《虚拟仪器设计实验》实验二
虚拟仪器实验 labviEW
实验一储液罐状态监控系统设计一、实验目的通过该系统设计，初步了解LabVIEW虚拟仪器设计软件的前面板、程序框图及各个选项板的功能。
二、实验内容设计储液罐状态监控仿真系统，要求如下1、监测一个储液罐的实际液位、温度、进口压力、出口压力2、用曲线图显示被测量液位随时间的变化情况3、液位超标时用指示器报警4、手动和自动两种方式调节储液罐的液位高度5、用调节步长按钮决定自动调节的快慢程度6、设计储液罐状态监控系统前面板三、实验步骤1、前面板设计整个贮液罐监控系统前面板需要的控件有：停止键、手自动切换、液位超标指示灯、步长调节旋钮、高度设定、实际高度显示、进出口压力显示、温度显示和实际液位高度波形图。
停止键、手自动切换、液位超标在新式布尔量控件中进行选择，步长调节旋钮在数值控件中选择旋钮、压力表在数值中选择量表控件，设定高度、实际高度、温度在数值控件中分别选择垂直指针滑动杆垂直填充滑动杆和温度计，液位高度波形图选择波形图表。
2、程序框图设计程序采用While循环结构，结束用停止布尔按钮结束，除设定高度和调节步长是手动设置外，其他输入如压力和温度的设定均采用编程—数值—随机数的方式给定，手自动切换布尔量连接比较选项中的选择节点，用于切换手自动，液位超标将实际高度和超标高度比较，输出一布尔量。
四、实验结果五、思考题1、将整个VI设计成一个子VI。
在另一个VI中调用。
在前面板右上角，编辑连线板，对VI的输入和输出对应控件进行编辑，然后保存，即可生成VI，可在其他VI中调用，在其他VI中的调用图如下：实验二分组数据的练习一、实验目的通过该实验，熟悉LabVIEW中常用的分组数据：数组、簇及波形的使用。
二、实验内容习题4-3到4-11。
三、实验步骤4-3.4.5 前面板只有三个数组的显示控件，分别为原数组显示、原数组大小显示和转置后的数组显示,程序框图中建立一二维数组常量，将要显示的数组填入，并添加一二维显示控件，在数组中分别选择数组大小和二维数组转置节点，其后分别连接显示控件。
虚拟仪器实验报告
虚拟仪器实验报告实验⼀：1．实验⽬的：熟悉LabVIEW软件的基本编程环境。
2．实验内容：创建⼀个VI程序，并将此程序保存为⼦VI。
此VI要实现的功能是：当输⼊发动转速时，经过⼀定运算过程，输出发动机温度和汽车速度值。
3．实验步骤（1）启动LabVIEW，创建⼀个VI。
（2）在前⾯板中放置⼀个温度计控件，并修改控件标签名为发动机温度和设置最⼤值为100。
该控件从“控件—经典—经典数值”⼦选项板中获得。
（3）按同样的⽅法在前⾯板中放置⼀个仪表控件，并修改仪表控件的标签名为汽车速度，标尺刻度范围为0～150。
（4）按同样的⽅法在前⾯板中放置⼀个数值输⼊控件，并修改控件标签名为发动机转速。
（5）从“窗⼝”下拉菜单中选择“显⽰程序窗⼝”切换到程序框图窗⼝。
（6）在程序窗⼝中创建乘法函数，该函数中函数选项板中的“函数—编程—数值”⼦选项板中选择，并和发动机转速输⼊控件连线，为乘法函数创建⼀个常量，修改为图中所⽰值。
（7）按同样的⽅法创建加法函数、平⽅根函数和除法函数，并按图中所⽰修改常量值和连好线。
（8）切换⾄前⾯板，在发动机转速控件中输⼊数值，点击运⾏按钮，运⾏VI程序。
（9）修改图标为T/V以表⽰该⼦VI输出量为发动机温度和汽车速度，并保存为vi.vi。
前⾯板：程序框图：实验⼆：1．实验⽬的：熟悉⼦VI的调⽤。
2．实验内容：创建⼀个VI程序，并在编写程序过程中调⽤实验⼀中创建的⼦VI。
此VI要实现的功能是：通过旋钮控件来控件输⼊的发动机转速值，中间调⽤实验⼀中创建的⼦VI作为计算过程，从⼦VI输出的值分别输出⾄不同的数值显⽰发动机的温度以及当前汽车速度，同时判断当汽车速度超过100时，系统将产⽣蜂鸣声，报警提⽰。
3．实验步骤：（1）启动LabVIEW，创建⼀个VI。
（2）在前⾯板中创建⼀个旋钮控件，修改标签名为发动机转速，设置数值范围为0～5000，从旋钮控件中调出⼀个数字显⽰控件来同步显⽰旋钮控件当前值。
虚拟仪器实验报告
实验一熟悉LabVIEW开发环境一、实验目的(1) 熟悉LabVIEW的初步操作。
(2) 掌握LabVIEW的编程方法。
二、实验原理(1) LabVIEW的操作模板在LabVIEW的用户界面上，工具（Tools）模板、控制（Controls）模板和函数（Functions）模板集中反映了该软件的功能与特征。
图1-1 工具模板图1-2 控件选板图1-3 函数选板（2）关于连线流程图上的每一个对象都带有自己的连线端子，连线将构成对象之间的数据通道。
并非任意两个端子间都可连线，连线类似于普通程序中的变量。
数据单向流动，从源端口向一个或多个目的端口流动。
不同的线型代表不同的数据类型。
(3) 程序调试技术1．找出语法错误2．设置执行程序高亮3．断点与单步执行使用断点工具可以在程序的某一地点中止程序执行，用探针或者单步方式查看数据。
4．探针可用探针工具来查看当流程图程序流经某一根连接线时的数据值。
三、实验内容1、建立虚拟温度计的VI。
2、将所设计的虚拟温度计VI设计成子VI，供其他程序调用。
图实验１的前面板图图实验１的程序框图四、实验总结在本次实验中，主要学习简单了解了Labview的各个模块及编程搭建方法，通过学习，我们掌握了Labview编程的基础使用，为以后的学习打下了扎实的基础。
实验二 LabVIEW基本程序设计一、实验目的(1) 熟悉LabVIEW 8.5开发环境；(2) 掌握LabVIEW编程语言的程序结构和图形控件的使用方法；(3) 掌握LabVIEW编程环境的程序调试方法；二、实验原理与内容已知一阶系统状态空间表达式x yu xx =+ -=22.0编程时可采用4阶龙格-库塔算法求解上述方程:K1 = -0.2*X(k)+2*u(k);K2 = -0.2*(X(k)+0.5*T*K1)+2*u(k);K3 = -0.2*(X(k)+0.5*T*K2)+2*u(k);K4 = -0.2*(X(k)+T*K3)+2*u(k);X(k+1) = X(k)+(K1+2*K2+2*K3+K4)*T/6;Y = X(k+1);控制算法可采用增量式PID控制算法:du = Kp*(e(k)-e(k-1))+T/Ti*e(k)+Td/T*(e(k)-2*e(k-1)+e(k-2));u(k) = u(k-1)+du;本实验要求基于LabVIEW编程环境，针对上述一阶系统进行控制仿真。
(完整版)虚拟仪器设计实验报告
实验一实验要求：一、熟悉LabVIEW环境二、创建一个VI,发生一个值为0~1的随机数a，放大十倍后与某一常数b比较，若a>b，则指示灯亮。
要求：1、编程实现；2、单步调试程序；3、应用探针观察各数据流。
三、创建和调用子VI1、创建一个字VI，子VI功能；输入3个参数后，求其和，再开方。
2、编一个VI调用子VI。
程序框图：1、2、子VI调用：实验现象：实验小结：实验一主要熟悉了软件的使用，用了一些计算以及子VI的调用，为后面的实验打下基础。
实验二实验要求：一、在程序的前面板上创建一个数值型控件，为它输入一个数值；把这个数值乘以一个比例系数，再由该控件显示出来。
二、创建一个3行4列的数组，（1）求数组的最大于最小值；（2）求出创建数组的大小；（3）将数组转置；（4）将该2二维数组改为一个一维数组。
三、创建一个簇软件，成员为字符型姓名，数值型学号，布尔型注册。
从该控件中提取簇成员注册，并显示在前面板上。
程序框图：一、二、创建数组。
三、创建一个簇。
实验现象：一、二、三、实验三实验要求：一、产生100个0.0~100.0的随机数，求其最小值，最大值、平均值，并将数据在Graph 中显示。
An=An-1+1/n（An-An-1）An是前n个数据的平均值。
二、产生100个0.0~100.0的随机数序列，求其最小值、最大值、平均值，并将随机数序列和平均值序列显示在Chart波形图中，直到人为停止。
三、程序开始运行后，要求用户输入一个口令，口令正确时，滑键显示一个0~100的随机数，否则程序立即停止。
四、编写一个程序测试自己在前面板输入一下字符串用的时间：A virtual instrument is a program in the graphical programming luanguage.程序框图：一、二、三、四、实验现象：一、在Graph中显示各值。
二、三、四、实验四实验要求：一、在前面版中显示一个按钮和一个滑钮，当在按钮或滑钮上按下鼠标时，产生事件。
虚拟仪器实验报告
《虚拟仪器技术》实验报告书姓名:学号:班级实验（1-1）使用For循环目的：1．了解虚拟仪器的编程过程，熟悉前面板和流程图的界面环境；2．了解工具模板、控制模板和函数模板的使用；3．掌握For循环及其移位寄存器使用方法。
内容：用For循环和移位寄存器计算正整数的阶乘。
图1－1 实验1－1的面板和流程图实验（1-2）用While循环设计平均数滤波器目的：1．了解虚拟仪器的编程过程，熟悉前面板和流程图的界面环境；2．了解工具模板、控制模板和函数模板的使用；3．掌握While循环及其移位寄存器使用方法。
内容：利用While循环及其移位寄存器进行数据滤波。
在While循环框架中产生一个随机数，然后将这个随机数与前三次循环所产生的随机数求平均值，最后将平均值送到前面板上显示。
利用移位寄存器可得到前三次循环产生的随机数。
步骤：1．在前面板上创建各个控件如图。
图1-2 实验1-2的前面板2．用工具模板中的文字编辑控件将图形纵坐标的范围改为从0到1。
3．创建流程图如下：图1-3 实验1-2的流程图4.在流程图中添加While循环并创建移位寄存器。
a）右键单击While循环的左边或右边边框，在弹出的菜单中选择Add Shift Register。
b）右键单击While循环的左边框，在弹出的菜单中选择“添加元素”，重复一次，又添加了两个寄存器元素，共计3个寄存器元素。
算术与比较-Express数值-复合运算（+），增加输入，右键弹击并在弹出的菜单中选择“增加输入”至4输入，从而得到注意VI用随机数对寄存器进行初始化，如果不对寄存器的终值进行初始化，它包含的是默认值或前面运行的结果值，所以最初的几个平均值没意义。
5．运行该VI观察结果。
6．保存VI为Random A verage.vi，路径LabVIEW\Activity。
实验（1-3）顺序结构的使用目的：了解和掌握顺序结构的使用方法内容：用FOR循环产生长度为2000的随机波形，并计算所用时间。
虚拟仪器技术实验指导书(紫金2012)
实验2 LabVIEW图形、数组、簇编程实验(设计型)1.实验目的(1)学习如何创建数组和簇,掌握它们的区别以及相应的操作。
(2)学习并掌握波形图和波形图表的使用,了解它们的区别。
2.实验设备安装有LabVIEW8.2的计算机3.实验内容(1)利用For循环建立一个一维数组并给出数组中的元素个数;建立一个二维数组给出数组中元素个数,并求出二维数组中元素的最大值、最小值。
(2)产生两个一维数组,分别组成一个二维数组和一个簇,然后用波形图显示二维数组,用XY图显示簇。
(3)设计一个VI来测量温度,每隔0.25秒测一次,共测定10秒,温度范围为0~100度。
在数据采集过程中,VI将在波形图表上实时地显示测量结果。
在采集过程结束后,在波形图上画出数据波形曲线,并算出温度的最大值,最小值和平均值。
4.实验原理(1)数组数组是一些具有相同类型的元素组成的集合。
数组包含两方面的内容:元素和维数。
数组中的元素可以是数字、布尔、字符、路径、波形和簇等数据类型。
(2)簇簇相当于一个容器,容器中的元素可以是各种不同的数据类型。
也就是说,可以在一个簇中放置控制选板上的各种控件,如数字控件、布尔控件、数组控件等,但是不能将输入控件和输出控件同时放入其中。
(3)图形子选板LabVIEW8.2的图形子选板提供了完成各种图形显示功能的控件。
按照处理测量数据的方式和显示过程的不同,图形显示控件主要分成两大类,一类为图形,另一类称为图表。
这两类控件都是用于图形化显示采集或生成的数据。
图形和图表的区别在于各自不同的数据显示和更新方式。
含有图形的VI通常先将数据采集到数组中,再将数据绘制1到图形中。
该过程类似于电子表格,即先存储数据再生成数据的曲线。
数据绘制到图形上时,图形不显示之前绘制的数据而只显示当前的新数据。
图形一般用于连续采集数据的快速过程。
与图形相反,图表将新的数据点追加到已显示的数据点上以形成历史记录。
在图表中,可结合先前采集到的数据查看当前读数或测量值。
东南大学虚拟仪器实验报告-(计算n!,计算器)
东南大学生物科学与医学工程学院虚拟仪器实验报告第二次实验实验名称：程序结构专业：生物医学工程姓名：学号：同组人员：学号：实验室: 综合楼716实验时间：10月14日评定成绩：审阅教师：一、计算n的阶乘 (3)1实验题目 (3)2实验目的 (3)3实验内容 (3)4设计方案选择、方案的优缺点。
(3)5软件设计: (3)6调试： (6)7测试结果和分析。
(6)8使用说明： (7)9结束语、总结、心得体会。
(7)二、实现加减乘除的计算器 (7)1实验题目 (7)2实验目的 (7)3实验内容 (7)4设计方案选择、方案的优缺点。
(7)5软件设计: (8)6调试： (9)7测试结果和分析 (10)8使用说明： (10)9结束语、总结、心得体会。
(10)一、计算n的阶乘1实验题目完成计算n的阶乘2实验目的①前面板数字控制器可随意输入n的值，并能显示结果(注:0!=1)。
②For循环中重复时间不少于100ms（即程序每100ms循环一次）。
3实验内容⑴学习while、For循环的使用方法。
⑵学习移位寄存器的概念，学习移位寄存器的使用。
⑶学习使用Case结构，学习添加和删除分支。
4设计方案选择、方案的优缺点。
计算n的阶乘的计算器方案选择：利用循环语句，进行数字n的阶乘运算，利用移位寄存器实现数据的传送完成数字连乘。
利用时间计时器的差值得出程序运行所用时间。
能够简洁明了的实现计算n的阶乘的功能，数据正确。
5软件设计:虚拟仪器设计步骤详细介绍。
（1）程序前面板设计：数值输入控件：名称：输入n 属性：双精度（DBL）用途：面向用户，手动输入n值数值显示控件：名称：n！的值属性：双精度（DBL）用途：显示n！运算结果名称：运行时间（ms）属性：双精度（DBL）用途：显示程序运行时间面板的布局：。
（2）框图程序设计：程序流程图：源程序：6调试：调试步骤：使用高亮执行该段程序，观察数据流的动向。
调试中问题：一开始使用整型，对于较小数值，结算结果正确，但对于较大的数值计算结果错误。
虚拟仪器课程设计实验报告
北京邮电大学课程设计报告一．课程设计内容及目的：1．掌握虚拟仪器的概念和系统组成，虚拟仪器系统的基本设计思想；2．认识虚拟仪器的软件开发工具LabVIEW及图形化编程语言；3．掌握虚拟仪器软件的设计方法，能够运用LabVIEW进行数据操作、结构控制、文件读写、信号处理、数学分析、波形分析等；4．独立完成第一阶段的20个虚拟仪器设计；5．小组成员共同完成第二阶段虚拟仪器设计；6．完成虚拟仪器课程设计实验报告。
二．小组成员及分工：组长：王迪（2009211407班，学号09211870）,主要负责第二阶段任务的主要设计工作，包括功能设计，程序编写等。
组员：蒲瑞（2009211406班，学号09211847），主要负责第二阶段虚拟仪器设计的界面设计和优化。
周莹（2009211406班，学号09211860），主要负责第二阶段虚拟仪器设计的市场调研。
三．第一阶段设计任务：1.设计任务概述：通过20个简单的小设计，来熟悉LabVIEW的基本操作，了解图形化的编程语言与之前传统编程语言的区别，适应这种全新的编程方式，为第二阶段的设计任务打下基础。
2.第一阶段设计成果：经过四天时间学习和设计，圆满完成了第一阶段的设计任务，每一个小设计均独立完成，具有个人特色，大部分设计在题目要求的基础上增加了额外功能。
由于篇幅有限，20个设计不再一一赘述，在此详细展示3个第一阶段的虚拟仪器设计。
1）第七题：用for循环产生一个长度为5的随机数设计思路：可通过用一个循环五次的for循环，在每一次循环体中产生需要的5位随机数的一位。
具体实现方法为：在循环体中产生一个0到10的随机整数（通过随机数控件乘以10再取整得到），乘以一个每次循环自乘10的变量（利用反馈节点可实现自乘），再将得到的结果在每一次循环中进行自加（利用反馈节点实现自加），即可得到需要的五位随机数。
需要注意的是最高位随机数需要进行判断，使其值不为0或10，以保证随机数的长度。
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实验二、程序结构的使用
一、实验目的
掌握条件结构、循环结构、移位寄存器、顺序结构的使用；
二、实验内容
设计使用循环结构、条件结构、顺序结构控制程序运行的虚拟仪器。
具体内容如下：1．求一个数的平方根，当该数大于等于0时，输出开方结果；当该数小于0时，用弹出式对话框报告错误，同时输出错误代码-99999。
2．产生100个随机数并求其最小值和平均值。
3．用随机数（0-1）连续产生0~1的随机数,计算这些随机数平均值达到所用时间。
三、实验步骤
1．求一个数的平方根
启动LabVIEW，打开一个空白的VI。
在前面板窗口适当位置放置一个数值型控制件和一个数值型显示件，并把它们的标签分别修改为“x”和“sqrt(x)”。
用编辑文本工具在适当位置，用适当的字体、字号填写实验名称、班级和姓名，图所示前面板供参考。
在框图程序窗口中，从函数模板上找到“大于等于”、“单按钮对话框”，“平方根”和“条件结构”并放置到适当位置，设计框图程序如图所示。
用“姓名实验2-1”为文件名保存你所做工作，如：李红实验。
输入x值，运行程序并记录程序运行结果。
图虚拟仪器1的前面板
图虚拟仪器1的框图程序
2．产生100个随机数并求其最小值和平均值
启动LabVIEW，打开一个空白的VI。
在前面板窗口适当位置放置两个数值型显示件，并把它们的标签分别修改为平均值和最小值。
用自由“编辑文本”工具在适当位置，用适当的字体、字号填写实验名称、班级和姓名，图所示前面板供参考。
在框图程序窗口中从函数模板上找到“For 循环”并放置到适当位置，为记数端口连接一个32位整型数100；创建两个移位寄存器分别用来从一次循环向下一次循环传递当前最小值和当前随机数累加值；初始化移位寄存器即为移位寄存器左侧端口赋值，设置当前最小值移位寄存器初值为1，当前随机数累加值移位寄存器初值为0，所对应的程序框图如图所示。
创建移位寄存器的方法是在循环的左边框或右边框上弹出快捷菜单，然后选择“添加移位寄存器”。
在框图程序窗口中从函数模板上找到“最大值与最小值”、“除”、“加”、“随机数(0~1)函数”，设计框图程序如图所示。
用“姓名实验2-2”为文件名保存你所做工作，如：李红实验。
运行程序并记录程序运行结果。
图虚拟仪器2的前面板
图虚拟仪器2的框图程序
3．求连续产生的随机数平均值达到所用时间
启动LabVIEW，打开一个空白的VI。
在框图程序窗口中从函数模板上找到“平铺式顺序结构”并放置到适当位置，在顺序结构边框上弹出的快捷菜单中选择“在后面添加帧”或“在前面添加帧”增加两个子程序框图，如图所示。
在前面板窗口适当位置放置三个数值型显示件，并把它们的标签分别修改为“当前累积数”、“循环次数”、“消耗时间ms”。
用自由标签工具在适当位置，用适当的字体、字号填写实验名称、班级和姓名，图所示前面板供参考。
在框图程序窗口中从函数模板上找到“时间计数器”、“除”、“加”、随机数(0~1)“、”加1”、“判定范围并强制转换”、“减”、“While 循环”，设计框图程序如图所示。
用“姓名实验2-3”为文件名保存你所做工作，如：李红实验。
运行程序并记录程序运行结果。
图虚拟仪器3的前面板
图虚拟仪器3的框图程序。