labview课程设计论文
毕业设计基于LabVIEW控制系统分析与设计

本文的研究和应用主要基于NI公司的虚拟仪器产品(包括硬件模块和虚拟仪器开发软件LabVIEW及控制设计包和仿真模块)。本研究主要是利用LabVIEW及其控制设计包和仿真模块建立受控对象模型,并分析其开环动态特性,然后对控制系统进行设计,最后进行动态系统仿真。具体是从以下几个方面内容进行的。
LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) is a topping VI software. It has strong points such as outstanding man-machine interface, powerful data acquisition and graphical programming language, etc. On account of these good qualities, it is gaining an increasing number of engineers’ recognition.
2.1 虚拟仪器概述
2.1.1 虚拟仪器的概念
所谓虚拟仪器,就是在以计算机为核心的硬件平台上,其功能有用户设计和定义,具有虚拟面板,其测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统,它由高效的软件、模块化I/O硬件和用于集成的软硬件平台这三大部分组成。虚拟仪器的实质是利用计算机显示器的显示功能模块来模拟传统仪器的控制面板,以多种形式表达输出检测结果;利用计算机强大的软件功能实现信号数据的运算、分析和处理;利用I/O接口设备完成信号的采集、测量与调理,从而完成各种测试功能的一种计算机仪器系统。使用者用鼠标或键盘操作虚拟面板,就如同使用一台专用测量仪器一样。虚拟仪器的出现,使测量仪器与计算机的界限模糊了[1]。与传统仪器相比,虚拟仪器具有技术性能高、扩展性强、开发周期短、易于更新升级、硬件成本低,以及出色的集成等诸多优势。
labview谐波测量分析系统设计论文

谐波测量分析系统设计目录一课程设计任务 (1)1,课程设计任务书 (1)2,课程设计目的 (4)3,课程设计要求 (4)4,课程设计内容 (4)5,课程设计报告要求 (4)6,课程设计进度安排 (4)7,课程设计考核办法 (5)二总体设计方案 (6)1,虚拟仪器概念与传统仪器概念主要区别 (6)2,虚拟仪器LABVIEW的组成和特点 (6)2.1,虚拟仪器LABVIEW的组成 (6)2.2,虚拟仪器LABVIEW的特点 (7)3,谐波分析系统的总体结构图 (8)三谐波测量分析系统的工作原理 (10)1,分析系统的工作原理 (10)2,分析系统的使用说明 (10)四,程序流程图 (13)五,调试,运行及结果 (16)六,收获,体会 (19)七,参考文献 (20)《虚拟仪器技术》课程设计任务书(三)题目:谐波测量分析系统设计一,课程设计任务随着科学技术的发展,各种电子产品在电力系统中得到大量应用,特别是各种非线性负载包括可控整流传动装置及高压直流输电系统的投入,以及各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛,理想电力系统的近似程度变差,直接表现是电网中的电压和电流波形产生周期性畸变。
电网中除了与供电电源同频率的正弦量(称为基波分量)以外,还出现了一系列大于基波频率整倍数的正弦波分量(高次谐波分量)。
这一系列正弦分量统称为电力谐波。
当电网中存在的谐波成分超过一定指标,轻者增加能耗,缩短设备运行寿命,重则造成停电事故,直接影响安全生产。
所以,对电网中谐波含量准确的测量,确切掌握电网中谐波的实际状况,对于防止谐波危害、维护电网的安全运行是十分必要的。
LabVIEW 具有强大的信号分析与数学运算功能,在它的数学分析库中包含了数以百计的VI 程序,能够进行各种时域与频域信号分析。
本课题通过虚拟仪器LabVIEW 图形化软件开发平台,设计一种谐波测量分析系统。
本课题中系统的功能实现采用虚拟仪器技术的思想,选择开放式的LabVIEW 虚拟仪器软件开发平台,将LabVIEW 软件引入到谐波测量分析系统中,能模拟测量低压配电系统的基波电流,基波频率,总畸变率THD 、thd ,2-31次各次谐波电流含有率等参数。
基于labview的课程设计

基于labview的课程设计一、教学目标本课程旨在通过LabVIEW软件的使用,让学生掌握数据采集、信号处理和仪器控制等方面的知识,培养学生具备实际操作能力和创新思维。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解LabVIEW软件的基本功能和操作界面。
(2)掌握LabVIEW中的数据采集、信号处理和仪器控制等基本原理。
(3)熟悉LabVIEW编程技巧,能够编写简单的程序。
2.技能目标:(1)能够熟练操作LabVIEW软件,进行数据采集和信号处理。
(2)能够运用LabVIEW实现简单的仪器控制功能。
(3)能够独立完成LabVIEW程序的编写和调试。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对科学实验的兴趣和热情。
(2)培养学生团队合作精神,提高学生解决实际问题的能力。
(3)培养学生具备创新意识,激发学生探索科学奥秘的欲望。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括LabVIEW软件的基本操作、数据采集、信号处理和仪器控制等方面的知识。
具体安排如下:bVIEW软件的基本操作:包括软件的安装、界面认识、基本功能介绍等。
2.数据采集:包括虚拟仪器的创建、数据采集原理、数据处理方法等。
3.信号处理:包括信号发生器、波形显示、信号分析等。
4.仪器控制:包括控制原理、通信接口、控制系统设计等。
三、教学方法本课程采用讲授法、实验法、讨论法等多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法:用于向学生传授LabVIEW软件的基本原理和操作方法。
2.实验法:让学生亲自动手操作LabVIEW软件,进行数据采集和信号处理,培养实际操作能力。
3.讨论法:分组讨论实验结果,引导学生思考和解决问题,提高学生的创新思维。
四、教学资源1.教材:选用《LabVIEW编程与应用》作为主要教材,为学生提供系统性的知识学习。
2.实验设备:配备计算机、LabVIEW软件、数据采集设备等,为学生提供实践操作的机会。
3.多媒体资料:制作课件、视频等资料,丰富教学手段,提高学生的学习兴趣。
虚拟仪器课程设计--基于LabVIEW上下位机的LED显示设计

虚拟仪器课程设计--基于LabVIEW上下位机的LED显示设计电控学院课程设计(论文)课程名称:LabVIEW程序设计教程题目:基于LabVIEW上下位机的LED显示设计院(系):电气与控制工程学院专业班级:XXXXXXXXXXXXXXX姓名:XXXX学号:XXXXXX指导教师:XXX XX2014年 1 月9 日目录1 设计任务 (1)2 系统方案选择 (1)2.1整体设计 (1)2.2 通信协议 (1)2.2.1 数据信号线 (2)2.2.2 控制信号线 (2)2.3 下位机总体设计 (3)2.4 上位机总体设计 (3)3 下位机设计 (3)3.1 硬件 (3)3.1.1 时钟晶振模块 (3)3.1.2 复位模块 (3)3.1.3 LED显示模块 (4)3.1.4 串口通信模块 (4)3.2 软件设计 (5)3.2.1 主程序设计 (5)3.2.2 串口通信设计 (5)4 上位机设计 (6)5 系统调试 (7)6 结论 (7)7 总结 (8)8 参考文献 (9)9 附录 (11)基于labview的上位机与下位机之间的通信1 设计任务此次设计所要完成的功能是使用AT89C52作为下位机,通过RS-232C串口与上位机相连,将编程所实现的跑马灯和端口设置数据显示在上位机上。
上位机是通过LabVIEW软件绘制实现,上位机界面包括设置区、命令控件区、显示控件区、数据接收区。
2 系统方案选择2.1整体设计下位机使用AT89C52进行流水灯设计,上位机使用LabVIEW进行界面设计,显示出端口设置数据和8个LED灯的显示,通过RS232进行串口通讯传送数据到上位机中显示。
图2.1 设计框架2.2 通信协议RS-232C标准定义了数据通信设备(DCE)与数据终端设备(DTE)之间进行串行数据传输的接口信息,规定了接口的电气信号和接插件的机械要求。
RS-232C 对信号开关电平规定如下:驱动器的输出电平为:逻辑“0”:+5~+15V;逻辑“1”:-5~-15V。
基于LabVIEW的控制系统仿真(毕业设计论文)

摘要
在控制理论教学和实验中,存在着设备短缺、教学手段单一等问题,采用虚拟控制系统实验方式可有效地解决这些问题。本文对控制系统仿真的意义与研究现状作了介绍,提出并确定了基于LabVIEW的控制系统仿真的实施方案。应用NI公司的LabVIEW 2009、控制设计工具包作为软件开发工具,实现了控制系统的建模、分析与设计这一系列过程的计算机仿真。经过编写程序和发布应用程序,最终开发出了一种交互式实验教学系统。该系统包含信号发生器、典型环节、质点-弹簧-阻尼器系统和一级倒立摆系统四个子模块,用户可进行控制系统建模、性能分析、PID设计、LQR设计等方面的研究。各个子模块运行良好,整个系统具有操作简单、界面友好和实时交互的特点;对于教学和实验的改革和创新具有一定的指导意义。
1.2
随着计算机仿真理论与技术的发展,目前各个科学与工程领域均已开展了仿真技术的研究。系统仿真是通过对系统模型的实验,研究一个存在或设计中的系统。系统仿真技术已经被公认为是一种新的实验手段,在科学与工程领域发挥着越来越重要的作用。
早期的控制系统设计可以由纸笔等工具容易地计算出来。但随着控制理论的迅速发展,只利用纸笔以及计算器等简单的运算工具难以达到预期的效果,加之计算机领域取得了迅速的发展,于是很自然地出现了控制系统的计算机辅助设计方法。控制系统的计算机辅助设计技术的发展目前已达到了相当高的水平,并一直受到控制界的普遍重视。
(2)控制理论中典型实例选择与理论分析
选取控制理论教学和实验中常见的、典型的实例,完成其理论方面的建模、分析、设计。
(3)控制模型相应的仿真VI设计
在(2)的基础上,基于LabVIEW2009平台,使用必要的工具包完成建模、分析、设计的相应的VI设计,完成控制系统仿真的主要程序设计。
基于labview软件的控制界面设计毕业设计论文

Thisworkfirst introduces the virtual instrument and the development status and application of LabVIEW.Itintroduces the data analysis control interface of several modules, includingthedata manipulation module,theFFT transform module,thefilter processing module and the specific Chirp signal analysis module.In thiswork, the specific functions of each module have beenrun successfullyin LabVIEW environment.
仪器功能
用户能够根据自己的需要定义仪器的功能,可以灵活多变
只有厂商能定义仪器功能,功能不能改变,过于单一
结构开放性
开放式的结构,灵活,可与计算机技术保持同步,有很多支持厂家
封闭、固定,兼容性差
互联性能
与网络及其他周边设备方便互联的、面向应用的仪器系统
功能单一、互联有限的独立设备
操作界面
图形化界面,操作简单
涉密论文按学校规定处理。
基于labview虚拟信号发生器的设计_毕业论文

:毕业设计(论文)题目:基于labview虚拟信号发生器的设计基于labview虚拟信号发生器的设计摘要虚拟仪器是将仪器技术、计算机技术、总线技术和软件技术紧密的融合在一起,利用计算机强大的数字处理能力实现仪器的大部分功能,打破了传统仪器的框架,形成一种新的仪器模式。
本设计采用USB6008数据采集卡,将虚拟仪器技术用于信号发生器的设计。
该系统具有生成正弦波、方波、三角波、锯齿波,序列信号及任意波形的功能。
其序列信号发生器是在n位寄存器的基础上,根据D触发器原理,加上异或反馈电路构成的。
并且实现了存储波形和远程通信控制的功能。
本文首先介绍了信号发生器的相关理论,给出了信号发生器的基本原理框图,并了解了虚拟仪器的总线及其标准、框架结构、LABVIEW 开发平台。
在分析本系统功能需求的基础上,介绍了数据采集卡、LABVIEW 的编程模式等设计中所涉及到的硬件和技术。
本设计是虚拟仪器模拟真实仪器的尝试。
实践证明虚拟仪器是一种优秀的解决方案,能够实现各种硬件可以完成的任务。
关键词:虚拟仪器,数据采集卡,信号发生器,LABVIEWThe design of signal generator based on virtual instrumentAbstractVirtual instrument is formed by the instrument technology, computer technology, bus technology and software technology. Powerful digital pr ocessing’s ability of computer is used to achieve the main functions of instrument. Virtual instrument broke the framework of the traditional instruments, and built a new device model.This design uses USB6008 data acquisition card. The virtual instrument technology has been utilized in the design of signal generator. The system has ability to produce sine wave, square wave, and triangle wave, saw tooth wave, sequence signals and arbitrary waveforms signals. The series generators is on the basis of the n - bit registers, and is under d trigger principle, coupled with the exclusive or of feedback circuit . And the waveform storage and remote communication control function has been realized. This article introduces the theory of signal generator, gives a basic block diagram of signal generator, also the frame structure and LABVIEW development platform of the virtual instrument with the inquiry of the bus’s standard. Based on the analysis of this system’s functional requirements, this article introduces the hardware and technology which involved in design of the data acquisition card and the LABVIEW’s programming modes.The design is an attempt of virtual instrument to simulate the reality instrument. It shows the virtual instrument is an excellent solution to achieve the task which is achieved by traditional hardware in the past.Key Words: Virtual Instruments,Data Acquisition Cards,Signal Generators,LABVIEW目录摘要.......................................................... I I 目录.......................................................... I V 1 绪论 (1)1.1引言 (1)1.2信号发生器概述 (1)1.2.1 信号发生器简介 (1)1.2.2 信号发生器的发展 (1)1.3信号发生器的分类 (3)1.3.1 正弦信号发生器 (3)1.3.2 函数发生器 (4)1.3.3 脉冲信号发生器 (4)1.3.4 随机信号发生器 (5)1.4课题的意义 (5)2 虚拟仪器和Labview简介 (6)2.1虚拟仪器概述 (6)2.1.1 虚拟仪器产生背景 (6)2.1.2虚拟仪器概念 (6)2.1.3 虚拟仪器的分类 (7)2.1.4 虚拟仪器的发展方向 (8)2.2虚拟仪器系统的构成 (9)2.3虚拟仪器与传统仪器的比较 (10)2.4虚拟仪器的开发软件 (11)3 系统设计硬件平台 (14)3.1PC机 (14)3.2数据采集卡的选择 (15)3.2.1 数据采集卡的主要性能指标 (15)3.2.2 数据采集卡的组成 (15)3.2.3 USB6008 (16)4 系统总体的设计和实现 (18)4.1基本信号发生器 (18)4.1.1传统基本信号发生器 (18)4.1.2 虚拟号发生器 (18)4.2档位选择 (20)4.3信号存储 (21)4.4任意波形发生器 (22)4.5序列信号 (24)4.5.1 序列信号概念 (24)4.5.2 基于虚拟仪器的序列信号产生原理 (24)4.6远程虚拟仪器 (27)4.6.1 用TCP/IP协议进行远程通信 (28)4.6.2 TCP子模板介绍 (28)4.6.3 远程显示模块程序 (30)4.7通道选择 (31)4.7.1 基本波形虚拟通道设计 (31)4.7.2循环及清除程序 (32)4.7.3 选定通道后运行 (33)4.8程序总框图 (34)4.9信号生成过程需要注意的事项 (36)5 结论 (38)参考文献 (39)致谢 (40)1 绪论1.1 引言信号发生器作为科学实验必不可少的装置,被广泛地应用到教学、科研等各个领域。
labview虚拟仪器课程设计

虚拟仪器----基于labview的简单设计专业:测控技术与仪器2010年 6 月引言LabVIEW是一种程序开发环境,由美国国家仪器(NI)公司研制开发的,类似于C和BASIC开发环境,但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是:其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码,而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序,产生的程序是框图的形式。
由于学习时间尚短,自身能力有限,还未充分掌握虚拟仪器的设计方法,故借鉴于已成设计,仔细研习的同时,进一步熟悉labview的编程技巧。
一、硬件部分设计本文中所用到的MSP-060101是一款16bit、500ksps的单通道USB数据采集卡。
它具有接口简单、量程可选(±1V与±10V)、速度快、精度高、驱动函数接口简单等优点,非常适合用来快速实现虚拟示波器和频谱分析功能。
MSP-060101硬件连接非常简单,将采集卡插入PC的USB接口,按说明安装好驱动程序,就可以进行数据采集了,不需要外接电源和其他繁琐的设备。
MSP-060101前端接信号的端口只有两个,分别接到差分输入信号的正端和负端即可,简单明了,一目了然。
二、底层函数连接好硬件,接下来了解该卡驱动函数的使用。
该卡驱动函数只有两个,封装于M SP-16bitDAQCard.dll中,用户可通过调用DLL的方式来执行函数。
函数定义如下:int SetSampleRate (int SampleRate, int DeviceNumber)int GetVoltage (float *DataArray, int ArraySize, float mult, float Offset, int DeviceNumber)SetSampleRate 函数用来设置采集卡的采样率。
其参数为SampleRate(采样率,1K-500K范围内任意设置)和DeviceNumber(设备序号,同时支持10块采集卡)。
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《虚拟仪器技术》课程设计
课题:十字路口交通灯
学院:电气工程学院
专业:
学号:
姓名:
指导老师
目录
1 课程设计目的及任务 (1)
1.1 课程设计的目的 (1)
1.2 课程设计的任务 (1)
1.3 课程设计的要求及技术指标 (1)
2 总方案的确定并画出原理图 (2)
3 各基本单元原理及设计 (2)
3.1倒计时子VI (2)
3.2.属性节点 (3)
3.3.逻辑控制单元 (3)
3.4 计时单元 (3)
4 外面版设计及整体电路图 (4)
4.1 外面板 (4)
4.2 程序图 (5)
5电路安装调试 (6)
6 体会 (7)
7 参考文献 (8)
1 课程设计的目的及任务
1.1课程设计的目的
(1)掌握labview软件的编程方法;
(2)初步了解软硬件结合的仪器设计方法;
(3)培养综合应用所学知识来指导实践的能力;
1.2 课程设计的任务
交通和我们的生活息息相关。
平时我们过马路时看到十字路或着其他更复杂的路口有各种各样的交通灯,这对合理安排车辆行驶和行人提供了很大方便。
设计十字路口交通灯,基本实现车辆有秩序行驶的功能。
1.3 课程设计的要求和技术指标
(1)设计准确的时间来控制红、绿、黄三个灯的两灭;(2)增加带指导信号的路标实现人性化交通;
(3)温度时间提示功能;
2总方案的确定并画出原理框图
本实验主要是对十字路口交通进行合理安排和指挥。
我的设想是这样的:首先1号路亮绿灯,其他2、3、4路都亮红灯。
一号路此时可实现直行,左转和右转。
当2、4亮绿灯时,1、3路亮红灯,可实现直行和右转。
因为中间有个转盘所以这样都可实现去不同的方向行驶。
最后3号路绿灯亮其作用同1号路线。
原理框图如下:
3 各基本单元基本原理及设计
3.1 子VI。
通过设计要多次调用的程序时,我们可以设计子VI来简化步骤,如图一。
这个子VI实现的是七段数码管显示计时时间。
索引至数组,数组至簇,簇三个连接起来就使数码管可以接通。
通过其他逻辑控制实现数码管显示数字等功能。
图一子VI
3.2 属性节点。
使用属性节点让某段路可以按要求显示所要的东西,十分方便。
3.3 逻辑单元。
本次程序大体上的逻辑是这样的。
While循环目的是使整个程序按要求一直执行。
接下来第二个逻辑结构是条件分支,用来控制启动和停止。
第三层循环是for语句,可控制循环次数,灵活控制循环。
3.4计时单元。
计时单元的逻辑很复杂。
外面幅值的一些常数是控制计时时间,通过引用子VI达到控制时间的目的。
4 在面板设计及内部程序
4.1外面板设计外面板设计应尽量符合道路的要求,2012版labview提供了新的图标和外观设计图标,方便我们在电脑上进行形象的仿真。
4.2内部程序程序太大,一个屏幕没法截屏,使用导航窗口
截屏如下:
5 电路调试
调试过程要认真仔细,子VI的调试很浪费时间,每次连接都会出现很多问题,改对了一个就会出现另一个,多次试验,从失败中取得成功。
6 体会
Labview课程设计是一项综合技能的考验,我们不仅仅是掌握labview的使用技能,更提高了我们的自学能力,自我动手能力和交流能力等等。
这个课程设计我感受颇深,在设计十字路口时我查阅了网上很多的资料来构想我的设计。
承认网上有很多高手做出来的东西太复杂,很多原件我都没有见过。
经过分析筛选最后敲定一个适合自己开发练习的电路,从模仿到自我实现,一步步学习,一步步熟悉软件。
整个课程设计下来,我对labview也有了更深入的认识。
课程设计一周的学习,我觉得比一学期的讲课收获更大,通过自
己动手做出来的东西,更能加深对labview的理解。
单纯去听理论看似明白实际上是不懂。
一周的课程设计对我提升很大,但还远远不足去自我开发仪器,以后要多去学习才能更好去运用这个强大的软件。