基于LabVIEWRT的硬件在环仿真

合集下载

如何使用LabVIEW进行电路仿真

如何使用LabVIEW进行电路仿真LabVIEW是一种流行的图形化编程环境，广泛用于电路仿真和系统设计。

本文将介绍如何使用LabVIEW进行电路仿真的基本步骤和技巧。

一、LabVIEW概述LabVIEW是一款由国家仪器公司（National Instruments）开发的面向工程和科学应用的图形化编程环境。

它采用了数据流编程模型，通过将虚拟仪器（Virtual Instrument）连接起来，构建出图形化的用户界面，以完成不同领域的数据采集、信号处理、电路仿真等任务。

二、LabVIEW电路仿真的基本步骤1. 准备工作在进行LabVIEW电路仿真之前，你需要准备一些必要的材料和环境。

首先，你需要将所需的电路拓扑图绘制清楚，并准备好相关的元件和测量仪器。

此外，确保你已经安装了LabVIEW软件，并且熟悉基本的操作。

2. 创建虚拟仪器在LabVIEW中，我们使用虚拟仪器来代表电路中的各个元件和测量仪器。

通过拖拽和连接各个虚拟仪器，构建出电路模型。

你可以从软件库中选择合适的元件，如电阻、电容、电感、运算放大器等，并将它们连接起来，以构建出你所需的电路框图。

3. 设定参数和信号源在进行电路仿真之前，我们需要设定各个元件的参数和信号源。

通过双击虚拟仪器，你可以设置电阻的阻值、电容的电容值等。

此外，你还可以添加信号源，如电压信号源或者电流信号源，并设置其参数，如频率、幅度等。

4. 运行仿真设置好电路参数和信号源后，你可以开始运行电路仿真。

点击LabVIEW界面上的运行按钮，LabVIEW会根据你所设置的参数和信号源，并结合电路拓扑图，计算出电路中各个节点的电压和电流。

5. 结果分析与优化仿真完成后，你可以对仿真结果进行分析和优化。

LabVIEW提供了丰富的工具和函数，用于展示仿真结果的波形图、频谱图等。

你可以查看电路中各个节点的电压和电流变化情况，以及各个元件的功耗和性能指标。

根据仿真结果，你可以进一步调整电路参数，以优化电路性能。

基于Labview的仿真实验

提纲第一章虚拟仪器及LabVIEW入门１．１虚拟仪器概述１．２LabVIEW是什么？１．３LabVIEW的运行机制１．３．１LabVIEW应用程序的构成１．３．２LabVIEW的操作模板１．４LabVIEW的初步操作１．４．１创建VI和调用子VI１．４．２程序调试技术１．４．３子VI的建立１．５图表（Chart）入门第二章程序结构２．１循环结构２．１．１While 循环２．１．２移位寄存器２．１．３For循环２．２分支结构：Case２．３顺序结构和公式节点２．３．１顺序结构２．３．２公式节点第三章数据类型：数组、簇和波形（Waveform）３．１数组和簇３．２数组的创建及自动索引３．２．１创建数组３．２．２数组控制对象、常数对象和显示对象３．２．３自动索引３．３数组功能函数３．４什么是多态化（Polymorphism）?３．５簇３．５．１创建簇控制和显示３．５．２使用簇与子VI传递数据３．５．３用名称捆绑与分解簇３．５．４数组和簇的互换３．６波形（Waveform）类型第四章图形显示４．１概述４．２Graph控件４．３Chart的独有控件４．４XY图形控件（XY Graph）４．５强度图形控件（Intensity Graph）４．６数字波形图控件（Digital Waveform Graph）４．７3D图形显示控件（3D Graph）第五章字符串和文件I/O５．１字符串５．２文件的输入/输出（I/O）５．２．１文件 I/O 功能函数５．２．２将数据写入电子表格文件５．３数据记录文件（datalog file）第六章数据采集６．１概述６．１．１采样定理与抗混叠滤波器６．１．２数据采集系统的构成６．１．３模入信号类型与连接方式６．１．４信号调理６．１．５数据采集问题的复杂程度评估６．２缓冲与触发６．２．１缓冲（Buffers）６．２．２触发（Triggering）６．３模拟I/O（Analog I/O）６．３．１基本概念６．３．２简单 Analog I/O６．３．３中级Analog I/O６．４数字I/O（Digital I/O）６．５采样注意事项６．５．１采样频率的选择６．５．２６．５．３多任务环境６．６附：PCI-MIO-16E-4数据采集卡简介第七章信号分析与处理７．１概述７．２信号的产生７．３标准频率７．４数字信号处理７．４．１FFT变换７．４．２窗函数７．４．３频谱分析７．４．４数字滤波７．４．５曲线拟合第八章LabVIEW程序设计技巧８．１局部变量和全局变量８．２属性节点８．３VI选项设置第九章测量专题９．１概述９．１．１模入信号类型与连接方式９．１．２信号调理９．２电压测量９．３频率测量９．４相位测量９．５功率测量９．６阻抗测量９．７示波器９．８波形记录与回放９．９元件伏安特性的自动测试９．１０扫频仪９．１１函数发生器９．１２实验数据处理９．１３频域分析９．１４时域分析第十章网络与通讯第十一章仪器控制仿真实验一基于Labview的电压测量仿真实验一、实验目的1、了解电压测量原理；2、通过该仿真实验熟悉虚拟仪器技术——LABVIEW的简单编程方法；3、通过本次实验了解交流电压测量的各种基本概念。

硬件在环（HIL）仿真应用中的

硬件在环(HIL)仿真应用中的LabVIEW FPGA硬件在环(HIL)仿真可以对虚拟运行环境中的设备进行非常逼真的模拟。

一个典型的HIL 系统包括用于从控制系统接收数据的传感器、用于发送数据的传动器、一个用于处理数据的控制器、一个人机界面(HMI)以及一个开发后仿真分析平台。

National Instruments公司通过其创新的低成本模块化硬件和软件平台帮助工程师和科学家设计并建立自己的HIL系统。

NI 的R系列可重新配置型输入/输出硬件和LabVIEW FPGA 软件模块为HIL提供了更高性能的平台。

本文简要介绍了经过改进的NI平台如何帮助您快速设计和配置您自己的HIL系统。

目录：• 简介• HIL 概述• 用NI产品建立您自己的HIL系统• NI帮助Woodward Governor公司成功实施HIL• 结论简介嵌入式控制系统在控制典型机械系统中的不同组件时发挥了重要的作用。

以小型无人驾驶飞机的自动导航装置的设计为例。

设计中的一个微小错误可能导致价值2亿美元的飞机在传统测试中坠毁。

在实际测试之前进行系统的软件模拟通常都没有多大意义，因为它不能与实际上的模拟和数字信号实时运行。

这一难题使得HIL仿真成为了在最终运用之前对嵌入式控制系统进行测试的标准方法。

HIL仿真可以对虚拟运行环境中的设备进行非常逼真的模拟。

一个典型的HIL系统包括用于从控制系统接收数据的传感器、用于发送数据的传动器、一个用于处理数据的控制器、一个人机界面(HMI)以及一个开发后仿真分析平台。

National Instruments公司通过其创新的低成本模块化硬件和软件平台帮助工程师和科学家设计并建立自己的HIL系统。

NI的R系列可重新配置型输入/输出硬件和LabVIEW FPGA软件模块为HIL提供了更高性能的平台。

HIL 概述☆设计周期中的HIL传统测试方法，即静态测试，通过提供已知输入和测量输出对特定组件的功能进行测试。

基于LabVIEWRT的硬件在环仿真

目次基于LabVIEW RT的硬件在环仿真（摘要） (2)基于逆向工程技术的轮胎3D模型设计研究（摘要） (3)CANoe-Matlab联合仿真在DCT总线控制中的应用（摘要） (4)面向C-NCAP的正面乘员约束系统优化设计（摘要） (5)先进技术在4D20轿车柴油机开发中的应用（摘要） (6)ABS液压控制系统压力变化速率的机理研究（摘要） (7)并联混合动力轿车传动比初选方法（摘要） (8)基于ADAMS/CAR的某轻型载货汽车前悬架仿真分析（摘要） (10)重型载货汽车动力传动系统参数优化匹配（摘要） (11)越野汽车试验场载荷信号的采集及预处理技术（摘要） (12)基于轮速特征的防抱死制动系统故障检测技术研究（摘要） (13)基于路谱输入的汽车台架耐久性试验方法研究（摘要） (14)双流量EGR率测量系统开发（摘要） (16)发动机缸盖螺栓断裂失效分析（摘要） (17)汽车车身A级曲面的表示与次数选择（摘要） (18)基于LabVIEW RT的硬件在环仿真（大学汽车动态模拟国家重点实验室）【摘要】利用实时仿真环境LabVIEW RT，构建了包括整车转向盘转角、油门、制动物理信号的硬件在环仿真系统。

采用实时车辆动力学软件CarSim RT建立了车辆模型，并利用所搭建的试验台架进行了HIL仿真。

结果表明，利用LabVIEW RT和CarSim RT能快速搭建面向整车开发的HIL系统，所建系统性价比高，而且有很好的实时性和扩展性。

主题词：整车开发硬件在环动力学仿真 LabVIEW RTThe Simulation of Hardware-in-the-Loop based onLabVIEW RT(State Key Laboratory of Automobile Dynamic Simulation, Jilin University) 【Abstract】The hardware-in-the-loop (HIL) simulation system is established with real-time simulation environment LabVIEW RT, which includes steer wheel angle, throttle and physical signal of braking. The real-time vehicle dynamics simulation software CarSim RT is used to establish the vehicle model. The HIL simulation is executed with the established test rig. It is shown that the HIL system for vehicle development can quickly be established, using LabVIEW RT and CarSim RT with well real time and expansible, furthermore the system has high performance-price ratio.Key words: Vehicle development Hardware-in-the-loop; Dynamics simulation; LabVIEW RT基于逆向工程技术的轮胎3D模型设计研究（同济大学）【摘要】以195/65R15规格的轮胎为例，利用三维激光扫描仪对轮胎进行扫描，通过CATIA软件对所得点云数据进行处理，实现曲面重构，建立了轮胎的3D模型。

LabVIEW中的硬件模块和外部设备的集成

LabVIEW中的硬件模块和外部设备的集成在现代科技领域中，LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一个非常重要的工具，被广泛应用于数据采集、仪器控制和系统集成等方面。

LabVIEW的便利之处在于它可以与各种硬件模块和外部设备进行集成，进而实现对其的控制和数据处理。

本文将介绍LabVIEW中硬件模块和外部设备的集成方法和应用。

一、硬件模块的集成在LabVIEW中，硬件模块的集成主要是通过使用特定的硬件驱动程序实现的。

这些驱动程序可以将硬件模块的功能与LabVIEW进行连接，实现对硬件模块的控制和数据交互。

1. 选择适配的硬件驱动程序在开始集成硬件模块之前，首先需要确定所使用硬件模块的类型，并选择适配的硬件驱动程序。

LabVIEW提供了丰富的硬件驱动程序库，可以支持多种硬件设备的集成，如传感器、运动控制器、数据采集卡等等。

2. 安装并配置硬件驱动程序安装硬件驱动程序后，需要在LabVIEW中进行相应的配置。

在LabVIEW的软件平台上，一般会有一个设备配置向导，通过该向导可以选择所需要操作的硬件设备，并进行配置和初始化操作。

这样LabVIEW就能正确识别和控制所选择的硬件模块。

3. 编写程序代码在配置完硬件驱动程序后，就可以开始编写相应的程序代码了。

LabVIEW通过一种称为“G语言”的图形化编程语言来控制硬件模块。

通过拖拽、连线和配置节点等方式，可以实现对硬件模块的读取、控制和数据处理等功能。

二、外部设备的集成除了硬件模块的集成，LabVIEW还可以与各种外部设备进行集成，例如相机、激光器、运动平台等等。

通过与这些外部设备的集成，可以实现更加复杂的系统控制和数据处理。

1. 使用相应的外部设备驱动程序与硬件模块不同，外部设备一般需要使用相应的驱动程序或者软件开发工具来进行集成。

这些驱动程序和工具可以帮助LabVIEW与外部设备进行通信，并传递相应的控制指令和数据。

基于LabVIEWRT的硬件在环仿真

基于LabVIEWRT的硬件在环仿真随着科技的发展，计算机在各行各业中扮演着越来越重要的角色，其中软件的发展更是引领着各大领域向前发展。

在这一不断变化的环境下，硬件如何与软件相结合，完成更为复杂的任务，成为了各大行业中面临的难题。

而在这些任务中，环境仿真更是成为了硬件工程师们较为注重的一项任务。

LabVIEWRT是一种软件平台，它支持硬件与软件的互联，使得硬件工程师们更加容易地控制和监测硬件设备。

通过使用LabVIEWRT，硬件工程师可以在真实的环境中测试硬件设备，同时在现实世界中进行仿真。

这样，硬件工程师们就可以更加准确地预测设备的功能和性能，进而实现更高的安全性、可靠性和可维护性。

在环境仿真过程中，LabVIEWRT可以进行虚拟化测试，将实际环境的物理属性与虚拟化技术相结合，使得硬件可以在虚拟环境中进行模拟，以有效地模拟实际的环境条件。

这样，硬件工程师们就可以尝试各种环境和条件的变化，以寻找最佳的环境设置和配置。

同时，这种虚拟化测试还可以避免实际环境中可能存在的危险情况，从而提高硬件设备的安全性和可靠性。

除了在虚拟环境下进行测试，LabVIEWRT还可以动态地控制硬件设备，并查看其实时状态。

这种实时监测可以帮助工程师们更加准确地分析设备的性能，并了解其是否能够在实际环境中正常工作。

实时监测还可以帮助工程师们及时发现设备中的故障或问题，并对其进行修复或更换。

这样，硬件工程师们就可以更好地维护设备，保持其在任何环境下的最佳性能。

总的来说，LabVIEWRT在硬件领域中的应用是非常重要的。

它可以帮助硬件工程师们有效地进行环境仿真，并在虚拟环境下测试和控制硬件设备。

这种测试和控制还可以帮助工程师们了解设备的实时性能，并及时发现可能出现的问题。

这样，硬件工程师们就可以更加精确地设计和运行硬件设备，使得其在任何环境下都能够完美地工作。

除了在硬件开发中的应用，LabVIEWRT还广泛应用于自动化控制、机械制造、生产工艺等领域。

LabVIEW中的模拟电路设计和仿真

LabVIEW中的模拟电路设计和仿真随着科技的不断发展，电子工程在各个领域中扮演着重要的角色。

而模拟电路设计和仿真是电子工程中的重要环节之一。

为了能够更加高效地进行模拟电路设计和仿真，工程师们常常使用LabVIEW这一款功能强大的软件工具。

本文将介绍LabVIEW在模拟电路设计和仿真方面的应用。

一、LabVIEW简介LabVIEW是由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的一款图形化编程环境软件。

它允许工程师们以图形化的方式进行编程，从而简化了复杂的代码编写过程。

LabVIEW通过构建各种图形化的模块和线连接来实现电路设计和仿真。

二、LabVIEW在模拟电路设计中的应用1. 构建电路拓扑图在LabVIEW中，可以轻松地建立电路的拓扑图。

使用LabVIEW的用户界面可以选择并放置各种元件、导线和电源，形成电路的基本拓扑结构。

这大大加快了电路设计的速度。

此外，LabVIEW还提供了丰富的元件库，用户可以根据需要选择不同的电子元件。

2. 仿真电路行为在电路设计完成后，LabVIEW还可以帮助用户进行电路仿真，以验证电路的正确性和性能。

通过输入合适的信号源和参考电压，LabVIEW可以模拟电路的工作状态，并实时显示电路的响应。

这可以帮助用户发现并解决可能存在的问题。

3. 优化电路性能LabVIEW提供了丰富的工具和分析方法，以帮助用户优化电路的性能。

用户可以根据仿真结果调整电路参数，以实现更好的性能。

此外，LabVIEW还可以进行参数扫描和优化算法，以找到最佳的电路设计方案。

三、LabVIEW在模拟电路仿真中的优势1. 可视化设计LabVIEW以图形化的方式展示电路设计和仿真结果，使得整个过程更加直观、易于理解。

用户可以通过观察电路图和仿真波形，深入了解电路的工作原理和特性。

2. 灵活性和可扩展性LabVIEW提供了丰富的工具和函数库，使用户可以根据需要对其进行扩展和定制。

用户可以根据实际需求，添加自定义模块和算法，以满足更复杂的电路设计和仿真要求。

基于Labview-RT和CarSim的EPS硬件在环试验台开发与仿真研究

ｏｂｊｅｃｔ，ｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍｅｔｈｏｄｕｓｉｎｇｔｗｏｄｅｇｒｅｅｓｏｆｆｒｅｅｄｏｍｖｅｈｉｃｌｅｍｏｄｅｌｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄｔｈｅ
ｔｅｓｔｐｌａｔｆｏｒｍｂａｓｅｄｏｎＬａｂｖｉｅｗ－ＲＴａｎｄＣａｒＳｉｍ
ＷＡＮＧＨｕｉｒａｎ，ＨＵＡＮＧＨｅ，ＬＵＯＪｉａｌｉａｎｇ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅａｎｄＴｒａｆｆｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｆｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｅｆｅｉ２３０００９，Ｃｈｉｎａ）
中图分类号：Ｕ４６３．４文献标识码：Ａ文章编号：１００３ — ５０６０（２０１７）０７ — ０８７７ — ０６
ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈｏｆＥＰＳｈａｒｄｗａｒｅ－ｉｎ－ｔｈｅ－ｌｏｏｐ
基于Ｌａｂｖｉｅｗ－ＲＴ和ＣａｒＳｉｍ的ＥＰＳ硬件在环试验台开发与仿真研究
王慧然，黄
摘
鹤，罗家亮
２３０００９）
（合肥工业大学汽车与交通工程学院，安徽合肥

利用NI LabVIEW与多核处理器优化自动化测试应用

利用NI LabVIEW与多核处理器优化自动化测试应用LabVIEW为自动化测试应用提供了独特的、简单易用的图形化编程环境。

它能够动态地将代码分配到多个CPU核上运行，从而提高在多核处理器上的执行速度。

下面让我们来学习如何利用并行编程技术，对LabVIEW应用程序迚行优化。

多线程编程的挑战直到最近，在处理器技术上的革新使得计算机的CPU能够以更高的时钟频率工作。

然而，随着时钟频率逐渐接近理论物理极限，各制造公司都在开发多核的新型处理器。

有了这些新型的多核处理器，开发自动化测试应用的工程师们可以借助并行编程技术，获得最高的性能和最大的吞吐量。

Edward Lee博士是美国加州大学伯克利分校的电气与计算机工程教授，他这样描述并行处理的优点。

“许多技术专家预测摩尔定律的最终答案是逐渐提高并行度的计算机体系结构。

如果我们希望继续得到计算性能的提升，那么程序就必须能够利用并行机制。

”此外，行业专家认为编写能够利用多核处理器的应用程序是一个严峻的挑战。

微软公司的创立者Bill Gates如下解释：“要充分利用并行处理器的能力，软件必须解决并发性问题。

但是正如所有编写过多线程代码的开发员所说的一样，这是编程中最为困难的仸务乊一。

”值得庆幸的是，NI LabVIEW软件提供了一个理想的多核处理器编程环境，它包含了直观的API，这些API可以创建并行算法，这些算法可以在一个应用中动态调度多个线程。

这样，通过使用LabVIEW，您就可以使用多核处理器优化自动化测试应用程序，达到最佳性能。

此外，PXI Express模块化仪器利用PCI Express总线所提供的高数据传输速率，其结果使得这个优点更突出。

能够从多核处理器和PXI Express仪器中获益的两个应用是多通道信号分析与在线处理（硬件在环）。

本白皮书评价了多个并行编程技术，并且对每个技术所带来的性能提升迚行了描述。

实现并行测试算法多通道信号分析是能够从并行处理中获益的一个常见的自动化测试应用。

基于LabVIEWRT的硬件在环仿真

基于LabVIEWRT的硬件在环仿真目次基于LabVIEW RT的硬件在环仿真（摘要链接） (2)基于逆向工程技术的轮胎3D模型设计研究（摘要链接） (3)CANoe-Matlab联合仿真在DCT总线控制中的应用（摘要链接）(4)面向C-NCAP的正面乘员约束系统优化设计（摘要链接） (5)先进技术在4D20轿车柴油机开发中的应用（摘要链接） (6)ABS液压控制系统压力变化速率的机理研究（摘要链接） (7)并联混合动力轿车传动比初选方法（摘要链接） (8)基于ADAMS/CAR的某轻型载货汽车前悬架仿真分析（摘要链接）(9)重型载货汽车动力传动系统参数优化匹配（摘要链接） (10)越野汽车试验场载荷信号的采集及预处理技术（摘要链接） (11)基于轮速特征的防抱死制动系统故障检测技术研究（摘要链接）(12)基于路谱输入的汽车台架耐久性试验方法研究（摘要链接） (13)双流量EGR率测量系统开发（摘要链接） (14)发动机缸盖螺栓断裂失效分析（摘要链接） (15)汽车车身A级曲面的表示与次数选择（摘要链接） (16)基于LabVIEW RT的硬件在环仿真（吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室）【摘要】利用实时仿真环境LabVIEW RT，构建了包括整车转向盘转角、油门、制动物理信号的硬件在环仿真系统。

采用实时车辆动力学软件CarSim RT建立了车辆模型，并利用所搭建的试验台架进行了HIL仿真。

结果表明，利用LabVIEW RT和CarSim RT能快速搭建面向整车开发的HIL系统，所建系统性价比高，而且有很好的实时性和扩展性。

主题词：整车开发硬件在环动力学仿真LabVIEW RTThe Simulation of Hardware-in-the-Loop based onLabVIEW RT(State Key Laboratory of Automobile Dynamic Simulation, Jilin University) 【Abstract】The hardware-in-the-loop (HIL) simulation system is established with real-time simulation environment LabVIEW RT, which includes steer wheel angle, throttle and physical signal of braking. The real-time vehicle dynamics simulation software CarSim RT is used to establish the vehicle model. The HIL simulation is executed with the established test rig. It is shown that the HIL system for vehicle development can quickly be established, using LabVIEW RT and CarSim RT with well real time and expansible, furthermore the system has high performance-price ratio.Key words: Vehicle development Hardware-in-the-loop; Dynamics simulation; LabVIEW RT基于逆向工程技术的轮胎3D模型设计研究（同济大学）【摘要】以195/65R15规格的轮胎为例，利用三维激光扫描仪对轮胎进行扫描，通过CATIA软件对所得点云数据进行处理，实现曲面重构，建立了轮胎的3D模型。

基于LabVIEW的牛顿环虚拟仿真实验设计

基于LabVIEW的牛顿环虚拟仿真实验设计作者：陈建勇来源：《教育教学论坛》2017年第34期摘要：本虚拟仿真实验可实现反光镜、牛顿环位置、半反镜、焦距、目镜十字叉丝、测微鼓轮等的独立调节，而且牛顿环图像部分可以实现位置、亮度、对比度、清晰度的同步变化。

此外，读数显微镜的微调精度和真实仪器相同，设置速度选择按钮来提高测量效率，凸显了虚拟仿真的特色和优势，在教学中获得了积极的效果。

关键词：牛顿环；虚拟仿真实验；LabVIEW中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）34-0279-02一、引言牛顿环实验难度大，在实验教学过程中发现诸多困难，如读数显微镜的视场范围很小，需要测量多个圆环的直径，容易因为视觉疲劳导致环数记错，从而致使整个实验需从头开始；在实验过程中桌面晃动，或不小心碰了仪器等都会给实验造成较大的误差。

另外学生不会调节的时候，容易将牛顿环仪压碎，从而损坏实验设备。

虚拟仪器是在以计算机为核心的硬件平台上，利用软件在屏幕上生成各种仪器面板，通过接口电路配合计算机完成对数据的采集、计算、传送、存储及显示，由软件取代传统仪器的硬件来完成仪器的功能。

虚拟仪器是现代计算机技术和仪器技术深层次结合的产物，是当今计算机辅助测试领域的一项重要技术，是计算机硬件资源、仪器与测控系统和虚拟仪器软件资源三者的有效结合[1]。

目前在这一领域内，使用较为广泛的是LabVIEW软件，编程界面图形化，是一个面向最终用户的高效工具。

应用LabVIEW，设计者可以创建跟传统仪器类似的采集、控制、数据分析、结果输出和用户界面等功能的系统，并能脱离LabVIEW开发环境运行。

虚拟仿真实验可以克服实验室仪器品种、规格和数量不足、仪器易损坏的困难，可提高实验安全性和仪器使用率；将虚拟仿真实验运用于物理实验教学，将改变以教师为中心的传授式教学模式；虚拟仿真实验有利于提高实验效率与效果；应用虚拟仿真实验，可以丰富教学内容，突破时空限制，便于资源共享。

LabVIEW与硬件交互的实践技巧

LabVIEW与硬件交互的实践技巧LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种强大的工程软件平台，它广泛应用于各种科研和工业领域。

LabVIEW通过可视化编程方式，使得用户能够快速、高效地构建各种控制、测试和数据采集系统。

而在与硬件设备进行交互时，掌握一些实践技巧能够帮助我们更好地利用LabVIEW的功能优势。

本文将介绍一些与硬件交互的实践技巧，帮助读者更好地应用LabVIEW进行系统开发。

一、硬件设置与连接在使用LabVIEW与硬件交互之前，首先需要进行硬件设置与连接。

这包括选择适当的硬件设备，并通过适配器、传感器或者数据采集卡等将其与计算机连接起来。

确保硬件与计算机之间的连接稳定可靠是保证交互效果的重要一步。

在设置过程中，需要注意选择与LabVIEW兼容的设备，并遵循设备厂商提供的使用指南。

二、驱动程序的安装与配置为了与硬件设备进行交互，我们通常需要安装相应的驱动程序。

驱动程序是连接硬件与LabVIEW的桥梁，通过驱动程序，我们可以通过编程的方式对硬件进行控制与数据采集。

在安装驱动程序之后，需要进行适当的配置，以确保LabVIEW与硬件之间的通信顺畅。

在配置过程中，可以通过查阅硬件设备的用户手册或者驱动程序的文档来获取相关信息。

通常，驱动程序提供了一系列的VI（VirtualInstrument）供用户调用。

这些VI通常包含了各种与硬件交互相关的功能，比如初始化设备、读取传感器数据、控制执行器等。

通过正确地配置这些VI，我们能够利用LabVIEW的强大功能实现与硬件设备的高效交互。

三、数据采集与处理在与硬件交互的实践中，数据采集与处理是一个重要的环节。

通过采集硬件设备返回的数据，我们可以获得系统的实时状态，进而进行相应的处理与控制。

LabVIEW提供了丰富的工具和函数来满足这一需求。

数据采集的方式主要包括模拟输入和数字输入。

基于实时虚拟仪器的发动机硬件在环仿真信号模拟器

10.16638/ki.1671-7988.2020.13.017基于实时虚拟仪器的发动机硬件在环仿真信号模拟器丁会利，高升，肖锌铭（华域汽车系统股份有限公司，上海201620）摘要：针对目前发动机信号模拟器实时性差、模拟信号类型单一的问题，提出一种基于实时虚拟仪器的发动机硬件在环仿真（HIL）信号模拟器的实现方法。

首先阐述了模拟器的总体架构方案；其次给出发动机信号调理的硬件方法，详述了油门踏板等传感器的硬件连接；然后以曲轴、凸轮轴信号发生器为例阐述LabView和Simulink混合编程技术在发动机信号软件模拟中应用；最后给出系统调试结果。

该信号模拟器完全满足实际使用需求。

关键词：硬件在环仿真（HIL）；发动机；信号模拟器；LabView；Simulink中图分类号：TM938.7+1 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2020)13-54-03Signal Simulator for Motor Hardware-In-Loop Basedon Realtime Virtual InstrumentDing Huili, Gao Sheng, Xiao Xinming( Huayu Automotive System Co., Ltd, Shanghai 201620 )Abstract: For the purpose of solving the weakness in real time and single type of signal in current motor signal simulator, a Hardware-In-Loop signal simulator based on virtual instrument was proposed. In the first place, the general structure was sketched. After that, the hardware design of motor signal processing was introduced by specified in hardware connection of gas pedal and other sensors, and the software design was clarified by illustrating the crankshaft and camshaft signal generating in using LabView and Simulink. Finally the debugging result was given which proved that this signal simulator met the real requirements.Keywords: Hardware-In-Loop; Motor; Signal Simulator; LabView; SimulinkCLC NO.: TM938.7+1 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2020)13-54-03前言发动机硬件在环仿真（HIL，Hardware-in-Loop）模拟器是集成测试台架的重要组成部分，它将发动机ECU、传感器、执行器硬件与发动机模型连接，组成硬件回路进行仿真，该技术可重复性高，极大降低了开发和测试成本。

智能车硬件在环仿真系统的设计与实现

3、故障诊断与恢复
HiL系统在运行过程中可能会遇到各种故障和异常情况，为了保证系统的稳定性和可靠性，需要实现故障诊断和恢复机制。在实际应用中，可以使用故障诊断专家系统、自适应滤波等方法进行故障诊断和恢复。
结论：
智能车硬件在环仿真系统是一种有效的智能汽车研发测试方法，它可以提高车辆的安全性、舒适性和环保性能。通过HiL系统的设计和实现，可以在车辆实际制造之前对控制算法、决策策略、系统性能等进行全面评估和优化，降低车辆研发和测试成本，缩短车辆研发周期。
谢谢观看
2、仿真环境设计
仿真环境是HiL系统的核心部分，其精度和真实性直接影响到测试结果的可信度。因此，需要建立高精度的车辆模型、传感器模型和道路环境模型。在实际应用中，可以使用现有的仿真软件平台进行二次开发，如MATLAB/Simulink、 Prescan等，以满足特定需求。
3、实时操作系统设计
未来随着智能汽车技术的不断发展，HiL系统也将不断改进和完善，为智能汽车的研发和应用提供更强大的支持。
参考内容
随着可再生能源在全球能源结构中的地位日益提升，风能作为一种重要的可再生能源，得到了广泛的应用和发展。风电变流器作为风力发电系统中不可或缺的部分，其性能和稳定性对整个风电系统的运行有着重要影响。本次演示主要探讨了风电变流器的RTLAB硬件在环仿真系统设计与实现方法。
智能车硬件在环仿真系统的设计与实现
目录
01 一、智能车硬件在环仿真的概念
03
三、智能车硬件在环仿真系统的实现
02
二、智能车硬件在环仿真系统的设计
04 参考内容
随着科技的快速发展，智能汽车已经成为现代交通领域的重要组成部分。为了在激烈的市场竞争中保持领先地位，许多汽车制造商和研发机构都在积极探索和研究新的技术，以提高汽车的安全性、舒适性和环保性能。其中，智能车硬件在环仿真系统（Hardware-in-the-Loop Simulation，简称HiL）作为一种有效的仿真测试方法，被广泛应用于智能汽车的研发过程中。

硬件在环仿真驱动程序的开发

0引言实时仿真中可以把部分硬件放在仿真系统中构成硬件在环仿真系统，其在各种仿真方法中具有最高的置信度，是研究复杂系统的有力工具。

实时仿真需要软硬件的支持，专用实时仿真计算机系统功能强大，但是成本高，应用经常受到限制，所以国内外也在开发基于Windows 和通用计算机的实时仿真系统[1]。

实时视窗目标工具箱是Mathworks 公司发布的MATLAB 的一个工具箱，可用一台普通的个人计算机组成实时系统，再配合I/O 设备，在实时仿真时能够和外界交换信息，为进行硬件在环仿真提供了一个廉价的平台[2]，还可进行测控系统的开发[3]，并且与Matlab/Simulink 实现无缝连接。

与Matlab 下面的另外一个实时工具箱—xPC 目标工具箱类似，其自带驱动程序也有很大不足：①支持的设备少，而且这些设备一般是国际知名厂商所生产，目前不支持中国大陆本土企业生产的设备，选择知名品牌会带来很大的方便性，但是价格昂贵；②有些输入输出设备具有多种功能，比如A/D 转换、计数器等，充分利用设备的功能，可以节省硬件资源，但实时视窗目标自带的驱动程序对一些输入输出设备却只支持其一部分功能。

开发驱动程序是解决这些问题的方法之一。

1实时视窗目标系统的基本原理用实时视窗目标进行硬件在环仿真，需要Matlab/Simulink和Real-Time Workshop ，Stateflow (可选)的支持，并配置相应的I/O 设备。

MATLAB 和Simulink 运行在Windows 操作系统之上，在其提供的图形化建模环境中完成建模，然后进行目标配置，利用Real-Time Workshop 工具箱自动生成可以实时执行的代码(也称实时视窗目标)。

Mathworks 公司在提供实时视窗目标工具箱的同时还提供了一个高度优化的实时内核，该内核运行在处理器的最高特权级，而且在这个特权级具有比Win-dows 操作系统更高的优先级，实时视窗目标就在这个实时内核的支持下运行，从而保证了目标运行的实时性[2]。