基于LabVIEW的虚拟3D驾驶仿真系统
ＳＳＮ １００６—７Ｉ６７ 西 实验室研究与探索
Ｉ ＥＳＥＡＲＣＨ ＡＮＩ）ＥＸ｝）ＬＯＲＡ ｒｌ０Ｎ ｉＮ ｉ Ａｊ３０ＲＡＴＯＲＹ 第３５卷笫１１期２０Ｉ６年１ Ｉ Ｊ ＶｆＪ１．３５ Ｎｏ．１】 Ｎｏｖ．２０ｌ６
基于ＬａｂＶＩＥＷ的虚拟３Ｄ驾驶仿真系统
文 矗， 陈晶田
（华中科技大学光学与电子信息学院，湖北武汉４３００７４）
摘 要：基于ＬａｂＶＩＥＷ开发了一种虚拟３Ｄ驾驶仿真系统，利用单片机ＳＴＣ８９Ｃ５２
通过串行通信来采集传感器数据并发送至上位机ＬａｂＶＩＥＷ，上位机程序基于汽车
动力学、ＬａｂＶＩＥＷ ３Ｄ、ＬａｂＳＱＬ来完成系统的显示和反馈、测试实验表明，系统能
较好地完成驾驶系统的基本指标，满足预期要求．
关键词：ＬａｂＶＩＥＷ；３Ｄ仿真系统；传感器；汽车动力学
中图分类号：ＴＪ ７６５．４ 文献标志码：Ａ
文章编号：ｌ００６—７ｌ６７（２０１ ６）Ｉ】一０ｌ０３—０４
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＬａｂＶＩ ＥＷ ｉｎ ａ Ｖｉｒｔｕａｌ ３ Ｄ
Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ
Ｎ Ｙａｏ．
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ（）ｆｌｔ ａｌ ａｌｌ（］Ｅｌｅ（。ｔｒｏｎｉ，￣・ＩＩｌｆＯＩ ｍａｔｉｏｎ，Ｈｕａｚｌｌｏｎｇ ＣＨＥＮ．１ｉｎｇ—ｔｉａｎ
Ｕｎｉｖｅ！‘ｓｉｌｙ ｏｆ Ｓｔ‘ｔｅｌｉｃｅ ａｎｄ Ｔｅｔ。ｔＩＩＩｏｌｏｇｙ．Ｗｕｈａｎ ４３００７４．Ｃ ｌｌａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ ｔｔｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｖｉｉ‘ｔｕａ］ｒｅａｌｉｔ．ｙ ｔｅｅｈｍＩｌｏｇｙ．Ｉｌ１Ｐ ａＩｉｐｌｉ￣‘ａｔｉｏｎ ｏｆ ｖｉｉ’ｔｕａｌ ３Ｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｉｓ ＩｌｌＯｒｅ ａｌｌｄ ｍｏｒｅ
ｅｘｔｅｎｓｉｖｅ．Ａ３Ｄ ｖｉｒｔｕａｌ（／ｒｉｖｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｄｅｖｅｈ）ｐｅｄ ｂａｓｅｄ‘＇ｌｌ Ｉ，ａｈＶＩＥＷ．￣ｌｌｌｄ ａ Ｉｌｌｉ（ ｒｔ＇（’ｏｎｔｒｏｌｌｅｔ’ＳＴＣ８９Ｃ５２ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ
ａｃｑｕｉｒｅ ｓｅｎｓｏｒ ｄａｔａ ｂｙ ｓｅｔ‘ｉａｌ（＇Ｏ１１ｍｍｎｉ￣・ａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｄａｔａ ａＩ。Ｐ ｓｅｎｔ ｔｏ ｔｈｅ Ｉ，ａｈＶＩＥ￣ ．Ｔｈｅ Ｉ＋ａＩ＞ＶＩＥ￣＇ ｐｌ’（】ｇｒ１３１１１（＇ｏｎｌｐｌｅｔｅｓ ｔｈｅ
ｓｙｓｔｅｍ’ｓ ｄｉｓｐｌａｙ ａｌ（（１ ｆｅｅｄｂａｃｋ ｂａｓｅｄ（Ｉｎ ｖｅｈｉｃｌｅ ｄｙｎａｎｆｉ（ ｓ．ＬａｈＶｌＥＷ ３ Ｄ ａｎｄ ｌｍｌ，ＳＱｌ“３Ｄ Ｖｈ ｔｕａｌ ；Ｖｉｎｇ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｈｓ
ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｙｓｔｅｍ（・ａｎ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｌ１ｒｉｍｍ‘Ｙ ｒｅｑｕｉｔ’ＰＩｌｌｅｎｔｓ ｏｌ ｔｈｅ（１ｒｉｖｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｓａｔｉｓｆ．ｖ ｔｈｅ（１ｅｍａｎ（Ｉｓ ｆｏｒ
ｖｉｒｔｕａｌ ｄｒｉｖｉｎｇ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＬａｂＶＩＥ￣， ：３ Ｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｔｎ１ ｓｙｓｔｅｍ；ｓｅｎｓｏｌ’ｓ；ｖｅｈｉｔ ｈ ｄｙｎａｔｎｉｔ Ｓ
０ 引 言
随着现代电子信息技术的发展，３Ｄ虚拟仿真技术
存很多领域得到了日益广泛的 用。目前国内外关于
３Ｄ模拟仿真多采用Ｖｉｓｕａｌ Ｓｔｕｄｉｏ、Ｅｃｌｉｐｓｅ、３ＤＳ ＭａＸ、
Ｍａｙａ等软件协同开发，场景真实、效果逼真，但是程序
多由文本语言产牛代码编写而成，导敛Ｔ作量大，程序
的 观性也不皮好 、
收稿日期：２０１６—０２—２４
作者简介：史 （Ｉ９９５
ｒ乜信息Ｉ 张 科学
．ｒｅ１．：Ｉ ３Ｉ６３３７Ｉ９３２：Ｅ—ｌｌｌｉｌ 通信作者：陈 ＩＩＩ（１９７０
方向为光电技术及心川 ）， 。河南新乡人，本科生．０、Ｉ 方向：光
：ｗｅｎｙａｏ＠ｈｕｓｔ．ｅｄｕ．ｒＩ１ ），史，黑龙江齐齐喻尔人，Ｉ 师，研究
Ｔｆ｜Ｉ．：０２７￣３９６０６６８；Ｅ—ｍａｉｌ：＿Ｊｌｌ’ｈｅｎＯ０８＠Ｉ６３．¨＇ 美 家仪器公司外发的ＬａｂＶ１ＥＷ软件，类似于
ｃ ＢＡＳＩＣ开发环境，但是相比其他计算机 占采Ｈｊ
基于文本语寿的代码形式，ＬａｈＶＩＥＷ采Ｈｊ直观的图形
化语言，也就是Ｇ语青‘，有庞大 数侔．采用数据流编
程方式产生框 的形式，给编程Ｔ作带来了很大方便，
从而可以缩短外发时问 。
本文以东ＪｘＬ雪铁龙爱丽舍１．６ Ｌ轿乍为原 设计
的３Ｄ甥驶仿真系统为例，介 ｒ ＬａｂＶＩＥＷ 虚拟３Ｉ）
仿真系统中的应用。
１ 系统原理
设计该系统，需要解决的问题主要包括对３Ｄ模
型的搭建和凋Ｈｊ、州ＬａｂＶＩＥＷ软件实现速度算法和方
控制等。
３Ｄ虚拟场景利用了ｔ维｝冬１形、网络技术以及数字
摄影、测量等技术来实现 、在３ＤＳ Ｍａｘ巾完成虚拟场 实 验 室 研 究 与 探 索 第３５卷
景的建模并可转换为虚拟现实建模语言ＶＲＭＬ，利用
ＶＲＭＩ 言『】ｒ以实观各功能，然后通过ＬａｂＶＩＥＷ中的
３Ｄ控件来实现刈 ３Ｄ场景的调用，使得３Ｄ虚拟驾驶
呈现ｒ逼真的３Ｄ效果。
速度算法 ｝】利用汽车动力学模型 ：根据汽车
行驶过程中乃的平衡关系，汽年在直线行驶过程中受
力与速度的关系为：
＝ （Ｆ Ｆ—Ｆ。一Ｆ） （１）
式中： 为汽车速度（ｍ／ｓ）；ｇ为重力加速度（９．８
ｍ／ｓ ）；ｎ为旋转质量转换系数；Ｇ为整车总重量（Ｎ）；
Ｆ 为汽车的驱动力（Ｎ）；Ｆ。为滚动阻力（Ｎ）；Ｆ 为坡
度阻力（Ｎ）；Ｆ 为风阻力（Ｎ）。
汽车在转向行驶过程ｒｌｆｌ’考虑转向力和离心力、脚
刹制动器或手刹对汽车速度的影响，汽车行驶速度模
型为：
＝ （Ｆ 一Ｆ Ｆｒ Ｆ 一Ｆ 一Ｆｊ）（２）
式中： ．为转向力和离心力在汽车行驶方向上的分
肇；Ｆ．．为脚刹制动器或手刹所产生的制动力。
对于汽车的坐标位置，需要知道汽车行驶的速度
和汽 行驶的当前方向。假设汽车在平行于路面的平
面上运动，汽车行驶方向模型可看作汽车转角与方向
盘转角之间的函数关系为：
ｄＯ＝ ×２竹＝ ＝半 （３）
式中：０为汽车行驶方向转角；，为汽车转向半径与方
向盘转角的系数， 为方向盘转角
凶此，汽车行驶方‘向控制模型为：
＝孚 （４） （１￡ ｆ 、
通过动力学理论解决了上述的３Ｄ场景的搭建、
速度算法和方向控制问题，冉通过ＬａｂＶＩＥＷ完成整体
的设计就比较容易 、
２ 系统设计
３Ｄ驾驶仿真系统的设汁，涉及硬件、软件、数据库
等，系统原理结构如罔ｌ所示
圈 圈 传感器ｌＨ＿ Ｉ硬件系统Ｉ Ｉ一 Ｉ。 。Ｉ
降Ｉ １ 系统原理结构
通过单片机ＳＴＣ８９Ｃ５２完成硬件系统的驱动、控
制、外部中断、监听、档位的选择以及方向灯操作等，８ 位Ａ／Ｄ采集电位传感器数据并传输到上位机
ＬａｂＶＩＥＷ进行处理。软什系统包括Ｉ，ａｂＶＩＥＷＬａｂＳＱＬ
对数据库的调川、ＬａｂＶＩＥＷ ３Ｄ控件的使用和３Ｉ）场景
产生、变换 。 、硬件部分和软件部分通过渊用
ＬａｂＶＩＥＷ ＶＩＳＡ使硬件传输的数据解析为方向蕊、刹
车、油门的数据，进行反馈ｊ｛ 通过算法控制ＬａｂＶ１ＥＷ
中的汽车前进、倒退和转弯等动作。
硬件系统主要由厅向盘、刹车和油门等组成，实物
图如图２所示。
２ 馊件系统装置芟物Ｉ矧
下位机需要完成人机对话，并能够从传感器获取
数据，并能与上位机进行稳定的串口通信，把数据准确
及时传输到电脑上进行处理。驾驶操作的数据是通过
电位传感器和Ａ／Ｄ芯片采集，由单片机ＳＴＣ８９Ｃ５２控
制，该单片机价格便宜，技术成熟，编程厅便，比较适合
做本项目的主控单元 。驱动原理图如图３所示。
在单片机采集程序中，采用传感器数据的变化来判断
事件并实现数据传输，程序流程网如图４所示 、
图３ 动电路原理
上位机实现埘数据冉处理以及给 ｝｛ｊ户呈现视觉反
馈，采用ＬａｂＶ１ＥＷ进行界而的编写。３Ｄ场景的搭建
要完成对于３Ｄ模块的凋用和３Ｄ界面的展现。３Ｄ模
型模块由ＬａｂＶＩＥＷ ｉ维图片控件和由３ＤＳ Ｍａｘ生成
的模型一起构成，并且这一模块被完全集成到ＩＮＩＴ．ｖｉ
子Ｖｌ中，方便渊用。３Ｄ模型生成模块处图５ 文 矗，等：基于１．ａｂＶＩＥ￣ 的虚拟３ Ｄ驾驶仿真系统
串口初始化，硬件 数据初始化
ＡＤ初始化，选择ＡＤ 通道并采集数据， 数据保存在数组里
ｙ－
到上位机 ｌ
冬１ ４ 系统硬什程序流程罔
砸耍 ‘ ｔＡｄｄ（ Ｉ ｆ ！竺竺！ ｊ
５ ３Ｄ模 成模块
任３Ｄ场景制作ｃｌ｜＇采用ＬａｂＶＩＥＷ ３Ｄ控件涮州
３ＤＳ Ｍａｘ的－ｊ维模型，完成场景的制作。采用结构化
编程：分为３Ｄ模型生成、３Ｄ场景控制及３Ｄ汽车的移
动等部分。
通过生产者／消费者模式米达到各个模块之问的
数据交流，然后ｌ＿ｔｉ Ｌａｌ ＪＶＩＥＷ完成数据的接收、处理、分
析以及反馈，实现车的运动操作 。。
数据处理、分析要完成数据的处理和各种行为的
响应，使用＿ｒ 个循环结构。第一个循环使用了生产
者和状态机，实现了硬件的数据接收并做了处理和控
制程序；第二个循环是将３Ｄ场景控制及汽车的移动
转化后的数据进行反馈控制，采用动力学原理利用积
分算法计算移动的ＸＹ轨迹坐标，算法程序如图６所
示；第 个循环进行事件产生及规则判定模块。通过
获取第一循环和第二循环产生的数据进行判断，通过
对全局变量的使川实现了三个循环之问的信息反馈
系统也可进行交通常识考试，通过ＬａｂＶＩＥＷ ｆ１１数
据库控件ｌａｂＳＱＩ 来调用Ａｃｃｅｓｓ数据库实现考题内容
渎入。题库渊Ｈｊ模块如图７所示
３ 系统测试
３ Ｄ驾驶仿真系统测试包括对于系统的体验测试 ６坐怀化 苒泣
￡ 竺 堡 兰 曼： ：塑塑墅！ 团圆一
匡 囹 ｌ
７题库洲川卡｝ｌ块
平¨数据测试、
体验测试过程主要包括通过ＰＣ端捕接上＿方向
盘、刹车、ｆｌ｝１ 。利用串口和ＬａｂＶＩＥＷ接收数据并实现
驾车等基本功能，并反馈信息给刚户 ． 同时为了保
证良好的川户体验，特别做了左、中、有 屏 ．左屏
代表左视镜， 屏代表 视镜、－ｔ屏 爪如图８（ａ）所
刀÷。体验驾驶中人行道未减速操作不合格则系统报
错，如图８（ｂ）所示 ．
（Ｉ１）驾驶界Ｉ＾ｆ报｝持
８体验洲试
，
LabVIEW虚拟信号发生器和虚拟示波器
LabVIEW虚拟信号发生器和虚拟示波器
在实际的实验室，在学习电子、电机、通讯等领域时，人们通常需要借助工具设备来生成模拟信号，或者通过示波器等设备来观察电路中的电信号波形。然而，在虚拟仪器技术兴起之后，我们也可以通过使用LabVIEW虚拟信号发生器和虚拟示波器来完成工作。
虚拟信号发生器
LabVIEW虚拟信号发生器通过计算机内部算法，可以生成模拟信号。用户可以通过设定周期、频率、振幅、相位等参数，来生成不同类型的波形信号，例如：正弦波、方波、三角波、锯齿波、随机噪声信号等。在实验中，我们可以通过将生成的信号与被测信号进行比较，从而评估被测信号的特性。
生成信号的步骤
1. 打开LabVIEW软件，并新建VI（Virtual Instrument）。
2. 在Block Diagram中画出模拟信号发生器模块。
3. 设置发生器的参数，包括周期、频率、振幅、相位等。
4. 连接发生器的输出端口并将信号输出。
5. 通过插入示波器，来观察生成的信号波形。
实际应用
虚拟信号发生器可以使用在电子、电路、通讯等实验中。例如，在音频处理领域，可以使用虚拟信号发生器来输出不同频率和振幅的信号，来评估音频处理器的特性。
虚拟示波器
LabVIEW虚拟示波器是一款可视化的工具，通过计算机屏幕显示出电路信号波形。用户可以通过插入虚拟示波器，观察被测对象的电路波形，并对信号特性进行分析和评估。虚拟示波器与实际示波器不同的是，它不需要物理电路来实现，而是通过LabVIEW的软件模拟来实现。
使用方法
1. 打开LabVIEW软件，并新建VI。
2. 在Front Panel中选择示波器工具，将示波器放置在界面中。
3. 将被测对象的信号接入示波器的输入端口。
4. 在Block Diagram中编写代码，以获取输入信号并通过示波器显示出来。 5. 在Front Panel中观察示波器的波形图。
实际应用
虚拟示波器可以应用于任何需要观察、评估电路信号的场合。例如，在研究和开发新型电路时，虚拟示波器可以用来显示被测对象的信号波形，有效地进行信号特性评估和对比分析。
用labview设计一个计算器(虚拟仪器)
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虚拟仪器实验报告
科 目：
姓 名： 学 号：
院 系： 类 别： （ 学术、专业）
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实验一 Labview 计算器
一、实验目的
通过利用labview设计一个简易计算器熟练的掌握labview基本功能和基本操作方法。
二、实验要求
利用设计的计算器可以进行简单的四则运算、可以进行平方、开根号和倒数运算、计算器可以进行清零和关闭计算器操作、在输入数据时不慎将某个数字输错可以运用BackSpace清除该值等一些基本简单的运算。
三、实验原理和框图
1、前面板设计
前面板是LabVIEW的图形用户界面，在LabVIEW环境中可以对这些对象的外观和属性进行设计，LabVIEW提供了非常丰富的界面对象，可以方便地设计出生动、直观、操作方便的用户界面。本系统中前面板显示程序的输入和输出对象，即，控件和显示器。本程序中控件主要是按钮，显示器主要是文本显示。
在前面板设计过程中先在前面板整齐排列放置22个确定按钮，将这22按钮的标签隐藏，然后修改这22个确定按钮的名字分别为：0～9十个数字、小数点、正负号、加、减、乘、除、等号、倒数、根号、清零、退格和X的Y次方。
前面板还包括一个文本显示控件用于显示计算的结果和计算器的某些提示，通过改变显示控件的大小使之于计算器的大小相适应。计算器的前面板还有程序框图中while循环的停止按钮，当按钮按下时计算器停止工作退出到LabVIEW的编辑界面。
为了前面板的美观和防止按钮的移动，分别将前面板的各个按钮和文字进行组合和对前面板进行装饰，装饰采用修饰中的平面框。如下图所示： 3 / 15
2.后面板设计
程序框图对象包括接线端和节点，将各个对象连线连接便创建了程序框图，接线端的颜色和符号表明了相应输入控件或显示控件的数据类型。程序框图是程序的核心，程序要实现的功能都是通过程序框图反应出来的。本课程设计的程序框图主要运用了while循环、时间结构、条件结构和平铺顺序等结构。 4 / 15
基于LabVIEW信号分析与处理实验系统的设计
龙源期刊网
基于LabVIEW信号分析与处理实验系统的设计
作者：郭俊美 刘海英 汪宁
来源：《科技视界》2018年第07期
【摘 要】本文介绍了信号分析与处理实验系统的LabVIEW实现，完成了信号运算、傅里叶变换、频谱分析、数字FIR滤波器的LabVIEW实现。相比于传统的实验教学系统，LabVIEW软件具有可视化的图形编程语言和平台，以及强大的I/O驱动能力，能够直接对测试数据进行各种分析与处理。实验系统的实现不仅提高了学生对实验课程的动手能力，同时还让学生能够更加深刻的理解和掌握了《信号分析与处理》这门专业课。
【关键词】信号分析与处理 LabVIEW平台；实验教学系统；图像化编程
中图分类号： TP391.72 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）07-0028-003
“信号分析与处理”这门课程是测控技术有仪器专业的重要专业基础课程，也是国内各院校相应学科专业的重点主干课程，其教学质量直接影响到人才培养的质量和仪器仪学科的发展水平。
“信号分析与处理”的特点是：概念性和原理性较强，相对来说比较抽象。因此学生在学习这门课程时，普遍反映信号分析与处理这门课中的概念太抽象，不容易理解，在学习过程中对其中的分析方法与基本理论不能很好地理解与掌握。因此，开设信号分析与处理课程所要解决的关键问题是：如何让学生尽快地理解与掌握课程中的基本概念、基本原理、基本分析方法以及学会灵活运用这一理论工具。
把虚拟仪器技术引入信号分析与处理的理论和实践教学后， 可以促使学生改变学习方法，变被动学习为主动探索激发学生的学习兴趣， 培养学生应用新知识的能力；同时，还可以丰富老师的教学手段， 提高设计效率， 目前各大高校正在逐渐探索如何把虚拟仪器技术引入到信号分析与处理等课程中，从而提高信号分析与处理这门课程的教学质量。因此，为了使学生更好的理解抽象的理论知识，增加实际的工程动手能力，把理论与实践结合起来，我们开发了基于LabVIEW的信号分析与处理实验系统。该系统可应用于测控技术与仪器专业和自动化专业专业的信号分析与处理实验教学。
基于LabVIEW的汽车ABS试验台测控系统
ｌ 訇 化
基于ＬａｂＶＩＥＷ的汽车ＡＢＳ试验台测控系统
Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ａｎｔｉ－Ｉｏｃｋ ｂｒａｋｉｎｇ ｔｅｓｔ ｂｅｎｃｈ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＬａｂＶ－ＥＷ 朱善同，周萍，孙跃东
ＺＨＵ Ｓｈａｎ．ｔｏｎｇ．ＺＨＯＵ Ｐｉｎｇ，ＳＵＮ Ｙｕｅ．ｄｏｎｇ
（上海理工大学机械工程学院，上海２０００９３） 摘要：本文针对汽车ＡＢＳ系统安全性与可靠性的要求，以ＬａｂＶＩＥＷ为软件开发平台，研制了一套汽 车ＡＢＳ试验台测控系统。该系统能够模拟在不同车速和不同路况下，ＡＢＳ起作用时的汽车制 动过程。基于ＬａｂＶＩＥＷ软件平台所设计的系统具有数据采集、信号发生、信号控制和数据分 析功能，实现了系统的自动化。试验结果表明，所设计的汽车ＡＢＳ￣ＩＪ控系统动态性能良好。 关键词：ＡＢＳ；测控系统；ＬａｂＶｌＥＷ 中图分类号：Ｕ４６７．５ 文献标识码：Ａ
Ｄｏｉ：１ ０．３９６９／Ｊ．ｉｓｓｎ．１ ００９－０１ ３４．２０１ ２．２（下）．１ ２
０引言
随着汽车的高速发展以及汽车动力性能的不
断提高，客观上对汽车制动的安全性能也提出了
越来越高的要求。汽车ＡＢＳ是在传统制动系统的
基础上采用电子控制技术，在制动时防车轮抱死 的一种机电一体化系统” ，由于对汽车行驶安全
影响很大，因此需要建立一套测控系统来检测其
性能的好坏。
虚拟仪器系统是对传统仪器的重大突破，是
测控系统与计算机结合的产物。使用ＬａｂＶＩＥＷ软
件可以有效的满足对数据采集、处理分析、监控
和显示需要，并且使系统具有很好的灵活性和扩
展性。通过ＬａｂＶＩＥＷ可以建立一套界面友好、简
单直观的现场数据监控、功能强大的测控系统 。
１ ＡＢＳ测控系统
１．１ ＡＢＳ测控系统的结构组成
本文汽车ＡＢＳ试验台主要用于检测和开发
ＡＢＳ的试验。其系统结构示意图如图１所示。
整个系统主要由上位机、ＰＣＩ一８３２０数据采集
基于Labview进行激光器控制和3D实时显示
＿ ０ 基于Ｌａｂｖｉｅｗ ？＿ｌｌ ＿ 。 誓 ＿ 。 ｜ ： ｌｌ ｊｌｌｔ ｜＿ ｜ ｜ｌ 。｜｜ 进行激光器控制和３Ｄ实时显示 周 华 （陕西邮电职业技术学院 ７１２０００） 【摘 要】本文研究了Ｌａｂｖｉｅｗ图形化编程软件在光学实验中的应用，主 要介绍了Ｌａｂｖｉｅｗ对激光器的控制、数据采集卡数据的采集和数据３Ｄ 显示功能。通过对软件自带的移位寄存器功能和替换数组子集功能的 研究，成功的实现了实时３Ｄ显示功能，为Ｌａｂｖｉｅｗ在虚拟实验平台构 建中，开辟了新的应用 【关键词］Ｌａｂｖｉｅｗ；教据采集；实时３Ｄ显示 ｌ 引言 Ｌａｂｖｉｅｗ软件是美国ＮＩ公司实现虚拟仪器技术的Ｇ语言，它 是基于通用计算机等标准软硬件资源的图形化测控系统集成编程 开发平台，具有系统实现简单、构建灵活、层次体系明晰等特点。 在光学实验中，该软件借助数据采集卡和传感器能够很容易地搭 建起虚拟仪器平台，实现对整个物理实验过程的控制和实时显示。 但软件本身的３Ｄ功能不能够实现３Ｄ的实时显示，为了便于对实 验中的变化情况及时了解，我们利用软件自带移位寄存器和替换 数组子集功能实现了３Ｄ实时显示。 ２激光器控制和数据采集系统的构成 激光器控制和数据采集系统的硬件主要包括激光器、光学传 感器、数据采集卡和ＰＣ机四部分。激光器用于产生实验所需光 源。ＰＣ机通过数据采集卡ＵＳＢ２８１５实现对激光器扫描起始波长、 步进波长、扫描范围、扫描时间等的控制。光学传感器用于获取实 验中的各种光信号。数据采集卡实现信号在传感器和ＰＣ机之问 的传输。控制程序包括应用程序和硬件驱动程序两部分，应用程 序实现信号的显示、存储等功能，硬件驱动程序用于完成数据采集 卡工作模式的设置。 ３激光器控制和数据采集程序实现 Ｌａｂｖｉｅｗ软件进行图形化编程，可以将大程序分解为多个子程 序，称为子Ⅵ。每个子Ⅵ实现一个小功能，最后用 个主程序实 现对每个子Ⅵ的调用，形成最后的控制程序。 ３．１激光器控制实现 激光器采用固定格式的命令进行控制和参数设定，并对扫描 开始和结束动作进行反馈。对激光器写入字母和数字混合的字符 串，激光器的扫描开始和结束动作以脉冲的形式进行反馈。为了 实现对激光器的控制，我们采用了软件自带Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｉａｌ Ｗｒｉｔｅ ａｎｄ ｒｅａｄ．ＶＩ子程序并对其进行简单修改，就可实现对激光器命令的写 入。为实现对激光器反馈信号的精确判断，我们首先对反馈脉冲 宽度进行设定，使之为采样周期的１Ｏ倍。对于反馈信号的判断采 用幅度和脉冲宽度双识别的方式，设定幅度判断阈值，脉冲宽度判 定的上下限，以滤除干扰脉冲，最大限度保证判断准确。 ３ ２数据采集实现 本文中应用的数据采集卡为北京阿尔泰科技发展公司的 ＵＳＢ２８１５。该数据采集卡的主要功能如下： （一）１６位ＡＤ精度，２５０ＫＳ／ｓ采样频率。 （二）带有ＤＡ，ＡＤ，ＤＩＯ功能，多种量程。 （三）８ｋ容量ＦＩＦＯ存储器。。 该数据采集卡提供＿ｒ动态链接函数库以方便使用者编写数据 采集卡控制程序时进行调用。我们通过Ｌａｂｖｉｅｗ的调用动态链接 库方式（ＤＬＦ），调用数据采集卡的动态链接库，编写数据采集卡初 始化子Ⅵ，实现对数据采集卡采样频率、增益等参数的设置；编写 数据采集卡写入命令子Ⅵ，实现对数据采集卡连接的激光器和信 号采集传感控制命令写入和参数设定；编写数据采集卡读取数据 子Ⅵ，实现对激光器和传感器反馈信号的实时渎取和判断。 ４数据实时３Ｄ显示 Ｌａｂｖｉｅｗ软件的２Ｄ显示功能非常完善，带有数据缓存功能，能 够将当前数据和历史数据同时显示。我们采用２Ｄ显示模块就可 以轻松地搭建起类似示波器的波形显示虚拟仪器，如图ｌ所示： 图Ｉ 波长一光强度二维图 但是软件的３Ｄ显示功能不具备实时功能，即显示模块只能显 示当前数据，不具备对历史数据的存储功能。实验所取３Ｄ图ｊ个 坐标轴分别为波长ｘ、相位（时问）Ｙ、光强度ｚ，可以显示成３Ｄ曲 线，也可以显示３Ｄ曲面。我们利用软件自带移位寄存器功能和替 换数组子集功能，实现了吏时３Ｄ显示，方便了对３Ｄ图像的实时 观察和操作。 ４．１移位寄存器功能 图２
基于LabVIEW的矢量控制系统的虚拟仪器平台
虚拟仪器 Ｖｉ ｒｔｕａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ 《电气自动化）２００７年第２９卷第２期
基于ＬａｂＶｌ ＥＷ的矢量控制系统的虚拟仪器平台
Ｖｉｒｔｕａｌ Ｉ ｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ＰＩａｔｆＯｒｍ ｉｎ Ｖｅｃｔｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＬａｂＶｌ ＥＷ
上海大学自动化系（上海２０００７２）崔红军陈治川
（Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００７２，Ｃｈｉｎａ）Ｃｕｉ Ｈｏｎｇｊｕｎ Ｃｈｅｎ Ｚｈｉｃｈｕａｎ
摘 要：介绍了基于ＬａｂＶＩＥＷ的矢量控制系统中的虚拟仪器平台的实现。该平台通过ＤＳＣ与Ｐｃ机的串口通讯，实现在线修改和显示矢
量控制系统中的参数，实时显示电机的速度和电流波形，省去了测速发电机和示波器，降低了开发成本，提高了系统的实时控制
性能。
关键词：矢量控制ｄｓＰＩＣ３ＯＦ２０１０ 串口通讯虚拟仪器
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｖｉｒｔｕａｌ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｉｎ ｖｅｃｔｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＬａｂＶＩＥＷ．Ｔｈｅ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｃａｎ ｒｅａｌｉｚｅ ｏｎ—ｌｉｎｅ
ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｎｄ ｄｉｓｐｌａｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｔｏｒ Ｓ ｓｐｅｅｄ ａｎｄ ｃｕｒｒｅｎｔ ｗａｖｅｆｏｒｍ ｗｉｔｈｏｕｔ ｔｈｅ ｔａｃｈｏｇｅｎｅｒａｔｏｒ ａｎｄ ｏｓｃｉｌｌｏｓｃｏｐｅ ｂｙ ｔｈｅ
ｓｅｒｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｃｏｓｔ ｉｓ ｒｅｄｕｃｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｓ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｐｌａｔｆｏｒｍ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｖｅｃｔｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｄｓＰＩＣ３ＯＦ２０ １０ ｓｅｒｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ＬａｂＶＩＥＷ ［中图分类号】ＴＭ９２１．５ ［文献标识码】Ａ［文章编号】１０００ ３８８６（２００７）０２—００５７—０３
基于LabVIEW和PXI的汽车数字仪表测控系统设计
２００７年Ｉ １月 第２６卷第１ Ｉ期 应用
基于ＬａｂＶＩＥＷ和ＰＸＩ的汽车数字仪表
测控系统设计
刘全周 汪春华张宏伟
（中国汽车技术研究中心 天津３００１６２）
摘要：本文利用ＮＩ公司的工业计算机和相关ＰＸＩ板卡系列产品以及一块自行研发的数据通信转换卡，构成数字式仪表在 线测试系统，系统模拟数字仪表测试所需要的车辆的各种状态参数和信号，包括模拟、数字、开关量及ＣＡＮ等信号，驱动待测 数字仪表，模拟车辆相关状态工作并反馈数字仪表的工作状态信息。通过ＮＩ公司的Ｌ丑ｂⅥ矾 软件平台对整个测试系统进
行开发，最终提供出完整的汽车智能数字仪表的测试方案。
关键词：ＬａｂⅥＥＷ；ＰＸＩ；状态机；仪表测试 中图分类号：ＴＰ３３６ 文献标识码：Ｂ
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅ ｄｉｇｉｔａｌ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｔｅｓｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ
ｂａｓｅｄ ｏｎ ＬａｂＶＩＥＷ＆ＰＸＩ
Ｌｉｕ Ｑｕａｎｚｈｏｕ Ｗａｎｇ Ｃｈｕｎｈｕａ Ｚｈａｎｇ Ｈｏｎｇｗｅｉ （Ｃｈｉｎａ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００１６２）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ａ ｄｉｇｉｔａｌ ｖｅｈｉｃｌｅ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｏｎ－ｌｉｎｅ ｔｅｓｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｄｅｓｉｇｈｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｏｆ ＮＩ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｗｉｔｈ ＰＸＩ ｂｏａｒｄｓ ａｎｄ ａ ｄａｔａ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｂｏａｒｄ．Ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ｓｉｍｕｌａｔｅ ａｌｌ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ ｓｉｇ—
ｎａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ａｎａｌｏｇ ｓｉｇｎａｌ，ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ，ｓｗｉｔｃｈ ｓｉｇｎａｌ ａｎｄ ＣＡＮ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｈａｔ ａｒｅ ｎｅｅｄｅｄ ｂｙ ｖｅｈｉｃｌｅ．Ｉｔ
基于虚拟仪器LabVIEW的脑-机接口系统
Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ计算机工程与应用
基于虚拟仪器ＬａｂＶＩＥＷ的脑一机接口系统
权苏会ｔ，何庆华－，田逢春ｚ
ＱＵＡＮ Ｓｕ—ｈｕｉ ，ＨＥ Ｑｉｎｇ—ｈｕａ ，ＴＩＡＮ Ｆｅｎｇ－ｃｈｕｎ。
１．重庆大学通信工程学院，重庆４０００４４
２．第三军医大学大坪医院野战外科研究所，重庆４￣０４２ １．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００４４，Ｃｈｉｎａ
２．Ｄａｐｉｎｇ Ｈｏｓｐｉｔａ１．Ｓｕｒｇｅｒｙ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｈｉｒｄ Ｍｉｌｉｔａｒｙ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００４２，Ｃｈｉｎａ
Ｅ－ｍａｉｌ：ｑｕａｎｓｕｈｕｉ２００４＠１６３．ｃｏｎ
ＱＵＡＮ Ｓｕ—ｈｕｉ，ＨＥ Ｑｉｎｇ—ｈｕａ，ＴＩＡＮ Ｆｅｎｇ—ｃｈｕｎ．Ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｂｒａｉｎ－Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＢＣＩ）ｂａｓｅｄ ｏｎ ＬａｂＶＩＥＷ．Ｃｏｍ—
ｐｕｔｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，２００８，４４（３１）：２４５－２４８．
Ａｂｓｔｒａｃｔ：１１１ｅ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｂｒａｉｎ—Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＢＣＩ）ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｖｉｓｕａｌ ｅｖｏｋｅｄ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｕｎｄｅｒ ＬａｂＶＩＥＷ ｉｓ ｐｒｅ— ｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｐａｒｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ａｒｅ ｔｈｅ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｖｉｓｕａｌ ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ＥＥＧ． ｒｈｅ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｓｔｉｍ— ｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｕｌｅ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ ａ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｐｏｓｓｉｂｌｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎｓ。ａｎｄ ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｔｅｓｔｅｅ ｆｉｘａｔｅ ｏｎ ｏｎｅ ｏｂｊｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｓｃｒｅｅｎ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｂｅ
【设计】一种基于LABVIEW的PID控制器的设计方法
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1文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑. 【关键字】设计
一种基于LABVIEW的PID控制器的设计方法
摘 要
利用虚拟仪器技术,采用LABVIEW图形编程环境,设计了一个PID程序,用于仿真PID控制规律。PID控制器是一种线性的控制器，具有原理简单、易于整定、使用方便和控制性能较强的优点，它能够对线性控制系统快速准确的确定P、I、D三个参数和阶跃响应曲线。同时，可以给出控制系统开环或者闭环的阶跃响应。通过改变P、I、D参数和设定值，观察不同情况下的控制曲线，或在同样参数情况下比较位置型PID与增量型PID的控制效果。通过对各种控制器作用下，对线性控制对象，阶跃输入的响应曲线分析，从而得到各个阶跃响应特性。证明该控制器设计正确，实用技术方法可行。并总结出PID调整Kp，Ki，Kd参数的一般顺序。该控制器为各个领域的过程控制系统提供了方便，节省了时间，大大的提高了生产效率。
关键词：虚拟仪器；LABVIEW；PID控制
Base on LABVIEW for PID controller design method
ABSTRACT
Using the technology of virtual instrument, using LABVIEW graphical programming environment, to
design a PID program, used to control law simulation PID.PID controller is a linear controller，which has such
advantages as simple principles,easy setting,convenient application and strong control performance. It can
基于LABVIEW的温度高低温报警系统
摘 要
随着信息领域各种技术的发展，在数据采集方面的技术也取得了很大的进步，采集数据的信息化是目前社会的主流发展方向。各种领域都用到了数据采集，在石油勘探，地震数据采集领域已经得到应用。随着测控技术的迅猛发展，以虚拟仪器为核心的数据采集系统已经在测控领域中占到了统治地位。
数据采集系统是将现场采集到的数据进行处理、传输显示、储存等操作。数据采集系统主要功能是把模拟信号变成数字信号，并进行分析、处理 、存储和显示。温度数据采集系统广泛的应用于人们的日常生活中。
本文主要介绍了利用labview实现温度采集系统的设计过程，系统结构时利用了labview的虚拟仪器技术，由labview虚拟系统自生成温度信号，通过温度的采集实现对温度数据的采集，预处理，分析，储存和显示。全文的内容主要包括：虚拟仪器的发展，labview虚拟仪器的介绍，温度采集系统的制作与调试最后是自己在本次制作中的不足与展望。
关键词：labview ，虚拟仪器，温度监测系统
目 录
1、研究背景 ....................................... 1
1.1温度的研究背景...................................................................................... 1
1.2研究的意义.............................................................................................. 1
2、课题方案 ................................................................................ 2
2.1实验目的 ................................................................................................. 2