te d   in   m id - n i n etee n t h   ce n t u r y ,     its   i m p r e s s i v c h ar ac ter is tic s   lik s p ee d   co n tr o o v er   w id r an g e,   h i g h   s tar tin g   to r q u e,   q u ick   s tar t in g ,   s to p p in g ,   r ev er s i n g   an d   ac ce ler atio n ,   etc.   h av e   h elp ed   th is   m o to r   to   e x i s i n   to d a y s   g en er atio n .   B ec au s o f   it s   v ar io u s   g o o d   c h ar ac ter is tics ,   it  f i n d s   ap p licatio n   in   v ar io u s   au to m o t iv i n d u s tr ie s ,   ag r ic u lt u r al  in d u s tr ie s ,   in   elec tr ic  v e h icle s   etc .   Sin ce   it  is   u s ed   in   v ar io u s   i n d u s tr ies ,   it  b ec o m e s   v er y   i m p o r tan to   k ee p   ch ec k   o n   p er f o r m an ce ,   ef f ic i en c y   a n d   r u n n i n g     s tatu s   [ 1 ] .   U s in g   tr ad itio n al  m et h o d s   lo w er s   th p r o d u cti o n an d   in cr ea s es  t h p o s s ib ilit y   o f   er r o r s ,   s o   it  i s   ev en t u all y   eli m i n ated .   A l th o u g h   t h er w er m an y   s i g n i f ica n atte m p t s   m ad to   m a k th i n g s   ea s ier   th er ar s till   m an y   li m itatio n s   [ 2 ] .   I n   o r d er   t o   m a k th i n g s   au to m a ted ,   th u s o f   v ir tu al  i n s tr u m en an d   co m p u ter   tech n o lo g y   ca n   b o f   g r ea t h e l p   [ 3 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2088 - 8 694   IJ PEDS   Vo l.   7 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 1 6   656 - 664   657   Vir tu al  i n s tr u m e n tatio n   is   b a s icall y   co m b i n atio n   o f   s o f t w ar a n d   h ar d w ar s et u p   s y s te m .   T h i s   s y s te m   w o r k s   o n   s p ec if ic  d e s ig n   w h ic h   is   g i v e n   o r   alr ea d y   d esig n ed   b y   t h u s er .   Vir t u al  in s tr u m en ta tio n   h as   s ig n i f ica n tl y   g r o w n   s i n ce   i ts   i n ce p tio n   i n   1 9 7 0 s .   I n   r ec en y ea r s ,   co m m o n l y   u s ed   s i m u la tio n   s o f t w ar e‟ s   ar e   P s p ice,   P r o tel  an d   Ma tlab .   L ab   VI E W ,   co m p ar ed   w it h   o th er   co m p u ter   s o f t w ar is   cr ea ted   b ased   u p o n   th e   lan g u a g alo n g   th tex li n es  o f   co d e,   L ab   VI E W   g r ap h ical  p r o g r a m m in g   lan g u ag e - la n g u ag e.   T h r esu lti n g   p r o g r am   is   s h o w n   i n   b lo ck   d i ag r a m   f o r m   [ 4 ] .   L ab   VI E W   is   also   a   p er f ec s i m u latio n ,   d eb u g g i n g   to o s u c h   a s   s etti n g   b r ea k p o i n ts ,   s i n g le   s te p   an d   s o   o n .   W it h   L ab   Vie w s   d y n a m ic  co n ti n u o u s   tr ac k i n g   m o d e,   t h p r o ce s s   o f   d ata   a n d   ch a n g es c a n   co n ti n u o u s l y   a n d   d y n a m icall y   b o b s er v ed ,   h e n ce   it   is   m o r co n v en ien t a n d   ef f ec ti v e   th an   an y   o t h er   lan g u ag e   d ev el o p m e n e n v ir o n m en t.  T h ac t u al  m o to r   p ar am e ter s   ca n   b m ea s u r ed ,   co n tr o lled   an d   m o d if ied   d ir ec tl y ,   w h ic h   w il g r ea tl y   f ac ilit a te  s i m u lati o n   [ 5 ] .   T h b etter   r esp o n s o f   th s y s te m   ca n   b e   o b tain ed T o   c o n tr o th s p ee d   o f   m o to r   a n d   d is p la y   th c h a n g e s   o f   r o tatio n al  s p ee d   o f   m o to r .   T h NI   USB - 6 0 0 8   [ 6 ]   d ata  ac q u is itio n   ( D AQ)   ca r d   s cr atch es t h d ata  o f   D/ A   co n v er ter   to   tr an s m it t h s ig n al  i n   r ea l ti m to   P C   to   b th s p ee d   r esp o n s o f   DC   m o to r   r ea l - ti m s u p er v is io n .   B ec au s th D AQ  ca r d   h as  th ca p ab ilit y   o f     d ata  s to r ag an d   ca lcu lati n g ,   an al y s is   a n d   A /D,   D/ A   co n v er s io n   m atch e s   w it h   th L ab   VI E W   v ir tu al   in s tr u m en c h ar ac ter is t ic  ap p l y i n g   to   d etec t h r ev o lu t io n   o f   D C   m o to r .   T h is   m o d ca n   s u b s tit u te  t h e   tr ad itio n al  in s tr u m e n ts ,   f o r   in s ta n ce ,   o s cillo s co p e,   s ig n al  g en er ato r ,   p o w er   etc.   an d   th test   o p er atio n   is   co n v e n ien [ 7 ] .   Ho w e v er ,   Natio n al  I n s tr u m en ts   i n cr ea s es   th p r o d u ctiv it y   o f   en g i n ee r s   an d   s cien t is t s   i n   d ev elo p in g   tes t,  co n tr o l,  an d   d esig n   s y s te m s   b y   p r o v i d in g   s o f t w ar p r o d u cts  f o r   w id r an g o f     f u n ctio n alit y   [ 8 - 1 0 ] .   NI   L ab   V I E W   is   g r ap h ical  d e v elo p m e n e n v ir o n m e n f o r   cr ea tin g   f l ex ib le  an d   s ca lab le  test ,   m ea s u r e m e n ts ,   a n d   co n tr o ap p licatio n s   r ap id l y   a n d   at  m i n i m al  co s t.  B ased   o n   t h ab o v d is cu s s io n ,   th e   VI   p latf o r m   g iv e s   en h a n ce d   p er f o r m a n ce   to   co n tr o m o to r   in   r ea ti m e.   Ver y   f e w   r esear ch   p ap er s   ar e   av ailab le  to   test   t h VI   b ased   r ea ti m D C - m o to r   co n tr o l,  p ar ticu lar l y   l o w   co s D AQ  b ased   DC - m o to r   r ea l   ti m co n tr o l.   Hen ce ,   t h is   p ap er d ea ls   w it h   th s p ee d   o f   DC   m o to r in L ab   VI E W   r ea ti m p latf o r m an ce   u s i n g   lo w   co s h ar d w ar s tr u ct u r in cl u d in g   v ir tu al  K n o b   in   L ab   VI E W   s o f t w ar e   a   DA Q   - Mo d el  P C I -   6 0 2 4 E .   T h p r o p o s e d   w o r k   also   f o cu s es  o n   co n tr o llin g   t h s p ee d   o f   th e   in d iv id u al  DC   m o to r   u s i n g   P W s ch e m ( D u t y   c y cle  b ased   Sq u ar w av g e n er atio n )   a n d   D A Q.   W it h   t h h elp   o f   t h D AQ  a n d   L ab   VI E W   f r o n p an el   w i n d o w ,   th e   DC   m o to r   s p ee d   an d   d ir ec tio n s   ca n   b c h a n g e asil y   in   r e m o te  w a y .   I n   o r d er   to   test   t h p r o p o s ed   s y s te m   t h lab o r ato r y   m o d el  f o r   1 5 W   DC   m o to r   g r o u p   ( m u l ti  d r iv e)   is   d ev elo p ed   f o r   d if f er en a n g u lar   d is p lace m e n ts   a n d   d ir ec tio n s   o f   th m o to r .   T h s i m u la ti o n   m o d el  an d   ex p er i m en tal  r esu lt s   co n f o r m t h ad v an ta g es a n d   r o b u s tn e s s   o f   t h p r o p o s ed   ce n tr alize d   s p ee d   co n tr o l .       2.   DC  M O T O SPEE CO NT RO L   F UNCT I O NA L   B L O C K   DIAG R AM   2 . 1 .   Sp ee Co ntr o o f   DC  M o t o rs         T h is   w o r k   u s e s s ep ar atel y   e x cited   DC   m o to r ,   w h ic h   is   o f ten   u s ed   f o r   th v elo cit y   tu n i n g   a n d   th e   p o s itio n   ad j u s t m en t.   T h p r o p o s ed   DC   m o to r   co n tr o l   is   b y   u s in g   t h ar m atu r v o lta g co n t r o m eth o d ,   w h er e   th f ield   v o lta g m ai n tai n in g   co n s ta n t.  T h eq u iv a len c ir cu it  o f   th DC   m o to r   u s in g   t h ar m atu r v o lta g e   co n tr o m et h o d   is   s h o w n   in   Fi g u r e   1 .           Fig u r 1 .   DC   m o to r   eq u iv a len t   cir cu it       A r m at u r r esis ta n ce   ( )   A r m at u r in d u cta n ce   ( H)   A r m at u r cu r r en t ( A )   Field   cu r r en t ( A )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       Lo w   co s t R ea l Time  C en tr a li z ed   S p ee d   C o n tr o l o f D C   Mo to r   Usi n g   La b   V iew   - N I   US B   6 0 0 8   ( C .   B h a r a tir a ja )   658   I n p u t v o lta g ( V)   B ac k   elec tr o m o tiv f o r ce   ( E MF)   ( V)   Mo to r   to r q u ( N m )   ω   R o to r   in er tia  ( k g m )   B   Fric tio n   co n s tan t ( N m s /r ad )   T o r q u co n s tan t ( N m / A )   W   E MF  co n s ta n t ( Vs /r ad )   T h e qu iv alen ar m at u r v o lta g co n tr o f u n ctio n al  b lo ck   d i ag r a m   o f   D C   m o to r   ar m at u r v o ltag e   co n tr o s y s te m   i s   s h o w n   i n   Fi g u r e   2 ,   in   w h ic h   co n tr o p ar am eter   is   s u p p l y   v o ltag ( g iv e n   th r o u g h   DC   to   D C   co n v er ter )           Fig u r e   2.   DC   m o to r   ar m at u r co n tr o l s y s te m   b lo ck   d ia g r a m .       3.   P RO P O SE DC  M O T O SPEE CO N T RO L   I L AB   VIE E NV I RO NM E NT   T h f ir s s tep   to   s c h e m i n g   c lo s ed - lo o p   co n tr o ller   is   to   d i s co v er   m a th e m atica l   ill u s tr at io n   o f   th e   s y s te m   to   cr ea te  m o d el.   Ma n y   t y p es  o f   s y s te m s   ca n   be   m o d eled ,   in clu d in g   m ec h a n ical  s y s te m s ,   elec tr o n ic  cir cu its ,   an alo g   a n d   d i g ital  f i lt er s ,   an d   lo ad   s y s te m   ( m ec h a n i ca lo ad ) .   Fo r   th i s   tr ial,   w h a v cr ea ted   a   m o d el   f o r   D C   m o to r   t h r o u g h   VI ,   b ased   o n   t h e   tr an s f er   f u n ctio n   ( Fig u r e   2 ) .   T h DC   m o to r   ca n   b b est  r ep r esen te d   b y   tr a n s f er   f u n ctio n .   A   tr a n s f er   f u n ctio n   p r o v id es a   m at h e m atica l   d escr ip tio n   f o r   h o w   th in p u ts   a n d   o u tp u t s   o f   s y s te m   ar r elate d .   I n   o u r   ca s e,   t h i n p u t   to   t h s y s te m   i s   v o lta g ( V m )   an d   t h e   o u tp u f r o m   th e   s y s te m   is   an g u lar   v e lo cit y   ( Ω m ) .   W ca n   u s t h eq u atio n   b elo w   to   r ep r esen t t h m o d el  o f   o u r   D C   M o to r ,   w h er e:   k m   Mo to r   b ac k - E MF  co n s ta n t ( V/  ( r ad /s ) )     R m   Mo to r   ar m at u r r esis ta n ce   ( Oh m s )     J eq   E q u iv alen m o m e n t o f   i n er tia  ( k g * m 2 )   ( Ass u m t h at  J eq =J m   ( Mo to r   ar m at u r m o m en o f   in er tia) )   M o d el  o f   th DC   M o to r   r ep r esen ted   in   t h L ab   VI E W   Ma th   Scr ip t N o d e   as sh o w n   i n   Fi g u r 3 .         Fig u r e   3 .   Mo d el  o f   th DC   M o to r   r e p r esen ted   in   th L ab   VI E W   Ma th   Scr ip t N o d e       T h n ex s tep   is   to   c h o o s co n tr o m et h o d   an d   d esig n   c o n tr o ller .   W h en   d esi g n in g   c o n tr o ller   it   is   b est  to   f u ll y   u n d er s tan d   th e   p lan t,  in   o u r   ca s e,   th DC   Mo to r .   T h is   u n d er s tan d i n g   co m es  f r o m   th a n al y s i s   o f   s p ec ialized   g r ap h s ,   s u c h   as   B o d e,   an d   r o o t - lo cu s ,   w h ic h   b u ild   p er ce p tio n   o f   h o w   th e   p lan w ill  p er f o r m .   Gr ap h s   i n   t h t i m e   d o m ai n ,   s u c h   a s   t h s tep   r esp o n s e,   o f f er i n s ta n ta n eo u s   f ee d b ac k   o n   th e   p er f ec t   p er f o r m a n ce   o f   t h s y s te m ,   s u ch   as r is ti m e,   o v er s h o o t,  s ett lin g   ti m e,   an d   s tead y - s tate  er r o r .   ( Du to   th p ag e   co n s tr ain th b e h av io r s   o f   t h m o to r   is   n o g i v en ) .   Mo d el  o f   th D C   Mo to r   r ep r esen te d   in   s c h e m a tic  o f   a   C lo s ed - L o o p   C o n tr o l s y s te m   a s   s h o w n   i n   Fi g u r 4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2088 - 8 694   IJ PEDS   Vo l.   7 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 1 6   656 - 664   659       Fig u r e   4 .   Mo d el  o f   th DC   M o to r   r e p r esen ted   in   Sc h e m a tic  o f   C lo s ed - L o o p   C o n tr o l S y s t e m       Fo r   th is   e x p er i m e n tatio n ,   a w e lld esig n ed   P I   co n tr o ller   is   u s e d f o r   th D C   m o to r   u s i n g   th L ab   VI E W   C o n tr o Desi g n   a n d   Si m u la ti o n   m o d u le.   T h Si m u latio n   L o o p ,   w h ic h   i n cl u d es  b u ilt - i n   ODE   s o lv er   f o r   h an d li n g   in teg r al s   an d   d er iv a tiv ter m s ,   ca n   b f o u n d   in   t h C o n tr o Desi g n   a n d   Si m u l atio n   p alette  u n d er   Si m u l atio n .   T o   co n tr o p ar am eter s   o f   P I   co n tr o ller   t h f o llo w i n g   s tep s   to   t u n is   w o r n B eg in   w it h   g ai n s   s et   at:  K p = 1   an d   K i = 0   I n cr ea s P r o p o r tio n al  Gain   ( K p )   to   g et  p r ef er r ed   r is ti m to   in cr ea s i n teg r al  g ai n   ( K i )   to   d ec r ea s s tead y - s tate  er r o r   if   n ec ess ar y .   W h ile  t h r is ti m l o o k s   g o o d   w ith   o u r   p r o p o r tio n al  g ai n ,   k p   s et  to   1 ,   th p lo s h o w s   s m al a m o u n t   o f   s tead - s tate  er r o r ,   w h ic h   is   r ep r esen ted   b y   t h g ap   b et w ee n   th d esire d   s p ee d   d ata  an d   th est i m a ted   s p ee d   d ata.   I ca n   r ed u ce   th i s   s tea d y - s tate  er r o r   b y   i n cr ea s i n g   o u r   in te g r al  g ain ,   k i.   On i n c r ea s i n g   th e   i n teg r al   g a i n ,   k i ,   to   1 0 ,   th e   s y s te m   r e s p o n s g o es   m u c h   b etter .   C lo s ed - L o o p   P I   C o n tr o ller   p er f o r m a n ce   as  s h o w n   in   Fig u r 5 .             Fig u r e   5.   C lo s ed - L o o p   P I   C o n tr o ller   p er f o r m a n ce       Fo r   th tu n i n g   a n d   v er i f icatio n   s i m u late  b o th   o u r   co n tr o lle r   an d   th r esp o n s o f   th D C   m o to r ,   i f o llo w s   an   iter ati v p r o ce s s   to   o p tim ize  d esi g n ed   co n tr o ller   as  s h o w n   i n   Fi g u r 6 .   I w ill  t u n t h co n tr o ller   p ar am eter s   f r o m   t h L ab   VI E W   f r o n p a n el  w h ile   v er i f y in g   t h s y s te m   r o u ti n e.   C lo s ed - L o o p   P I   C o n tr o ller   w it h   D C   Mo to r   T as  s h o w n   in   Fi g u r 7 .   T h b lo ck   d ia g r a m   o f   s t ar t - s to p   VI   a s   s h o w n   in   F ig u r e   8   an d   d esig n ed   L ab   VI E W   f r o n t p an el   in   Fi g u r 9 .           Fig u r e   6 .   I ter ativ P r o ce s s   C o n tr o ller   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       Lo w   co s t R ea l Time  C en tr a li z ed   S p ee d   C o n tr o l o f D C   Mo to r   Usi n g   La b   V iew   - N I   US B   6 0 0 8   ( C .   B h a r a tir a ja )   660       Fig u r e   7.   C lo s ed - L o o p   P I   C o n tr o ller   w it h   DC   Mo to r   T F           Fig u r e   8 .   Su b - VI   f o r   DC   m o to r   ar m at u r co n tr o l           Fig u r e   9.   Desig n ed   L ab   VI E W   f r o n t p an el     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2088 - 8 694   IJ PEDS   Vo l.   7 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 1 6   656 - 664   661   4.   H ARDWA R E   SYS T E M   AN RE SU L T   DIS C USS I O N   4 . 1   Str uct ure  o f   H a rdwa re   Sy s t e m   On o f   t h m ain   in s tr u m e n t s   th a ar u s ed   is   n at io n al  i n s tr u m e n t   USB   6008.   I is   lo w   co s t   m u lti f u n ctio n   d ata  ac q u is i tio n   d ev ice  ( D A Q)   th at   p r o v id es  t h d ata  ac q u is i tio n   f o r   s o m e   ap p licatio n s   o f   p o r tab le  m ea s u r e m en t.  I is   co m p atib le  w it h   s o f t w ar e‟ s   l ik L ab   v ie w ,   . NE T ,   Ma lab   etc.   W ith   r ec en t   b an d w id t h   i m p r o v e m e n ts   a n d   n e w   i n n o v atio n s   f r o m   Natio n al  I n s tr u m e n ts ,   USB   h a s   ev o l v ed   in to   co r b u s   o f   ch o ice  f o r   m ea s u r e m e n a p p licatio n s .   T h NI USB - 6 0 0 8   an d   USB - 6 0 0 9   ar l o w - co s d ata  ac q u is itio n   ( DA Q)   d ev ice s   w i th   ea s y   s c r e w   co n n ec tiv it y   a n d   s m all   f o r m   f ac to r   [ 1 7 - 1 9 ] .   W it h   p lu g - a n d - p la y   USB   co n n ec ti v it y ,   t h ese   d ev ice s   ar s i m p le   en o u g h   f o r   q u ic k   m ea s u r e m en t s   b u v er s atil en o u g h   f o r   m o r e   co m p le x   m ea s u r e m e n ap p li ca tio n s .   D AQ  s o f t w ar is   n ee d e d   f o r   th D A h ar d w ar to   wo r k   w i th   P C .   T h d ev ice  d r iv er   p er f o r m s   lo w - le v el  r e g is ter   w r i tes  a n d   r ea d s   o n   th e   h ar d w ar e,   w h ile  e x p o s in g   s tan d ar d   A P I   f o r   d ev elo p in g   u s er   ap p licatio n s .   A   s ta n d ar d   A P I   s u c h   as  C OM E DI   allo w s   t h s a m u s er   ap p licatio n s   to   r u n   o n   d if f er en o p er atin g   s y s te m s ,   e. g .   u s er   ap p licatio n   t h at  r u n s   o n   W i n d o w s   w ill   also   r u n   o n   L in u x   [ 2 0 - 21 ].   Fig u r e   1 0   illu s tr ate s   t h ex p er i m en tal  s et u p   o f   Op a m p -   an d   I   a m p li f ier .   NI   USB   6 0 0 8   as  s h o w n   in     Fig u r 1 1 ,   A   clas s   C   8 0   W DC   m o to r   in   Fig u r 1 2 .   DA Q   an d   NI   USB   6 0 0 8   in ter f ac Su b - VI   as  s h o w n   i n   Fig u r 1 3 .               Fig u r e   10.   E x p er im e n tal  s etu p - Op a m p -   an d   I   a m p li f ier                 Fig u r e   11.   NI   USB   6 0 0 8                           Fig u r e   1 2 .   A   clas s   C   8 0   W DC   m o to r       Fig u r e   14   ( a)   s h o w n   b elo w   d ep icts   lo w   s p ee d   o f   1 8 4 0   r p m ,   h i g h   cu r r e n o f   0 . 8 6   an d   v o ltag e   o f   7 . 5 6   w h er t w o   p ar a m et er s   g o   o u o f   s p ec if icatio n .   A ll  f ai lu r m o d es  ca n   b p r elo ad ed   in to   th p r o g r am m i n g   a n d   ca n   b p r o m p ted   to   th e   test i n g   p er s o n   t o   in ti m ate  t h p r o d u ct io n   lin as  q u a lit y   aler t.   Fig u r e   15   s h o w n   b elo w   d ep icts   th n o   lo ad   p er f o r m a n ce   ch ar ac ter is tic s   o f   p ar ticu lar   DC   Mo to r .   T h n o   lo ad   s p ee d   o f   th m o to r   is   2 3 7 0   r p m ,   cu r r e n is   0 . 2 1   A ,   an d   v o ltag is   5 . 2 9   w h ic h   h i g h li g h t s   it  is   w o r k i n g   u n d er   n o r m al  co n d itio n .   A ll  r elev an p ar a m eter s   ar m o n it o r ed   in   ter m s   o f   n u m er ical  v alu es  a n d   g r ap h ica l   r ep r esen tatio n .   O n o f   t h ad v an tag e s   o f   t h Gr ap h ica P r o g r a m m in g   i s   to   v is u alize   all  t h e   p ar a m eter s   o n lin e .   As  th n u m er ical  v al u es  k ee p   o n   ch an g i n g ,   o n ca n n o tr a ck   th ch a n g es  i f   th s a m p li n g   s p ee d   is   h i g h er .   Fig u r e   16 ,   s h o w n   d ep ict s   t h l o ad   p er f o r m a n ce   c h ar ac ter is ti cs  o f   p ar ticu lar   DC   Mo to r .   T h cu r v o b tai n ed ,   f o r   to r q u e,   cu r r en t,  v o ltag e,   p o w er   an d   s p ee d ,   w h en   t h e   m o to r   is   u n d er   lo ad   co n d itio n ,   is   also   s h o w n .   A ll   r elev an t   p ar a m eter s   ar m o n i t o r ed   in   ter m s   o f   n u m er ical  v al u es  a n d   g r ap h ical  r ep r esen tat i o n .   A d v an tag a n d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       Lo w   co s t R ea l Time  C en tr a li z ed   S p ee d   C o n tr o l o f D C   Mo to r   Usi n g   La b   V iew   - N I   US B   6 0 0 8   ( C .   B h a r a tir a ja )   662   f le x ib ilit y   o f   L ab   VI E W   is   ex p lo ited   h er an d   lo ad   p r o f ile  is   clea r l y   m o n ito r ed   o n li n e.   C a lib r atio n   o f   th D C   m o to r   ca n   also   b d o n w it h   t h h elp   o f   L ab   VI E W   s o f t w ar e.           Fig u r e   13 .   DA an d   NI   USB   6 0 0 8   in ter f ac Su b - VI           ( a)     ( b )     Fig u r e   14 .   L ab   VI E W   f r o n t p an el  ( a)   L o w   s p ee d   an d   lo w   c u r r en t,  ( b )   L o w   s p ee d   an d   h i g h   c u r r en t           Fig u r e   15 .   No   lo ad   p er f o r m a n ce       Fig u r e   16 .   L o ad   p er f o r m a n ce   ch ar ac ter is tic s       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2088 - 8 694   IJ PEDS   Vo l.   7 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 1 6   656 - 664   663   T ab le   1   s h o w s   t h e   d if f er en e x p er i m en tal  r es u lt s   f o r   v ar io u s   co n d it io n s   o f   D C   m o to r .   T h p er f o r m a n ce   o f   th m o to r   w a s   also   test ed   in   d if f er e n lo ad   co n d itio n s   f r o m   n o - lo ad   to   f u ll  lo ad   as  s h o w n   i n   Fig u r e   17 .   B ased   o n   th at,   it   c o u ld   b eu n d er s to o d   th at,   t h p r o p o s ed   L ab   v ie w   b ased   lo w   co s p latf o r m   a ls o   p r o v es  th p er f o r m a n ce   in   s tead y   s tate  a n d   tr an s ie n co n d itio n .   D u r in g   t h tr an s ien t   co n d itio n   th P I   co n tr o ller   tu n i n g   th e ir   co n s tan ts   a n d   p er f o r m i n g   t h m o to r   i n   clo s e   to   t h d esire d   s p ee d   i n p u t.   T r an s ien t   s tate   r esp o n s ( m o to r   lo ad ed   co n d it io n )   as sh o w n   i n   Fi g u r 1 8 .       T ab le   1 .   E x p er im e n tal  R e s u l ts   f o r   v ar io u s   co n d itio n s   o f   DC   m o to r   P a r a me t e r / p e r f o r man c e   S p e e d   ( r p m)   C u r r e n t   ( A )   V o l t a g e   ( V )   O v e r   sp e e d   c o n d i t i o n   3 4 4 0   0 . 2 2   7 . 5 6   L o w   sp e e d   h i g h   c u r r e n t   1 8 4 0   0 . 8 6   5 . 2 7   N o   l o a d   c o n d i t i o n   2 3 7 0   0 . 2 1   5 . 2 9   L o a d   c o n d i t i o n   2 0 9 0   0 . 5 8   5 . 2 7         ( a)     ( b )     ( c)     Fig u r e   17 .   Stead y   s tate  r esp o n s e   ( a)   Su p p l y   Vo ltag e,   ( b )   A r m at u r C u r r e n t,  ( c)   Sp ee d   r es p o n s e         ( a)     ( b )     ( c)     Fig u r e   18 .   T r an s ien t s tate  r esp o n s ( m o to r   lo ad ed   co n d itio n )   ( a)   Su p p ly   Vo lta g e,   ( b )   A r m a tu r C u r r en t,   ( c)   Sp ee d   r esp o n s e       5.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   p r o p o s es   th s p ee d   co n tr o o f   DC   m o to r   u s in g   L a b   VI E W   s o f t w ar p r o g r a m   a n d   d is p lay s   th r ea l - ti m s p ee d   o f   t h e   m o t o r   in   o r d er   to   o b tain   th s y s te m   r esp o n s e.   T h r ea l - ti m m o n ito r in g   ap p licatio n   ca n   n o o n l y   ac a s   s u b s tit u t f o r   tr ad itio n a i n s tr u m en t s ,   b u ca n   al s o   m o n ito r   i f   t h e   m ac h in e   o p er atio n   i s   n o r m al.   T h is   p r o g r a m m i n g   s y s te m   is   b ased   o n   a   s tr u ct u r o f   th P C ,   an d   co m b in e s   t h D C   m o to r   s u p er v i s io n   n ee d ed   in s tr u m e n t ,   an d   t h en   r ep lace s   o th er   h ar d w ar eq u ip m en ts   w it h   t h ch ea p er   an d   m o r ef f icie n m et h o d   to   p r o v id o p er ato r s   w it h   t h g r ap h ical  in ter f ac o f   a n   ea s y   an d   k in d   o p er atio n .   T h d ev el o p m e n s y s te m   ca b s et  u p   to   s u p er v i s a n d   co n tr o t h o u td o o r   f ac to r y   f r o m   th e   in d o o r   o f f ice.   W ca n   s u p er v is a n d   co n tr o l   all  m o to r s   in   th e   f ac to r y   o r   i n s tr u m en eq u ip m e n i n d o o r s ,   an d   also   m o n ito r   th e   f ac to r y   o p er atio n al  co n d itio n   f r o m   t h o u ts id e.   I n   o th er   w o r d s ,   t h is   s y s te m   ca n   m o n ito r   th m o to r   cu r r en tl y ,   a n d   also   ca n   j o in   all   eq u ip m e n ts   t h at   ar d esire d   to   s u p er v i s an d   co n tr o l to   p er f o r m   w h o le  s u p er v i s io n   s y s te m   in   ea r l y   f u t u r e.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       Lo w   co s t R ea l Time  C en tr a li z ed   S p ee d   C o n tr o l o f D C   Mo to r   Usi n g   La b   V iew   - N I   US B   6 0 0 8   ( C .   B h a r a tir a ja )   664   RE F E R E NC E S   [1 ]   S a ra Ku m a S a h o o ,   Ra z ia  S u lt a n a ,   M e g h a   Ro u t   S p e e d   Co n tr o o f   DC  M o to u sin g   M o d u lu Hu g g i n g   Ap p ro a c h ,   Ch e n n a a n d   Dr.   M G Un iv e rsit y   S e c o n d   In tern a ti o n a Co n f e re n c e   o n   S u sta in a b le  En e rg y   a n d   In t e ll ig e n S y ste m   (S EIS CON   2 0 1 1 ,   Dr .   M . G . R.   U n iv e rsity ,   M a d u ra v o y a l,   Ch e n n a i,   T a m il   Na d u ,   In d ia.  Ju ly .   2 0 - 2 2 ,   2 0 1 1 .   [2 ]   K.J.  Hu n t ,   J.  Ka ll k k u h l ,   H.  F r it z ,   T . A .   Jo n h a n se n ,   a n d   T b .   G o t tsc h e , Exp e rime n ta l   Co mp a riso n   o f   No n li n e a Co n tro S tra t e g ies   fo r   Veh icle   S p e e d   Co n tro l ,   i n   P r o c .   I n tern a ti o n a Co n f e re n c e   o n   C o n tr o A p p l i c a ti o n ,   T ries te,  Italy ,   1 9 9 8 ,   p p .   1 0 0 6 - 1 0 1 0   [3 ]   G u o sh in g   Hu a n g ,   S h u o c h e n g   L e e ,   P C - b a se d   P ID S p e e d   Co n tro l   in   DC M o t o r   [4 ]   Zi lo n g   L iu ,   Xia n y Zh u a n g ,   a n d   S h u y W a n g   S p e e d   Co n trl  o a   DC  M o to Us in g   BP   Ne u ra Ne t wo rk s ,   in   c o n f .   Re c .   2 0 0 3   IE EE   In t.   C o n f .   Co n tro A p p li c a ti o n s,   p p . 8 3 2 - 8 3 5 .   [5 ]   R.   Krish n a n ,   El e c tri c   M o to Dr i v e M o d e li n g ,   A n a ly sis,  a n d   Co n t ro l”,  P re n ti c e   Ha ll   In tern a ti o n a l ,   I n c . ,   2 0 0 1 .   [6 ]   DA Q US B - 6 0 0 8   Us e M a n u a l,   N a ti o n a I n stru m e n ts,   1 9 9 9   [7 ]   A . S h u q i u   G o n g ,   B. Bin h e ,   L a b VIE W   b a se d   a u t o ma ti c   risi n g   a n d   fa l li n g   sp e e d   c o n tro o st e p p e mo to r” In tern a ti o n a c o n f e re n c e   o n   e lec tri c a m a c h in e s an d   sy ste m s (ICE M S ),   2 0 0 9 .   [8 ]   S rin iv a sa n ,   M . B. ,   A .   S h irk h o d a i e ,   a n d   M .   M a lk a n i,   L a b   VIE W   p ro g r a d e sig n   fo o n - li n e   d a t a   a c q u isio n   a n d   p re d ictive   ma in ten a n c e ,   P r o c e e d in g o f   th e   T h irt ieth   IEE S o u th e a ste rn   S y m p o sin m   o n   S y ste m   T h e o r y 1 9 9 8 ,   p p . 5 2 0 - 5 2 4 .   [9 ]   Ba e k ,   S . M .   a n d   T . Y.  Ku c . ,   A n   a d a p ti v e   P ID  lea rn i n g   c o n tro o f   D m o to r” ,   IEE In ter n a ti o n a l ,   Vo lu m e . 3 ,   1 9 9 7 ,   p p . 2 8 7 7 - 2 8 8 2   [1 0 ]   W.   Jia n g ,   F .   Yu a n ,   De sig n   o f   tem p e ra tu re   c o n tro sy ste m   b a se d   o n   L a b V IEW   e n v iro n m e n t”,  Fo r e ig n   El e c tro n ic  M e a su re m e n T e c h n o l o g y ,   2 3 (3 ),   8 1 0 ,   2 0 0 4 .     [1 1 ]   S h iau ,   T . J.,   J.L .   W a n g   a n d   S . W .   Ch u . ,   P ro g ra m   De sig n   o f   V irt u a In stru m e n Co n tr o L a b V IEW   7 X.  G a u L ih   Bo o k   c o . ,   L td ,   T a ip e T a iw a n ,   2 0 0 4   [1 2 ]   X ie  b i n ,   Z h a n g   Ch a o ,   S u n   Ho n g - X ia M a o e n - R o n g .   El e c tri c   v e h icle   Du a l - m o to Co n tr o T e a c h in g   Ex p e rime n t   P latf o rm   b a se d   o n   L a b V IEW .     [1 3 ]   Zh a n g   L in ,   S o n g   Yin ,   De sig n   o PID  T e mp e ra t u re   Co n tro ll i n g   S y ste Ba se d   o n   Vi rtu a I n stru me n T e c h n iq u e ,   T h e   Ei g h th   In tern a ti o n a Co n f e re n c e   o n   El e c tro n ic M e a su re m e n a n d   I n stru m e n ts ,   2 0 0 5 .     [1 4 ]   S u jath a   S r in iv a sa n ,   L a b   V IEW   P r o g ra m   D e sig n   f o Da ta  Ac q u isit io n   a n d   P re d icti o n   o f   a   F a n - M o to r   S y ste m ,   S e p tem b e 1 9 9 7   [1 5 ]   S p o e l d e r,   H.J.W . ,   V ir tu a i n str u m e n tatio n   a n d   v irt u a e n v iro n m e n t”,  IEE in str u me n ta ti o n   a n d   me a su re me n t   ma g a zi n e ,   2 (3 ),   1 4 1 9 ,   1 9 9 9 .   [1 6 ]   Na ti o n a In str u m e n ts,   Ge tt in g   S tarte d   w it h   L a b   V IEW ,   Na ti o n a In str u me n ts,   T e c h n iq u e   Rep o r t ,   3 7 3 4 2 7 F - 0 1 ,   2 0 0 9 .     [1 7 ]   C.   Bh a ra ti ra ja,  Ha rsh a v a rd h a n   Re d d y ,   N.  S ri  Ra m sa i,   S u n k a v a ll S a ty a   S a isu m a ,   F P G A   Ba se d   De sig n   a n d   V a li d a ti o n   o f   A s y m m e tri c a Re d u c e d   S w it c h   M u lt il e v e In v e rter ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o P o we El e c tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ( IJ PE DS ) Vo l.   7 ,   No .   2 ,   Ju n e   2 0 1 6 ,   p p .   3 4 0 - 3 4 8   [1 8 ]   Brian   Co p e lan d ,   T h e   De sig n   o f   P ID Co n tro l lers   u sin g   Zi e g ler N ich o ls  T u n i n g ,   (M a rc h   2 0 0 8 ).   [1 9 ]   Ra ji n d e T iw a ri,   G . R.   M ish ra ,   S a c h in   K u m a r,   K.  S in g h   A n   in n o v a ti v e   a p p ro a c h   o f   stu d y   o f   th e   p e rf o r m a n c e   o DC  m o to rs  u sin g   L a b V IEW ,   IS T J o u rn a o Res e a rc h   in   El e c trica a n d   El e c tro n ics   En g i n e e rin g   ( IS T P - J RE EE ). 1 st I n ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   Res e a rc h   in   S c ien c e ,   E n g i n e e rin g   &   M a n a g e me n t   ( IOCRS EM ) ,   2 0 1 4 .   [2 0 ]   A . A .   Ro d rig u e z   e a l,   De sc rip ti o n   o f   a   M o d e li n g ,   S im u latio n ,   A n i m a ti o n ,   a n d   Re a l - T i m e   Co n tro (M o S A RT)   En v iro n m e n f o a   Clas s o f   El e c tro m e c h a n ica S y ste m   r e so u rc e s” IEE T ra n s.  E d u c . ,   4 8 (3 ) ,   p p - 3 5 9 - 3 7 4 ,   2 0 0 5 .   [2 1 ]   Bh a ra ti ra ja,  Ha rsh a v a rd h a n   Re d d y ,   S u n k a v a ll S a ty a   S a S u m a ,   S riRam s a i ,   F P G A   Ba se d   De sig n   a n d   V a li d a ti o n   o f   A s y m m e tri c a Re d u c e d   S w it c h   M u lt il e v e In v e rter” ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o P o we El e c tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ms . ,   v o 7 ,   n o   2 ,   p p . 7 0 - 8 5 ,   Ju n e   2 0 1 6 .   [2 2 ]   C.   Bh a ra ti r a ja,  S .   Je e v a n a n th a n ,   R.   L a th a , V e c to S e lec ti o n   A p p r o a c h - b a se d   He x a g o n a Hy ste re si S p a c e   V e c to r   Cu rre n Co n tro ll e f o a   T h re e - p h a se   Dio d e   Clam p e d   M L I   w i th   Ca p a c it o Vo lt a g e   Ba lan c in g ,   IET   Po we r   El e c tro n ics , v o l. 9 ,   Iss u e   7 , p p . 1 3 5 0 - 1 3 6 1 , 8   Ju n e   2 0 1 6 .   [2 3 ]   C.   Bh a ra ti ra ja,   J.L .   M u n d a ,   S rir a m sa N,  S a Na v e n e e sh   T ,   In v e stig a ti o n   o f   th e   Co m m o n   M o d e   V o lt a g e   f o a   Ne u tral - P o i n Clam p e d   M u lt il e v e In v e rter  Driv e   a n d   it s   in n o v a ti v e   e li m in a ti o n   th r o u g h   S VP W M   S w it c h in g - S tate   Re d u n d a n c y ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o Po we El e c tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ms ,   V o 7 ,   No   3 P a g e 1 2 5 - 1 4 6 .   S e p tem b e 2 0 1 6 ,   [2 4 ]   C.   Bh a ra ti ra ja,  R.   L a th a ,   Dr.  S .   Je e v a n a n th a n ,   S .   Ra g h u   a n d   Dr.  S . S .   Da sh .   De sig n   a n d   V a li d a ti o n   o f   S im p le S p a c e   V e c to P W M   S c h e m e   f o T h re e - L e v e NP -   M L w it h   In v e stig a ti o n   o f   D c   L in k   Im b a lan c e   u sin g   F P GA   IP   C o re ,   J o u rn a o El e c trica En g in e e rin g ,   v o l.   1 3 ,   e d it i o n   1 ,   p p   5 4 - 6 3 ,   2 0 1 3 .     [2 5 ]   C.   Bh a ra ti ra ja,  S .   Je e v a n a n th a n ,   J.L .   M u n d a ,   a n d   R.   L a th a ,   Im p ro v e d   S VP W M   v e c to se lec ti o n   a p p r o a c h e in   OV M   re g io n   to   re d u c e   c o m m o n - m o d e   v o lt a g e   f o th re e - lev e n e u tral  p o i n c lam p e d   in v e rter ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o El e c trica Po we &   En e rg y   S y ste ms . ,   v o l.   7 9 ,   n o .   1 ,   p p .   2 8 5 2 9 7 ,   Ju ly   2 0 1 6 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.