第２０卷
２０１０年第８期 现代教育技术
Ｍｏｄｅｍ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 、ｂｌ＿２０
ＮＯ．８ ２０１０
基于ＬａｂＶＩＥＷ的自动控制理论实验系统的设计与研究
张慧妍 王晨凯 翁贻方 李裕梅
（北京工商大学计算机与信息工程学院，北京１０００４８）
【摘要】基于综合提升学生的自主实验能力，以实验资源文档、仿真实验、模拟型实物实验和远程实验的方式构建了基于
ＬａｂＶＩＥＷ的自动控制理论实验平台。通过资源学习、任务驱动与探索学习等模式要求，为学生的思维与动手能力的培养提供教
学思路与参考。
【关键词】自动控制理论；ＬａｂＶＩＥＷ；实验系统
【中图分类号】Ｇ４２０ ［３Ｃ献标识码】Ｂ 【论文编号】１００９￣８０９７（２０１０）０８—０ｌ３９＿＿０４
一引言
高等教育的质量与国家现代化建设密切相关，其中良好
的教学实验设计对于人才的培养有着直接的影响。《自动控制
理论》课程作为电气、自动化专业的一门重要的专业基础课，
是联系前期基础课和后续专业课的桥梁。如何借助于实验课
的辅助教学，生动、形象地帮助学生理解基本概念、建立理
论与实际相结合的观点、培养大学生的初步工程实践能力，
符合高校培养具有创新实践能力的高素质人才的需要。
ＬａｂＶＩＥＷ是由美国国家仪器（ＮＩ）公司推出的一种使用
基于图形化编程方式的虚拟仪器软件开发环境。具有直观易
学、编程效率高，与Ｉｎｔｅｒｎｅｔ方便链接等特点。通过改变、增
减系统的功能、可方便地扩充系统的复杂性，能为各层次学
生提供广阔的实验与实践空间。为此，建立基于ＬａｂＶＩＥＷ的
自动控制理论实验平台，开展设计性、综合性较强的系统实
验设计，不仅有利于通过直观形象的实验图形与结果激发学
生的学习兴趣，而且对于全面提升学生动手构建物理系统和
软硬件调试的综合能力具有重要意义【 】。
二实验系统设计
近年来基于计算机技术的实验系统，作为一种工程、教
学辅助工具，在简化问题、节约成本、缩短调试周期等方面
基于LabVIEW的电动车无刷直流电机检测系统的设计
许其山;曾庆平
【摘 要】以无刷直流电机为研究对象,通过对无刷直流电机的工作原理以及调速控制策略的研究,设计了一种基于LabVIEW的检测系统,系统可以对电机的参数进行检测并存储实时数据,使用方便,移植性强.
【期刊名称】《重庆工商大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2015(032)012
【总页数】4页(P61-64)
【关键词】LabVIEW;直流电机;电动车;检测
【作 者】许其山;曾庆平
【作者单位】芜湖杰诺瑞汽车电气系统有限公司,安徽芜湖241000;芜湖杰诺瑞汽车电气系统有限公司,安徽芜湖241000
【正文语种】中 文
【中图分类】TP277
随着世界经济的飞速发展,以石油、煤和天然气等矿物型能源的消耗在逐年增加，节能永续发展是当今社会的共识，节能也是电动机行业一个永恒的主题, 无刷直流电机在工业自动化、车间生产传动、电动车和家用电器方面有着广泛的应用，无刷直流电机具有高效
[1]，高功率密度以及宽范围的调速性能,正逐渐成为新能源电动汽车传动中所采用的首选电机，电机运行的好坏直接关系到车辆的舒适度和行车安全.虚拟仪器是美国国家仪器公司(National Instruments,NI)的软件产品，是图形化的编程语言和开发环境，LabVIEW采用数据流编程方式
[2].用户界面在LabVIEW中被称为前面板，使用图表和连线，可以通过编程对前面板上的对象进行控制，这就是图形化源代码，又称G(Graphics)代码.虚拟仪器具有强大的计算机处理、分析功能，结合虚拟仪器技术对无刷电机的参数进行在线检测，对于电动汽车来说具有重要的研究意义.
1.1 无刷直流电机的工作原理
无刷直流电机一般主要由永磁体、线圈绕组的定子和位置传感器组成，通过位置传感器将转子位置信号输出，经过控制器中的驱动电路来驱动逆变器中各向绕组中的功率开关管，使电机各相绕组以一定的顺序通电，从而在电机定子中产生旋转磁场驱动转子不停地旋转，随着旋转的进行，位置传感器输出的位置信号也是按照一定的次序连续变化，从而改变电枢绕组中的电流通电状态，某一磁极下导体中的电流方向始终保持不变
第４４卷 ２０１１钲 第ｌ０期 ｌ０月 徽电机 ＭＩＣＲＯＭ０ＴＯＲＳ Ｖｏ１．４４．ＮＯ．１０ ０ｃｔ．２０ｌ１
基于ＬａｂＶＩＥＷ电动微型无人机动力系统串口通信控制
董 蓉，窦满峰，张围围
（西北工业大学自动化学院，西安７１０１２９）
摘要：采用ＲＳ２３２接口标准，通过对白定义数据帧格式进行握手，实现由永磁无刷直流电机，驱动控制器构成的 电动微型无人机动力系统与上位机的数据通信。上位机串行口直接数据通信软件采用虚拟仪器（ＬａｂＶＩＥＷ）一ＶＩＳＡ 控件编程实现，ＶＩＳＡ控件能够提高数据传输的实时性而且简化编程难度。通过硬软件调试，实现ＬａｂＶＩＥＷ上位机 软件对电机起动与停止控制，并能根据实际应用情况发送给定转速或占空比控制指令，完成电动力系统在不同转速 下的开环，闭环控制，同时监测下位机采集的电机实际转速、电流和报警等状态参数。 关键词：永磁无刷直流电机；ＲＳ２３２串行接口标准；ＬａｂＶＩＥＷ—ＶＩＳＡ 中图分类号：ＴＭ３０１．２；ＴＭ３６＋１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１—６８４８（２０１１）１０—００５５—０５
Ｓｅｒｉａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ
Ｍｉｃｒｏ ＵＡＶ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＬａｂＶＩＥＷ
ＤＯＮＧ ｒｏｎｇ，ＤＯＵ Ｍａｎｆｅｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｗｅｉｗｅｉ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ＇ａｎ ７ １ ０ １ ２９，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｄｅｆｉｎｅｄ ｄａｔａ ｆｒａｍｅ ｆｏｒｍａｔｓ，Ｒ￥２３２ ｓｅｒｉａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｄａｔａ ｈａｎｄｓｈａｋｉｎｇ ｂｅｔｗｅｅｎ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍｓ Ｍｉｃｒｏ ＵＡＶ ａｎｄ ｈｏｓｔ—ｃｏｍｐｕｔｅｒ．ＬａｂＶＩＥＷ—ＶＩＳＡ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｐｒｏ— ｇｒａｍ ｓｅｒｉａｌ ｄａｔａ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｏｆ ｈｏｓｔ ｃｏｍｐｕｔｅｒ．ＶＩＳＡ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒｅａｌ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ ｔｏ ｐｒｏｇｒａｍ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇ，ｈｏｓｔ－ｃｏｍｐｕｔｅｒ ＬａｂＶＩＥＷ ｓｏｆｔｗａｒｅ— ｗｈｉｃｈ ａｌｓｏ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ＳＴＡＲＴ ａｎｄ ＳＴＯＰ－－ｓｅｎｄ ｓｐｅｅｄ ａｎｄ ｐｕｌｓｅ－－ｔｉｍｅ ｒａｔｉｏ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ ｔｏ ｆｉｎｉｓｈ ｓｐｅｅｄ ｏｐｅｎ ａｎｄ ｃｌｏｓｅ ｌｏｏｐ．Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ＬａｂＶＩＥＷ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｍｏｎｉｔｏｒ ａｅｔｕａｌ ｓｐｅｅｄ，ｃｕｒｒｅｎｔ ａｎｄ ａｌａｒｍ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ ｂｙ ＤＳＰ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ ＤＣ ｍａｃｈｉｎｅ：Ｒ￥２３２ ｓｅｒｉａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｓｔａｎｄａｒｄ；ＬａｂＶＩＥＷ—ＶＩＳＡ
基于labVIEW控制的智能小车设计
[摘 要] 本设计主要开发以小车为控制对象，以单片机为控制平台，驱动直流电机使小车左转或右转，小车轮速由pwm信号控制，上位机通过无线模块向小车发送控制命令，控制系统由labview8.5搭建，labview8.5在线控制小车转向，车轮转速等控制算法，以达到预计的控制效果的智能小车。
[关键字]单片机 pwm labview8.5 智能小车
中图分类号：tp249 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）17-600-02
本设计通过计算机编程来实现其智能小车对行驶方向、启停以及速度的控制，通过上位机发送模块、无线传输模块、下位机接收模块等，人为在线远程控制小车的运行状态。
1 总体设计方案
设计主要以labview8.5为开发平台，选择常见的直流电机玩具车为机械平台，结合串口通信、单片机控制与通信、无线通信、电机控制等相关知识实现小车的各种功能。由上位机中的labview8.5发送控制命令，界面设定有前进，后退，左转，右转，左前，左后，右前，右后，加速，减速的按钮。经过rs232电平转换后连接到发送数据的单片机，发送单片机接受到控制命令，将信号传送给无线模块发送端，此时无线模块通过无线传输，将信号发送给无线模块的接收端，再将信号传送给小车上的接收数据单片机，此单片机解析信号后实现转速控制，转向控制。两台直流电机，一台在前轮，用来控制小车转弯，另一台在后轮，用来控制小车的转速，用pwm信号控制[2]。系统总框图如图1所示。
2系统硬件设计
2.1 电机模块
设计采用直流电机，只需给电机的两根控制线加上适当的电压即可使电机转动起来，电压越高则电机转速越高，改变正负极就能改变电机转动方向，从而改变小车的行进状态。对于直流电机的速度调高，可用改变电压的方法，也可采用pwm调速方法。pwm调速是使加在直流电机两端的电压为方波形式，改变方波的占空比进行电机转速的调节。
