LabVIEW与MATLAB联合编程

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Mathscript 编 程 指 南

目 录

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LabVIEW MathScript内幕1-5

LabVIEW MathScript节点6-15

MathScript交互式窗口16-20

LabVIEW MathScript示例库21-231

LabVIEW MathScript内幕

概述

在NI LabVIEW 中无论您要开发算法、分析结果、处理信号或是研究DSP理论，您可以自由选择技术性计算的语法。利用MathScript，您可以将直观的LabVIEW 图形化编程和MathScript结合。MathScript是基于文本、面向数学的编程语言，它利用了.m文件脚本语法，包拪用于数学、信号处理和分析的600多个常用函数。

NI LabVIEW Mathscript 的含义

LabVIEW MathScript为LabVIEW 增加了面向数学的文本化编程方式。您在使用LabVIEW 开发软件时，可用MathScript结合图形化编程作为另一种方法来定制软件。使用LabVIEW开发，您可以选择文本化实现、图形化实现或者两者结合。无论您在开发算法、研究处理信号理论或分析结果，都可以为技术性计算选择最有效的语法。正如我们在本文中阐述的，LabVIEW 和MathScript的重要意义在于它们在两个领域的优势和便利。

MathScript的核心是高级文本化编程语言，具有对信号处理、分析和数学计算相关任务的复杂性迚行抽象化的语法和功能（表1）。MathScript包含用于上述工作的600多种内置函数，您也可以自行开发新的用户定义函数。 MathScript 语言特性 描述 强大的文本数学 MathScript包拪用于数学、信号处理和分析的600多种内置函数；函数范围包拪如线性代数、曲线拟和、数字滤波器、微分方程、概率/统计等等 面向数学的数据类型 MathScript采用矩阵和数组作为基本的数据类型，并具有用于生成数据、访问元素和其它操作的内置算子 兼容性 MathScript 通常兼容MathWorks公司的 MATLAB® 软件和及其使用的m文件脚本语法。这种兼容性意味着您可以通过MathScript来使用网上和书上的上千种算法 可扩展性 您可以通过定制您的函数来扩展MathScript LabVIEW的组成部分 MathScript不需要额外的第三方软件来编译和执行

仪器仪表与检测技术　ｌｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｍｅａｓｕｒｍｅｎｔ　《自动化技术与应用》２０１２年第３ｌ卷第２期　

基于Ｌａ　ｂ　Ｖ　ｌ　Ｅ　Ｗ与Ｍ　ＡＴ　ＬＡ　Ｂ平台的神经网络设计　

与应用研究　

高洪涛，陈晓宁．张丽彬，吴文健　（解放军理工大学，江苏南京２１０００７）　

摘　要：针对神经网络应用问题提出了通过ＬａｂＶＩＥＷ调用ＭＡＴＬＡＢ应用程序实现神经网络的方法。该方法通过ＬａｂＶＩＥＷ与　ＭＡＴＬＡＢ的｝昆合编程，能充分发挥了两者的优势，具有更大的灵活性和实用性。同时它使得复杂的控制算法应用于虚拟仪器　实现故障诊断成为可能，为快速开发功能强大的智能化虚拟仪器探索了一条的新途径。　关键词：ＬａｂＶＩＥＷ；混合编程；ＭＡＴＬＡＢ；神经网络　中图分类号：ＴＰ１８３　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００３—７２４１（２０１２）０２—００５１—０４　

Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｎｅｕｒａｌ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＬａｂＶＩ　ＥＷ　ａｎｄ　ＭＡＴＬＡＢ　

ＧＡＯ　Ｈｏｎｇ—ｔａｏ，ＣＨＥＮ　Ｘｉａｏ－ｎｉｎｇ，ＺＨＡＮＧ　Ｌｉ－ｂｉｎ，ＷＵ　Ｗｅｎｏｊｉａｎ　（Ｔｈｅ　ＰＬＡ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ　２１０ｏ０７　Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ａ　ｋｉｎｄ　ｏｆ　ｍｅｔｈｏｄ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ＬａｂＶＩＥＷ　ａｎｄ　ＭＡＴＬＡＢ　ｍｉｘｅｄ　ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ　ｔｏ　ｒｅａｌｉｚｅ　Ｎｅｕｒａｌ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　．Ｂｙ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｉｘｅｄ　ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ　ｏｆ　ＭＡＴＬＡＢ　ａｎｄ　ＬａｂＶＩＥＷ，ｔｈｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｂｏｔｈ　ａｒｅ　ｐｌａｙｅｄ　ｆｕｌｌｙ，ｗｉｔｈ　ｍｏｒｅ　ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｐｒａｃｔｉｃａ１．Ｔｈｅ　ｍｉｘｅｄ　ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ　ｎｏｔ　ｏｎｌｙ　ｍａｋｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ　ｍｅｌｔｓ　ｉｎｔｏ　ｖｉｒｔｕａｌ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　ｔｏ　ｒｅａｌｉｚｅ　ｆａｕｌｔ　ｄｉａｇｎｏｓｉ，ｂｕｔ　ａｌＳＯ　ｅｘｐａｎｄｉｎｇ　ａｎ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｗａｙ　ｔｏ　ｄｅｖｅｌｏｐ　ｐｏｗｅｒｆｕｌ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｖｉｒｔｕａｌ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＬａｂＶＩＥＷ；ｍｉｘｅｄ　ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ；ＭＡＴＬＡＢ；ｎｅｕｒａｌ　ｎｅｔｗｏｒｋ　

labview和simulink联合仿真⽅法（功能测试）

由于Simulink模型在仿真过程中不能实时修改参数，导致在进⾏功能仿真时效率很低，⽽利⽤labview的SIT模块可以在仿真的过程中实时修改和查看参数，提⾼仿真效率。

⼀、利⽤labview SIT模块与Simulink联合仿真。

软件环境：labview2012、matlab r2011b

操作步骤1. ⾸先安装matlab软件2. 先安装labview2012，然后安装SIT（Simulink interface toolkit）模块。

必须安装labview2012或之前的版本，因为之后的版本不再⽀持SIT。1. 设置labview。

新建⼀个空⽩VI；打开⼯具/选项/VI服务器；选择TCP/IP，在机器访问列表中输⼊本机IP或者localhost,

选择⼯具/SIT connection manager

设置vi服务器端⼝：6011

在current Model处选择要仿真的mdl模型；

下⾯选择⼯程的路径；

点击OK⽣成仿真程序。1. 设置MATLAB

打开MATLAB软件，输⼊edit matlabrc命令，将以下命令添加到⽂件末尾：addpath('D:\SimulationInterfaceToolkit');%添加SIT安装路径

NISIT_AddPaths;

NISITServer;%启动NIserver

保存后重新打开MATLAB，命令窗⼝出现：SIT: Added paths for Simulation Interface Toolkit Version 2012

Starting the SIT Server on port 6011

SIT Server started

表⽰已经与服务器连接。

1. 设置mdl模型

打开要仿真的模型，选择Simulation/configuration parameters/code generation

Labview调用C语言、Matlab脚本节点以及

库函数节点的方法

Labview调用C语言的方法

CIN（CodeInterfaceNode）节点是LabVIEW中用来调用C/C++代码的功能节

点。它与动态链接库的不同之处在于，它能够将代码集成在VI中作为单独的一

个VI发布，而不需要多余的文件。另外，它提供了函数入口，它可以根据用户

提供的输入输出自动生成函数入口代码，从而使用户专心关注代码功能而不用为

函数声明、定义等语句费心。因此CIN节点与DLL在不同的场合有不同的优势，

但是CIN节点的使用比调用DLL要复杂得多。

由于LabVIEW中数据的存储格式遵循了C语言中数据的存储格式，并且二者完全

相同，所以用户可以向CIN传递任意复合的数据结构。另外，CIN比图形化语言

可获得更高的执行效率。

注意：对于完全相同的代码，CIN和DLL的执行效率是完全一样的。

如果要使用CIN节点，你必须安装了C编译器。在Windows下，CIN支持以下编

译器：

MicrosoftVisualC++

SymantecC

CIN节点必须调用.lsb文件。.lsb文件是通过外部编译器与CINTools工具结合

将C代码编译生成的。

下面我们通过一个StepbyStep的实例来看如何在LabVIEW中实现CIN节点

调用，本例所用外部编译器为MicrosoftVisualC++6.0。

第一步：在程序框图放置一个空CIN节点；

CIN节点位于FunctionsPalette的Connectivity->Libraries&

Executables->CodeInterfaceNode。

第二步：创建CIN节点的输入输出端口；初始情况下，CIN只有一对端口：一个输入端口和一个输出端口。向下拉大节点

边框或右击节点端口选择AddParameter，可以为节点增加输入输出端口。CIN

节点的端口都是成对出现的，因为CIN节点端口传递的是指针，所以该参数既可

以作为输入又可以作为输出。如果不需要输入，则可以右击该输入端口选择