摘要：
介绍了一种在LabVIEW平台上使用普通运动控制卡实现快速开发多轴运动控制程序的方法。该方法首先应用运动普通控制卡提供的函数库编译成通用动态链接库文件，然后使用LabVIEW与外部代码进行连接的动态连接库机制调用这个文件，实现实时的运动控制。
实践证明，该方法不仅可以很好地发挥运动控制卡的性能，而且可以借助LabVIEW强大的界面编辑功能，缩短程序开发周期，美化人机界面。
关键词：LabVIEW;运动控制卡;动态链接库
一、引言
LabVIEW
（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是美国国家仪器公司（National Instruments）推出一种基于图形语言的开发环境，编程非常方便，人机交互界面直观友好，用户可以创建独立的可执行文件，能够脱离开发环境而单独运行，是目前最流行的虚拟仪器编程平台，广泛应用于测试测量、过程控制、实验室研究与自动化等方面。
在运动控制方面，LabVIEW有专门的运动控制模块，并且NI
公司为其所有的运动控制卡配备相应的驱动程序，可以方便实现即插即用功能。如果用户所使用的板卡不是NI公司的产品，又没有提供与LabVIEW兼容的驱动程序，就不能为LabVIEW所用。但是LabVIEW能够通过调用Windows32动态连接库
（Dynamic Link Library，简称DLL）来编写与LabVIEW兼容的驱动程序，实现该运动控制卡在LabVIEW环境下二次开发，不仅可以大大降低成本、缩短开发周期，而且可以使界面美观。
二、应用背景
笔者在参与某二自由度运动平台运动仿真项目的研制过程中，选用深圳众为兴数控技术有限公司生产的ADT850型四轴运动控制卡，该型号的卡提供多种版本Windows下的驱动程序和在
BorlandC++3.1、VB和VC等多种环境下开发所需的函数库。虽然在这些编程环境中很容易实现所需的运动控制，但是，如果要开发出一个美观的人机交互界面，将会有很大一部分时间花在程序主界面的编写上。为此，我们利用LabVIEW强大的界面编辑功能以及它能够调用Windows32动态连接库的特点，首先在VC编译环境中编译出运动控制所需要的动态链接库文件，然后在LabVIEW环境中编写程序主界面，最后在LabVIEW框图程序中调用动态链接库文件来编写所需的运动控制程序。其主要过程如图1所示。
图1 DLL生成与LabVIEW调用
三、程序设计
LabVIEW具有强大的外部接口能力，可用的外部接口包括：DDE、CIN、DLL、MATLAB Script以及HiQ Script等，其中DLL
是其常用的外部接口。
3.1 动态链接库（DLL）的编写
DLL是基于Windows程序设计的一个非常重要的组成部分。DLL 的编制与具体的编程语言及编译器无关，只要遵守DLL的开发规范和编程策略，并安排正确的调用接口，不管用何种编程语言编制的DLL都具有通用性，这就给我们编写通用的DLL带来了很大的方便。
针对LabVIEW调用DLL的特点和运动控制的复杂性，我们所编写的通用DLL中必须包含多个可供调用的函数，这些函数都调用运动控制函数库中的一个或多个函数，DLL中每个可供调用的函数都对应着某一具体任务，称其为功能函数。DLL中的功能函数主要有：板卡初始化函数、运行条件初始化函数、两轴运行状态函数、两轴位置函数、脉冲发送函数、两轴伸长计算函数、停止运行函数、归零函数以及板卡结束运行函数等，每个功能函数一般都有自己独立的接口。
功能函数确定以后，在Visual C++6.0编译器中建立一个
Win32 Dynamic-Link Library文件，添加上运动控制卡随带的运动控制函数库文件后，即可编译成我们所需要的DLL文件。
3.2 动态链接库的调用
LabVIEW中动态链接库的调用是通过CLF
（Call Library Function）节点实现的，CLF节点位于LabVIEW功能模板中的Advanced子模板中。
在LabVIEW中调用DLL时，则应根据应用程序的需要，确定参数个数和参数类型及调用规则，然后在LabVIEW中正确地配置DLL。首先从Advanced子模板中选择Call Library Function Node图标并将其拖放到Diagram面板中适当位置，然后右键单击它，在弹出的
菜单选项中选择Co nfiger…弹出Call Library Function对话框。在此对话框中，第一个参数Library Name or Path中填入需要调用的动态连接库文件的文件名和路径;第二个参数Function Name是连接库中要调用的函数名称;第三个参数Calling Conventions是对DLL的调用规则，可选择C或stdcall，该项的选择应与用C++语言编写的动态库的编译模式相一致。如果C++的调用方式为extern “C” declspec （dllexport），那么Calling Conventions的选项为“C”，如果调用方式为extern declspec（dllexport）stdcall，则Conventions的选项为默认值“stdcall”，否则发生不可预见的错误而退出程序。接下来的Parameter和Type分别是参数名称和参数类型，表示函数返回类型。左击Add a Parameter After按钮，又多出了Data Type和Pass两项，它们分别是数据类型转换和参数传递方式，这是配置所调用函数形参所必须的选项。
3.3 程序实现
根据以上所编写的功能函数配置好CLF节点的参数个数及其数据类型后，也就设置好了CLF节点的输入输出端口。每一个功能函数对应着相应功能的CLF节点，我们可是像使用其它函数节点一样来应用这些CLF节点。针对某型二自由度运动平台运动控制的特殊性，要求这两个自由度完全独立，互不相关，这就不能采用多轴插补函数进行脉冲输出控制，只能是两轴分别控制。
整个LabVIEW框图程序的结构采用顺序结构
（Sequence Structure），每一顺序框都对应某项固定的任务。图2
中三个顺序框是整个框图程序的前三框，从左到右其任务分别是板卡初始化、板卡驱动成功与否和相关参数的初始化及其显示，相关参数初始化顺序框中采用While循环模式等待输入，只有当参数设定完成并按下确定键后程序才能继续往下运行。
图2 程序初始化阶段框图
图3所示是紧接在图2后面的顺序框，也是程序框图的第四个顺序框，这是整个框图程序的主体部分。顺序框中嵌入一个While循环，While循环中又嵌入一个顺序结构，其前一框的作用是运动模式选择及运动控制，这也是整个程序框图的核心部分，后一框的作用是数据显示部分。
运动模式选择包括自由度的选择和自动与手动模式选择。自由度选择和运行模式选择均采用选择结构（Case Structure），自由度的选择结构框内又嵌入了运行模式选择结构框，即每个自由度的运动都有自动和手动两种方式。选择手动方式时，手动位移可以通过拖动前面板上的手动进度条来确定，而选择自动方式时，其运行轨迹是一正弦曲线，这条曲线的形状由所设定的幅度值、频率值和相角值来确定。另外，无论在哪一种模式下运行，都可以通过调节前面板上速度系数
进度条来调节两轴各自的运行速度。每个自由度的运动控制部分都包括手动控制和自动控制两部分，且都可以按照一般编译器中的逻辑关系和数据关系通过调用不同的CLF节点来实现。数据显示部分主要是实时显示两自由度的值和对应轴的伸长值。
图3 程序核心部分框图
图4是整个框图程序的最后三个顺序框，其中，前一框的任务是得到停止指令后返回两轴的当前位置，并立即发出返回零点位置的指令;中间一框中嵌入了一个While循环，目的是循环检测并显示两轴的运行状态以及当前位置，一旦检测到所有轴已经回到零点位置并已全部停止运行，就自动跳出While循环，开始执行最后一框程序，即执行板卡结束运行函数。
图4 程序结束阶段框图
图5为程序的前面板，这是程序正常运行时的主控界面也是唯一的界面。在这个界面上，可以进行自由度的选择、手动自动的选择、手动位移设定、自动运行模式下的正弦轨迹曲线的设定、两轴运行速度的设定以及运行控制。另外，界面上的两个Grphy图还能实时显示两自由度变化曲线和两轴运行轨迹曲线，板卡驱动状态和两轴运行状态的正常与否以三个指示灯的形式显示出来。
图5 程序主界面
四、结束语
一般来讲，很多运动控制卡的二次开发多采用VC++、VB或
C++ Builder等编译软件编写，有时编写界面就占了程序编写工作的很大一部分，不利于提高效率。
本文利用LabVIEW界面开发简单以及LabVIEW可以调用动态链接库等功能，实现了在LabVIEW平台下快速开发普通运动控制卡的运动控制程序。这种方法不仅可以采用价格相对较低的普通运动控制卡，而且能避免繁琐的界面编程，缩短周期，提高效率，降低成本。本文所引用的程序已在某二自由度运动平台控制系统上通过测试并
已得到应用，运行平稳、准确。
本文作者创新点：利用LabVIEW调用通用动态连接库的功能，采用新的方法来对普通运动控制卡进行二次开发，这种新方法不仅可以缩短开发周期，而且可以降低成本。
参考文献：
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基于LabVIEW的虚拟仪器 模拟风力太阳能系统混合动力站（节选） 介绍 在最简单的层面上，数据采集可以手动完成如使用纸笔记录读数或任何其他工具。对于某些应用这种形式的数据采集是足够的。然而，数据记录中的应用这需要大量的数据读数，非常频繁的录音是有必要的，它包括了仪器或微控制器获取和记录数据准确（1995里格比和多尔比，）。急诊化验室虚拟仪器工程平台（LabVIEW）是一个功能强大的灵活的仪器仪表和分析应用软件工具，（美国国家仪器仪表，2002）在今天这新兴技术并被广泛采用的学术界，工业LabVIEW已成为一个重要的工具，已代替了政府实验室数据的标准采集，仪器控制和分析软件。 现有的1.5千瓦的额定风力太阳能混合动力站显示（图1）。设计与施工的可再生能源发电系统报告（磐诚，等铝，2000）。在大学校园的平台上，有良好的教育机会本科生和研究生以现有的风力太阳能知识，学生们在协同研究基于风力太阳能发电站的传统的电网火力发电厂。特别是在一些组件可再生能源如蓄电池和直流电源逆变器，可导致供电质量和电网出现一些问题，当太阳风稳定性出现问题时，根据汽轮机和发电机（帕特尔，1999）的电力系统与化石燃料这些相互作用都是由于大量的不同动力学参与的风力涡轮机和蒸汽涡轮机。图1显示了photovol TAIC（PV）与太阳能电池板120个W评级，mastmounted1千瓦的风力涡轮机，和风速计，包括风方向和速度传感器的风能太阳能发电站并行运作，并收取12 V电池组包括六个深循环铅酸电池。太阳面板安装在机架上的轨道，白天太阳光从320个0度的初始位置度。该系统还包括基于固态器件的一个1.5kVA额定直流到交流电源逆变器，保护设备如交流和直流电路断路器，熔断器，避雷器，一套线性和非线性负载，连接电缆，和接线盒。在国家的电压和电流系统学生们介绍了稳定的研究，说明了电能质量由于小的线性和非线性负荷的影响（磐诚和蒂默曼，1999）。太阳风混合发电
运动控制的基础 概观本教程是在NI测量基础系列的一部分。每个在这个系列的教程，教你一个常用的测量应用的特定主题的解释理论概念，并提供实际的例子。在本教程中，学习运动控制系统的基础知识，包括软件，运动控制器，驱动器，电机，反馈装置，I / O。您还可以查看交互式演示，通过本教程的材料在自己的步伐。有关更多信息，返回到NI测量基础主页。目录运动控制系统的组成部分软件配置，原型设计，开发运动控制器移动类型电机放大器和驱动器汽车和机械要素反馈装置和运动的I / O NI相关产品运动控制系统的组成部分图1显示了一个运动控制系统的不同组件。图1。运动控制系统组件应用软件-您可以使用应用软件，以命令的目标位置和运动控制型材。运动控制器-运动控制系统的大脑作用到所需的目标位置和运动轨迹，并建立电机的轨迹遵循，但输出±10 V的伺服电机或步进和方向脉冲信号，步进电机。 放大器或放大器（也称为驱动器）驱动器-从控制器的命令和需要开车或关闭电机的电流产生。电机-电机机械能变成电能和生产所需的目标位置移动到所需的扭矩。机械部件-电机的设计提供一些力学的扭矩。这些措施包括线性滑轨，机械手臂，和特殊的驱动器。反馈装置或位置传
感器-位置反馈装置是不是需要一些运动控制应用（如步进电机控制），但重要的是为伺服电机。反馈装置，通常是一个正交编码器，感应电机的位置和结果报告控制器，从而结束循环的运动控制器。软件配置，原型设计，开发应用软件分为三大类：配置，原型和应用程序开发环境（ADE）。图2说明了运动控制系统的编程过程和相应的NI产品设计过程：图2。运动控制系统开发过程组态 做的第一件事情之一，是您的系统配置。为此，美国国家仪器公司提供测量与自动化浏览器（MAX），不仅运动控制，但所有其他NI硬件配置的交互式工具。对于运动控制，MAX 提供交互式的测试和调整面板，帮助您验证系统功能之前，你的程序。图3 NI MAX是一个交互式工具，用于配置和调整您的运动控制系统。 应用笔记 了解伺服调谐 使用1D互动的环境测试电机功能 轴运动控制器的配置 轴运动控制器设置 运动控制器的编码器设置 运动控制器的参考设置 数字运动控制器的I / O设置原型 当你配置你的系统，你可以开始原型和开发应用程序。在
沈阳工程学院 课程设计任务书 课程设计题目：基于Labview的万用表的设计 系别自控系班级测控本091 学生姓名学号 指导教师职称教授 课程设计进行地点：实训F430 任务下达时间： 2012年 2月27日 起止日期：2012年2月27日起——至2012年3月2日止 教研室主任年月日批准
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检测技术与仪表实验 课程设计 题 目 基于labview 的智能家居控制设计 姓 名 徐鑫涛 黄敏瑶 学 号 3100404112 3100404129 专业班级 10电气工程及自动化2班 任课教师 李园/钟伟红 分 院 信息科学与工程学院 完成日期 2012年12月20日 宁波理工学院
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毕业设计(论文)开题报告 课题：基于Labview虚拟 示波器的设计 院系：电气信息学院 专业：测控技术与仪器 学生姓名：彭成和学号：200801200106指导教师：李亚 2012年1月16日
开题报告填写要求 1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。 2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从电气系网页或各教研室FTB上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。 3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料。 4．统一用A4纸，并装订单独成册，随《毕业设计论文》等资料装入文件袋中。
毕业设计（论文）开题报告1．文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。 文献综述 一、引言 随着计算机技术、大规模集成电路技术和通讯技术的飞速发展，仪器技术领域发生了巨大的变化，美商国家仪器公司(National Instruments)于八十年代中期首先提出基于计算机技术的虚拟仪器的概念，把虚拟测试技术带入新的发展时期，随后研制和推出了基于多种总线系统的虚拟仪器。虚拟仪器就是在通用计算 机上加上软件和（或）硬件，使得使用者在操作这台计算机时，就象是在操作一台他自己设计的专用的传统电子仪器。在虚拟仪器系统中，硬件仅仅是为了解决信号的输入输出，软件才是整个仪器系统的关键，任何一个使用者都可以通过修改软件的方法，很方便地改变、增减仪器系统的功能与规模，所以有“软件就是仪器”之说。虚拟仪器技术的出现，彻底打破了传统仪器由厂家定义，用户无法改变的模式，虚拟仪器技术给用户一个充分发挥自己的才能、想象力的空间。用户（而不是厂家）可以随心所欲地根据自己的需求，设计自己的仪器系统，满足多种多样的应用需求。虚拟仪器系统概念是对传统仪器概念的重大突破，是计算机系统与仪器系统技术相结合的产物。它利用计算机系统的强大功能，结合相应的硬件，大大突破传统仪器在数据处理、显示、传送、处理等方面的限制，使用户可以方便地对其进行维护、扩展、升级等。 虚拟仪器技术已成为测试、工业I/O和控制和产品设计的主流技术，随着虚拟仪器技术的功能和性能已被不断地提高，如今在许多应用中它已成为传统仪器的主要替代方式。随着PC、半导体和软件功能的进一步更新，未来虚拟仪器技术的发展将为测试系统的设计提供一个极佳的模式，并且使工程师们在测量和控制方面得到强大功能和灵活性。 基于此本次毕业设计就是通过虚拟仪器来完成的，以下是对该软件的一些介绍。
基于LabVIEW的控制系统仿真 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。 文中详细介绍了该实验教学系统的设计思路与设计过程。主体部分是对系统各个子模块的理论分析、相应的算法分析和虚拟仪器程序的编写，此外还涉及程序的动态调用和发布应用程序等内容。 关键词：控制系统；仿真；LabVIEW；倒立摆；实时交互
Simulation of Control System Based on LabVIEW Abstract In the teaching and experimental process of control theory, there exist problems such as equipment shortages, monotonous teaching methods and etc. We can use Virtual Instrument to solve these problems effectively. This paper introduces the significance and research status of the control system simulation, puts forward and determines the implement scheme of the Control System Simulation Based on LabVIEW. Use NI's products (LabVIEW 2009, Control Design Toolkit) as software development tools to realize computer simulation of the control system modeling, analysis and design process. After writing programs and publishing applications, we can achieve an interactive experimental and teaching system. The system consists of four sub-modules: signal generator, typical elements, the mass-spring-damper system and the single inverted pendulum system. Users can do research in control system modeling, performance analysis, PID design, LQR design and other aspects. Each sub-module of the system runs well, the whole system has the features as follows: simple, friendly interface and real-time interactive. It will provide the teaching and experiment field with reform and innovation. This paper describes the thinking and design process of the system in details. Theoretical analysis and algorithm analysis for the sub-module and Virtual Instrument programs writing are the main parts. It also discusses the dynamic program invocation and publishing applications and so on. Keywords:Control System; Simulation; LabVIEW; Inverted Pendulum; Real-Time Interaction
Labview考试报告 题目：基于Labview虚拟仪器平台的智能温度控制系统 班级：50910 学号：5091030 姓名：李玲娜
引言 虚拟仪器是计算机技术和仪器测量技术相结合的产物。虚拟仪器技术，就是用户在通用计算机平台上，根据测试任务的需要来定义和设计的测试功能，其实质是充分利用计算机来实现和扩展传统仪器功能。“软件就是仪器”反映了虚拟仪器技术的本质特征。美国国家仪器公司生产的NI-LabVIEW是目前最为成功，应用最广泛的虚拟仪器软件开发系统。它一种基于G语言的32位编译型图形化编程语言，其图形化界面可以方便的进行虚拟仪器的开发。它充分利用计算机强大的运算处理功能，突破了传统仪器在数据处理、显示、传输、存储等方面的限制。本文利用虚拟仪器平台，通过编写Labview 软件对温度进行智能测量，减少硬件的开发，有利于系统的维护，也便于系统软件升级。 一、虚拟仪器 1. 1虚拟仪器概述 虚拟仪器是在以计算机为核心的硬件平台上, 其功能由用户设计和定义, 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。虚拟仪器的实质是利用计算机显示器的显示功能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与调理, 从而完成各种测试功能的一种计算机仪器系统。 1. 2虚拟仪器的图形化开发平台 LabVIEW ( Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一种图形化的编程语言, 它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受, 视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW集成了与满足GPIB、VXI、RS- 232和RS- 485协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。它还内置了便于应用TCP/
基于A VR单片机和LabVIEW的丝杆步进电机运动控制系统 A VR单片机为核心的嵌入式系统，配备专用步进电机驱动器实现对丝杆步进电机运动的控制工作，LabVIEW软件构建虚拟仪器系统并创建友好交互界面。单片机和LabVIEW之间确定串口通信规则，使LabVIEW能够发送相应字符串到单片机从而实现对丝杆步进电机启停、运动方向、运动步数的直接控制，并能够读取电机相关运动状态。文章设计的丝杆电机运动控制系统具有工作稳定，易于操作和可移植性强的特点。 标签：单片机；LabVIEW；步进电机；串口通信 1 概述 丝杆步进电机，又称线性步进电机，由于其特殊的机械机构和工作机理，在日常实验研究及工业生产等相关领域发挥着越来越大的作用。随着技术的不断发展创新，对于丝杆步进电机运动的控制方法已经不仅仅只限于单种技术的使用，而是多技术混合，结合各自的独特优势来实现最优化的系统设计。本系统以A VR 单片机为核心搭建硬件工作电路，LabVIEW软件创建虚拟仪器系统，解决了步进电机工作噪声较大，控制操作不便等问题。 2 系统组成 系统主要由装有LabVIEW软件的计算机，A VR单片机、电机驱动器和丝杆步进电机组成，系统组成框图如图1所示。 其中本系统中选用美国国家仪器（NI）公司研制开发的2014版LabVIEW 软件，LabVIEW是一种图形化的编程语言的开发环境，可以方便地建立自己的虚拟仪器，利用其编写的上位机程序控制下位机；下位机选用ATMEL公司中8位系列单片机的ATmega128系列单片机，该款单片机稳定性极高，功耗也很低，单片机与计算机之间通过USB线连接；电机驱动器选用TB6600型号的两相式步进电机驱动器，可实现正反转控制，通过3位拨码开关选择7档细分控制，3位拨码快关选择8档电流控制，能达到低振动、小噪声、高速度的效果；丝杆步进电机选用机身长度40mm，相电流1.7A，保持转矩43N·cm，导程8mm的42丝杆步进电机。 3 系统功能实现 本系统是一种丝杆步进电机运动控制系统，最终可通过LabVIEW直接发送控制丝杆步进电机启停、运动方向以及运动步数的命令，并能读取电机相关运动状态。要完成上述功能需要单片机硬件控制电机、单片机与LabVIEW串口通信和LabVIEW状态机三个基本功能的实现。 3.1 单片机硬件控制电机
基于LabVIEW的几种简单测量与控制系统 李鹏雄徐熙炜 指导老师：俞熹 （复旦大学物理系上海 200433） 摘要：本文介绍了虚拟仪器的概念，LabVIEW的概念、来源、特点以及应用，着重讨论了几种简化的实用测量与控制系统。对红绿灯系统提出改进，使其更接近于生活中的实际情况。最后有对本实验的理解。 关键词：虚拟仪器 LabVIEW 计算机实测与控制温度计光强红绿灯 一．引言 虚拟仪器（Virtual Instruments）指的是用计算机软件将计算机硬件与仪器硬件结合在一起，利用计算机强大的计算以及模拟能力和仪器设备实现控制和测量的目的的工具。区别于传统的仪器，虚拟仪器没有一套固定的设备、固定的外观和功能等，其很大一部分功能是依赖于计算机来实现的。所以虚拟仪器往往能缩小体积，减少硬件成本。 LabVIEW是实验室虚拟仪器集成环境（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）的简称，是美国国家仪器公司（NATIONAL INSTRUMENTS，简称NI）的创新软件产品。其功能是用编程的方法创建虚拟仪器，但是和传统的编程不同的是，它使用的是图形化的程序语言，称为“G”语言，编写的程序后缀为.VI。使用这种语言编程时，基本上不写程序代码，取而代之的是图标和流程图。它尽可能利用了技术人员、科学家、工程师所熟悉的术语、图标和概念，因此，LabVIEW是一个面向最终用户的工具。LabVIEW集成了与满足GPIB、VXI、RS-232 和RS-485协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。它还内置了便于应用TCP/IP、ActiveX等软件标准的库函数。这是一个功能强大且灵活的软件。使用它进行原理研究、设计、测试并实现仪器系统时，可以大大提高工作效率。它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。它也是目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件集成开发环境。 二．LabVIEW下的几种简单测量与控制系统 使用LabVIEW开发平台编制的程序称为虚拟仪器程序，简称为VI。VI包括三个部分：程序前面板、框图程序和图标/连接器。程序前面板用于设置输入数值和观察输出量，用于模拟真实仪表的前面板。而每一个程序前面板都对应着一段框图程序。框图程序用LabVIEW图形编程语言编写，可以把它理解成传统程序的源代码。图标/连接器是子VI被其它VI调用的接口。 1.温度计 温度计程序是一个典型的测量用虚拟仪器。 图1就是温度计程序的前面板，可以看到上面有酒精温度计的图案，数字显示，还有两个显示电压和温度的框，以及一个停止按钮。
研究生课程考核试卷 （适用于课程论文、提交报告） 科目：虚拟仪器教师： 姓名：学号： 专业：类别：学术型上课时间： 考生成绩： 阅卷评语： 阅卷教师(签名) 重庆大学研究生院制
通过对虚拟仪器课程的学习和撑握，本次实验设计了一个简易计算器，可以用来模拟真实计算器而进行一些简单的基本运算。利用Labview软件平台编写计算器程序，可以实现“+、-、×、÷、平方、开方、x^y”这七种基本运算，并且可以对上面的七种基本操作连续运算，另外实现了对输入的错误数据进行清除的功能。达到了本次实验的要求。 关键词：Labview，七种基本运算，清除
摘要 .................................................................................................................................................. I 1、引言 (1) 2、整体方案设计 (2) 2.1、簇和前面板控件的说明 (2) 2.2、程序流程图 (3) 3、具体实现过程 (4) 3.1、前面板设计 (4) 3.2、初始化和键的感应 (4) 3.2.1、数字0-9的输入 (6) 3.3、输入的第一个数 (6) 3.3.1、多零问题 (6) 3.3.2、小数点问题 (7) 3.4、四则运算和x^y (7) 3.5、开方计算 (8) 3.6、倒数计算 (9) 3.7、输入正负数 (9) 3.8、去掉小数点后面0的功能 (9) 3.9、清除功能（Clear） (10) 3.10、退格功能 (10) 4、总结 (12) 参考文献 (13) 附录A (14) 1、初始化程序 (14) 2、总程序 (14) 3、x^y的幂程序 (15)
成绩评定表
课程设计任务书
目录 1 目的及基本要求 (1) 2 基本原理 (1) 2.1程序原理 (1) 2.2设计步骤 (1) 3 电梯控制设计和仿真 (2) 3.1 总体程序设计 (2) 3.2 控件描述 (3) 3.3 子程序设计 (4) 4 结果及性能分析 (6) 4.1 运行结果 (6) 4.2 性能分析 (7) 参考文献 (7)
1 目的及基本要求 熟悉LabVIEW开发环境，掌握基于LabVIEW的虚拟仪器原理、设计方法和实现技巧，运用专业课程中的基本理论和实践知识，采用LabVIEW开发工具,实现国际象棋设计和仿真。 基本要求: 本程序是参照日常电梯使用规则而设计的，实现的功能是：程序运行后，可以选择要去的层数一层或者多层，电梯会从低到高的依次在已选择的层数停下来，然后在继续到下一个被选中的层数停下，当都已选楼层停下后，按钮会灭掉，回到一层，等待下一次的楼层选择。本程序基于电梯的特点利用LabVIEW制作的一款简单的电梯控制程序。 2 基本原理 2.1程序原理 设计上可大致分为以下几个部分： 1）主面板部分即电梯主界面的设置 2）控件部分即按钮的设置 3）控制部分就是通过操作按键来控制电梯移动 4）逻辑部分进行判断电梯走动没有，是否运行，同时布尔灯的亮灭 5）显示部分就是将电梯所到层数显示出来 运行原理： 程序运行后，首先规定电梯停在大楼的一层，然后根据右边所点亮的布尔控件上显示的数字层数，电梯经过时间的判断开始运行，向上或者向下移动，到达所选的楼层后，电梯停止，布尔灯灭掉，继续向下一个所选的楼层移动，直到所有的所选楼层全部停完后，
毕业设计(论文)开题报告 课 题： 基于Labview 虚拟 示波器的设计 院 系： 电气信息学院 专 业： 测控技术与仪器 学生姓名： 彭成和 学 号： 200801200106 指导教师： 李 亚 2012年 1月 16 日
开题报告填写要求 1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。 2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从电气系网页或各教研室FTB上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。 3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料。 4．统一用A4纸，并装订单独成册，随《毕业设计论文》等资料装入文件袋中。
毕业设计（论文）开题报告 1．文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。 文献综述 一、引言 随着计算机技术、大规模集成电路技术和通讯技术的飞速发展，仪器技术领域发生了巨大的变化，美商国家仪器公司(National Instruments)于八十年代中期首先提出基于计算机技术的虚拟仪器的概念，把虚拟测试技术带入新的发展时期，随后研制和推出了基于多种总线系统的虚拟仪器。虚拟仪器就是在通用计算机上加上软件和（或）硬件，使得使用者在操作这台计算机时，就象是在操作一台他自己设计的专用的传统电子仪器。在虚拟仪器系统中，硬件仅仅是为了解决信号的输入输出，软件才是整个仪器系统的关键，任何一个使用者都可以通过修改软件的方法，很方便地改变、增减仪器系统的功能与规模，所以有“软件就是仪器”之说。虚拟仪器技术的出现，彻底打破了传统仪器由厂家定义，用户无法改变的模式，虚拟仪器技术给用户一个充分发挥自己的才能、想象力的空间。用户（而不是厂家）可以随心所欲地根据自己的需求，设计自己的仪器系统，满足多种多样的应用需求。虚拟仪器系统概念是对传统仪器概念的重大突破，是计算机系统与仪器系统技术相结合的产物。它利用计算机系统的强大功能，结合相应的硬件，大大突破传统仪器在数据处理、显示、传送、处理等方面的限制，使用户可以方便地对其进行维护、扩展、升级等。 虚拟仪器技术已成为测试、工业I/O和控制和产品设计的主流技术，随着虚拟仪器技术的功能和性能已被不断地提高，如今在许多应用中它已成为传统仪器
苏州大学机电工程学院 Soochow University of Mechanical and Electrical Engineering 课程设计报告 Curriculum design 课题名称：基于LabVIEW软件的PID自动控制学院: ********院 专业：********* 姓名：＊＊＊ 学号：＊＊＊＊
目录 一、PID控制原理 (1) 1、PID控制介绍 (1) 2、PID控制规律 (1) 3、PID 控制的性能指标 (3) 4、PID 控制器参数整定的分类 (3) 5、PID相关控制 (5) 6、数字PID (7) 二、LabVIEW8.5软件 (9) 1、简介 (9) 2、特点 (10) 3、虚拟仪器 (11) 4、应用领域 (12) 三、前期练习题目与内容 (14) 四、设计内容与要求 (17) 1、设计内容 (17) 2、设计要求 (17) 五、设计方案 (18) 1、设计思路 (18) 2、程序框图设计 (20) 3、控制面板设计 (21) 六、最终设计结果及运行情况 (22) 1、程序框图 (22) 2、控制面板 (22)
七、课程设计心得 (25)
基于LabVIEW软件的PID自动控制 一、PID控制原理 1、PID 控制介绍 PID 控制是过程控制中广泛应用的一种控制，简单的说就是按偏差的比例(proportional)、积分(Integral)、微分(Derivative)进行的控制。当今，尽管各种高级控制在不断的完善，但目前在实际生产过程中应用最多的仍是常规PID 控制，其原因是： 1) 各种高级控制在应用上还不完善； 2) 大多数控制对象使用常规PID 控制即可以满足实际的需要； 3) 高级控制难以被企业技术人员掌握。 PID 控制器具有结构简单，参数易于调整等优点。在长期的工程实践中，人们对PID控制己经积累了丰富的经验。特别是在那些实际过程控制中，控制对象的精确数学模型难以建立，系统参数又经常发生变化，常采用PID 控制器，并根据经验进行在线整定。 以下将从PID 控制规律、PID 控制的性能指标及PID 控制参数整定三个方面对PID 控制做进一步的介绍。 2、PID 控制规律 PID(Proportional,Integral and Differential)控制器是一种基于“过去”，“现在”和“未来”信息估计的简单算法。
基于LabVIEW的控制系统仿真毕业设计 目录 1 绪论......................................................................................................................................... I 1.1 课题背景 ....................................................................................................................................... - 1 - 1.2 控制系统仿真的意义.................................................................................................................... - 1 - 1.3 控制系统仿真的研究现状............................................................................................................ - 2 - 1.4 本课题研究内容 ........................................................................................................................... - 2 - 2 LabVIEW概述 .................................................................................................................. - 4 - 2.1 虚拟仪器技术 ............................................................................................................................... - 4 - 2.2 控制设计工具包 ........................................................................................................................... - 5 - 3 系统方案的选定............................................................................................................... - 7 - 3.1 系统概述 ....................................................................................................................................... - 7 - 3.2 系统方案的比较与选定................................................................................................................ - 7 - 3.3 系统子模块的规划........................................................................................................................ - 9 - 4 系统设计......................................................................................................................... - 10 - 4.1 信号发生器 ................................................................................................................................. - 10 - 4.1.1 确定方案 ............................................................................................................................. - 10 - 4.1.2 VI设计................................................................................................................................. - 10 - 4.2 典型环节 ..................................................................................................................................... - 13 - 4.2.1 建模及理论分析 ................................................................................................................. - 13 - 4.2.2 VI设计................................................................................................................................. - 14 - 4.3 质点－弹簧－阻尼器系统.......................................................................................................... - 18 - 4.3.1 建模与模型转换及其VI设计........................................................................................... - 18 - 4.3.2 模型分析及其VI设计....................................................................................................... - 21 - 4.3.3 PID设计及其VI设计......................................................................................................... - 25 - 4.4 一级倒立摆系统 ......................................................................................................................... - 29 - 4.4.1 建模与分析及其VI设计................................................................................................... - 30 - 4.4.2 LQR设计及其VI设计....................................................................................................... - 36 - 4.4.3 实时仿真及其VI设计....................................................................................................... - 41 - 4.5 动态调用VI的设计 ................................................................................................................... - 44 - 4.5.1 VI的动态调用..................................................................................................................... - 44 - 4.5.2 VI设计................................................................................................................................. - 45 -
基于LabVＩEＷ计算器的设计 专业:电子信息科学与技术 班级： XXXXＸ 学号:ＸXXXXX 姓名:XXXXＸ
基于LａｂVIEW计算器的设计 摘要:本次课程设计是基于ＬabＶIEW虚拟仪器系统开发与实践等原理与技术而设计的计算器，可以用来模拟真实计算器而进行一些简单的基本运算。编程的思想是完成一种运算的完整过程是:输入第一个数,存储并显示输入要进行运算的类型并存储输入第二个数,存储并显示按“＝”或则按其它运算符号“＋、-、*、/”进行连续的运算时显示运算结果。 关键词:ＬabVＩEＷ,计算器,四则运算,函数功能。 前言：创建3个字符串显示控件nuｍ1，nuｍ2，num3,其中:第一个输入数据存储在num1中，第二个输入数据存入nｕｍ2中，将其赋给ｎum3,并使num２为空，以便输入的数据存入num2，所有的运算是在num１和num３间进行，运算结果都赋给resulｔ，同时赋给ｎuｍ１,用于下一次的运算。创建4个布尔开关按钮chanｇe,change1，chａnｇe２，chａnge3,其中: Ｃhange的真假用来判断是第一个数据还是第二个数据，change１的功能是在输入=,运算完后,不需要初始化即可进行下一次运算,ｃhaｎge2用来去掉数据小数末尾的0, chａnge3用来保证baｃkspａce键仅对输入的数据有效，对运算结果无效。创建2个数值显示控件tｙpe１，tｙpｅ2，并分别在其后面板的属性——数据类型——表示法中选择U8其中：tｙpe１用来存储运算符号，type２用来保证连续“＋、－、＊、/”的正确性,所有的运算结果都赋给reｓult，resuｌt 经过去零处理后得到reｓuｌt1,将数据显示在前面板上。此计算器可以实现基本的加减乘除以及开方、取倒、取反功能,可以进行数据的连续运算以及简单的报错、纠错功能，在此计算器模版上，可以继续添加条件分支，实现更多功能的运算，但是不支持第二个数位为开方、取反、取倒的功能。 一、ＬabVIEＷ简介 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。与C和BASIC一样，LａbVIEW也是通用的编程系统,有一个完成任何编程任务的庞大函数库。LａbVＩEＷ的函数库包括数据采集、GＰIB、串口控制、数据分析、数据显示及数据存储，等等。ＬaｂVIＥW也有传统的程序调试工具,如设置断点、以动画方式显示数据及其子程序（子VＩ）的结果、单步执行等等，便于程序的调试。虚拟仪器(virtuaｌinstrｕmention）是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。粗略地说这种结合有两种方式,一种是将计算机装入仪器，其典型的例子就是所谓智能化的仪器。随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小，这类仪器功能也越来越强大，目前已经出现含嵌入式系统的仪器。另一种方式是将仪器装入计算机。以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。虚拟仪器主要是指这种方式。下面的框图反映了常见的虚拟仪器方案。