2. 虚拟仪器开发软件LabVIEW8.2入门
2.1 LabVIEW8.2介绍
LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。
传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序,而LabVIEW 则采用数据流编程方式,程序框图中节点之间的数据流向决定了程序的执行顺序。它用图标表示函数,用连线表示数据流向。
LabVIEW程序被称为VI(Virtual Instrument),即虚拟仪器。 LabVIEW的核心概念就是“软件即是仪器”,即虚拟仪器的概念。 LabVIEW还包含了大量的工具与函数用于数据采集、分析、显示与存储等。 LabVIEW在测试、测量和自动化等领域具有最大的优势,因为LabVIEW提供了大量的工具与函数用于数据采集、分析、显示和存储。用户可以在数分钟内完成一套完整的从仪器连接、数据采集到分析、显示和存储的自动化测试测量系统。它被广泛地应用于汽车、通信、航空、半导体、电子设计生产、过程控制和生物医学等各个领域。
LabVIEW不仅可以用来快速搭建小型自动化测试测量系统,还可以被用来开发大型的分布式数据采集与控制系统。
2.2 利用LabVIEW8.2编程完成习题设计
2.2.1 第二章习题
1利用LabV写一个类似于左图的正弦波发生器,要求频率和幅度可调
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2.2.2 第三章习题
1、新建一个VI,进行如下练习:
任意放置几个控件在前面板,改变它们的位置、名称、大小、颜色等等。 在VI前面板和后面板之间进行切换 并排排列前面板和后面板窗口
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2、编写一个VI求三个数的平均值,如右图所示。
要求对三个输入控件等间隔并右对齐,对应的程序框图控件对象也要求如此对齐。 添加注释
分别用普通方式和高亮方式运行程序,体会数据流向。 单步执行一遍
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2.2.3 第四章习题
1、写一个VI判断两个数的大小,如右图所示:当A>B时,指示灯亮
2、写一个VI获取当前系统时间,并将其转换为字符串和浮点数。这在实际编程中会经常遇到
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3、利用局部变量向与它联系的前面板上的电流控件写数据,也可以从电流控件读数据
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4、写一个温度监测器,如右图所示,当温度超过报警上限,而且开启报警时,报警灯点亮。温度值可以由随即数发生器产生。
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5、给定任意x, 求如下表达式的值y x5
cosxex
2.2.4 第五章习题
1 、利用顺序结构和timing面板下的tick count VI,计算for循环产生一个长度为20000点的随机波形所需的时间。
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2、为第4章习题4添加一个While循环和定时器,实现连续的温度采集监测
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3、计算学生三门课(语文,数学,英语)的平均分,并根据平均分划分成绩等级。要求输出等级A,B,C,D,E。90分以上为A,80~为B,70~79为C,60~69为D,60分以下为E。
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2.2.5 第六章习题
1、为第5章的习题2连续温度采集监测添加报警信息,如下图所示,当报警发生时输出报警信息,例如“温度超限!当前温度78.23℃”,正常情况下输出空字符串、
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2、将一些字符串和数值转换成一个新的输出字符串,输出的字符串是一个GPIB命令字符串,他可以用来与串口仪器进行通信。
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3、用FOR循环创建一个数组,并用图形显示输出地数组。
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4、利用簇模拟汽车控制,如右图所示,控制面板可以对显示面板中的参量进行控制。油门控制转速,转速=油门*100,档位控制时速,时速=档位*40,油量随VI运行时间减少。
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2.2..6 第七章习题
1、利用随机数发生器仿真一个0到5V的采样信号,每200ms采一个点,利用实时趋势曲线实时显示采样结果。
2、 在习题1的基础上再增加1路电压信号采集,此路电压信号的范围为5到10V。
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3.利用随机数发生器仿真一个0到5V的采样信号,每200ms采一个点,共采集50个点,采集完后一次性显示在Waveform Graph上。
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4、在习题3的基础上再增加1路电压信号采集,此路电压信号的范围为5到10V,采样间隔是50ms,共采100个点。采样完成后,将两路采样信号显示在同一个Waveform Graph中。
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3 使用LabVEW8.2实现连续时间系统的时域分析-零状态响应 (指数激励)的设计
3.1 连续时间系统的时域分析-零状态响应的基本原理
零状态响应是不考虑起始系统储能的作用(设起始状态等于零),由系统的外加激励信号所产生的响应,记为r zs(t)。它满足方程
d n-1 d n d C 0 r (t)+C 1 n r (t) r (t)+...+C n-1 r (t)+Czs zs n-1 zs dt dt zs dt n d m-1 d m d = E 0 e(t)+E 1 m-1e(t)+...+E e(t)+E e(t) m-1 m dt dt dtm
及起始状态r(k) (0-)(k=0,1,....n-1),其形式为
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其中B(t)是特解。
可见零状态响应在激励信号作用下,它的响应有自由响应部分及强迫响应部分B(t)两部分构成。
3.2连续时间系统的时域分析-零状态响应(指数激励)的编程设计及实现
前面板
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后面板
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3.3
结论及分析
LabVIEW软件使用正常,连续时间系统的时域分析-零状态响应(指数激励)的设计成功,求出了系统在不同阶次下的零状态响应方程。 0阶无跳变
一阶无跳变
二阶无跳变
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参考文献
[1] 王磊.精通LabVIEW8.0.北京:电子工业出版社,2007
[2] 郑君里.信号与系统.第二版.上册.北京:高等教育出版社,2000. [3] 郑君里.信号与系统.第二版.下册.高等教育出版社,2000. [4] 蔡惟铮.集成电子技术.北京:高等教育出版社,2004 .
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