基于虚拟仪器技术的智能车仿真系统
基于虚拟仪器技术的网络化车辆测控系统研究
线技术和软件工程方法 ，代表了测量仪器与 自动测试系 统未来 的发展方向。近年来，以改善交通秩序 、缓解交
通拥挤和减少 由交通产生的环境污染为 目标 ，综合信息
构成虚拟仪器的硬件体系有两部分 ： １ 计算机 ：一般 为一台Ｐ ． Ｃ机或 者工作站 ， 它是 硬件平台的核心。 ２ Ｉ０ 口设备 ：主要完成被测输入信号的采集 、 ． ／接
一
，
灵活性差，使用复杂，更新和维护成本高，很不适
图 Ｉ 虚 拟仪 器的硬件 体 系
于车辆检测使用。针对这一状况 ，本平台的开发采用了
收稿 日期 ：２ — ８ ２ ０ ０ — ０８ ９
二 、虚拟仪 器 的软件体 系
虚拟仪器 的软件 体系由两大部分构成
作 者 简介 ：黄 瑞 ，工 学 学士 学位 ，工程 师 。
理想的抗混叠滤波器应 该能除去信号中任何 高于
ｆ／的频率成分，但实际的滤波器都有一个过渡带，必 ｓ２ 须在采样频率和滤波 器类型 的选择之 间进行适当的折 中。在很多应用 中，一阶或者二阶低通滤波器的效果就
自２ 世纪９ 年代 以来 ，在计算机 技术的推动下 ， ０ Ｏ 以虚拟仪器为标志的通用化、智能化和网络化测量仪器 及测试系统得到 了迅猛发展，使得测量仪器和数据采集 系统 的设计方法和实现技术产生了深刻 的变化。所谓虚 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仪器的测试功能，其实质是充 分利用计算机来实现和扩展传统仪器功能。虚拟仪器技 术综合运用了计算机技术、数字信号处理技术、标准总
虚拟仪器技术 。虚拟仪器的出现可 以说是仪器发展的一 次飞跃 ，它是 电子仪器与计算机技术更深层次的结合 。 利用虚拟仪器技术 ，可以更好的发挥计算机强大的信息 处理功能和 图形界面功能，大大简化测试设备，方便观 察测试结果 ，并可对采 集到的信息进 行各种 分析 、处 理；借助网络技术进一步扩展和完善智能测控技术ｌ。 １ ］
21050757
栏 目编 辑 高威
全国大学生智能
栏
的 费 用和 时 间成 本 ， 大 提高 智 能 车 开 发效 率 。 大
基本构架
图 １ 整 个 仿 真 系统 的构 架 图 ，主 要分 为 是
基本模型层 、控 制算法层 通讯层以及仿真环
境层 。
基 本 模 型 层 包括 赛 车 模型 与赛 道模 型 ， 使
● 清华大学 汽车安全与节能国家重点实验室周斌 蒋荻南 黄开胜
摘要 ： 针 对 —℃ 卡 尔”杯 全 国 大 学 生 智 能 车 邀 请 赛 ，本 文 开 发 了 思
基 于 Ｌａ ＶＩ ｂ ＥＷ 虚 拟 仪 器技 术 的 Ｐａ ｔ ｌｓｉ 真 系统 ，该 系统 可 ｄ仿
赛道与赛车环境模拟
１ 图 １仿真 系统 － ｒ
构 架 图
开 发 完 成 用 于 智 能 车 的 算 法 仿 真 及 分 析 。 主
要 有 以 下几 大特 点 ：
的 个 数 、排 列 的位 置 ．在 Ｐ ｓｉ 上 反 复 作 仿 ｌｔ ａ ｄ 真 试 验 ， 而 定 性 得 出 哪种 光 感 电路 的 排 列 效 从 果 较 好 。 于 实 地 试 验 时 要 更 换 传 感 器 排 列 较 由
维普资讯
栏 目编 辑
能车辆邀请赛
高 威
基于虚拟仪器技术的智能车仿真系统
Ｉｔ ｌｇ ｎ ｈｃｅ Ｓｍｕａ ｉｎ Ｓ ｓ ｅ Ｂ ｓ ｄ ｏ — ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｎ ｅｌ ｅ ｔＶｅ ｉｌ ｉ ｌｔｏ ｙ ｔ ｍ ａ ｅ ｎ ＶＩ ｃ ｎ ｌｇ ｉ Ｔ
拟赛道环境 的在线仿真 。
使 用 者通 过 该 仿真 系统 可 以反 复 对原 始 设 计 方 案进 行 研 究 ，得 到 近 似 最优 方案 后 ，再 进
基于虚拟仪器技术的智能交通诱导系统设计
０ 引 言
城 市交通 诱 导 系统 是 国 际 上 交 通 系 统 （Ｔ ） ＩＳ 的
重 要研究 内容 。
件代 替硬 件 ， 有效 节约 资金 ， 可 对采 集 到 的数 据 ， 拟 虚
仪器可用高级分析库进行信号处理 ， 也可使所得的测
试 曲线符合 实际情况 ， 进行 拟合 处 理 。这对 一些 要求 硬 件处理 的 功 能 来 说 ， 大 地 简 化 了硬 件 设 计 。 因 极 此， 采用 虚拟 仪器技 术对 智能 交通 系统 的研 究是 一 种 创新 。人 们 知道 ， 叉 口的拥 挤堵 塞通 常 是 由于信 号 交 配 时及交 通组 织和 上 游 对交 通 流 的诱 导 不 合 理 造 成 的。 因此 ， 上游 前 端机 的设 计 及 控 制 方 案 极 为 重要 。
与配 时参 数有 关 的优 化 方 案 ， 现路 口的最 优控 制 ， 实 再通 过路 网上 的车辆 检测 器及设 备 ， 实时采 集交 通 流 量数 据 ， 过交 通 模 型辨 识 处 理 ， 现 最优 路 径 的 选 经 实 择和 实时 导航 功 能 ， 而 ， 到交 通 流 量在 网络 中各 从 达 网段 上 的最优 分 配 。交 通诱 导 系统 一 般 由前 端 路 口 机、 电子地 图、 Ｐ 、 Ｇ Ｓ 交通综 合 控制模 型组成 。 用美 国 Ｎ 公 司 的 Ｌｂ ｎｏ ｓＣ Ｉ８０软 件 作 Ｉ ａｗｉｄｗ／ Ｖ ． 为 开发 平 台 ， 现交 通 诱 导 系 统 ， 比面 向对 象 的 软 实 相 件开 发工 具 来说 ， 编程 难 度 大 大 降低 ， 软件 开 发 的 效 率更 高 。 由于 虚 拟 仪器 强 调 “ 件 就是 仪 器 ” 用 软 软 ，
ｐｓｄ ｈｓ ａｅ ａ ｌ ｋｓｔｅｓ ｇ —ｏ ｔ ｏｔ ｌａ ｈ ｂｅｔｏ ｔ ｙ ｓ ｇｉｄ ｓ ａ ｃｎｒ ｏ ｐ ｔ ｎ ｅｉ ｅ ｏｅ ．Ｔ ｉ ｐ ｐｒｍ ｉ ｙｔ ｅ ｈ ｉ ｌ ｐｉ — ｎｒ ｓｔｅｏｊｃ ｆｓ ｄ ，ｕｉ ｎｕｔ ｌ ｏｔ ｌｃｍ ｕｅ ａｄｖｈｃ ｓ ｎ ａ ｎ ｅ ｎｃ ｏ ｕ ｎ ｉ ｒ ｏ ｒ ｌ ｃｏｓ ｇｔｅ ｅ ｃ ｒｒｎ・ｎ ｎｒｌ ｒ ｂｉ ｓｔ ａ ｃ ｕｄｎ ｅｓｓ ｍ．Ａ ｊｓｎ ｅｉ ｆ ｒ ｎｔ ｘｄｍｕ ｉ ｅｓ ｎ ｒｓ ｎ ｔ ｔ ｏ ｔ ｄｃ ｔ ｌ ， ｕｌ ｅｔ ｆ ｉａｃ ｙｔ ｉ ｈ ｄ ｅ ｏ ｆ ｅ ｏ ｏｅ ｄ ｈ ｒｆ ｇ ｉ ｅ ｄ ｔ ｇｐｒ ｏ ｅ ｍｅｉ ｆ ｅ ｌ— ｓ ｏ ｕｉ ｄ ｏ ｇ ｅ ｉ ｎｉ ｔｓ ｉ
[实用参考]国家级大学生创新训练项目申报书(基于虚拟现实(VR)技术的仿真实验研究)
![[实用参考]国家级大学生创新训练项目申报书(基于虚拟现实(VR)技术的仿真实验研究)](https://img.taocdn.com/s3/m/1a6230384a7302768e9939cf.png)
附件2：
国家级大学生创新训练项目
申报书
项目名称：基于虚拟现实（VR）技术的仿真实验研
究
学院：
指导教师：
项目组成员：
教务处制
2016年4月26日
填写说明
1、凡申报国家级大学生创新训练项目必须填写申报书。
2、向学校报送本申报书时，一式3份，并报送申报书电子文档。
3、本表填写内容必须与事实相符，表达准确，数字一律填写阿拉伯数字。
4、打印格式：
（1）纸张为A4大小，双面打印；
（2）文中小标题为四号、仿宋、加黑；
（3）栏内正文为小四号、仿宋。
写有关实验室名称，可以多个。
2.“来源项目类别”栏填写“863项目”、“973项目”、“国家自然科学基金项目”、“省级自然科学基金项目”、“教师横向科研项目”、“企业、社会委托项目”以及其他项目标识。
一、项目组成员分工
二、立项背景和依据（包括研究目的、意义、国内外研究现状分析及评价）
三、主要研究内容和目标（包括研究方案和技术路线）
一步深入研究的内容。
四、研究计划和进度
五、预期提供的成果及形式
六、项目研究支撑条件
七、项目经费概算
八、其他
九、评审、审批意见。
基于“虚拟仪器”技术的电类实验教学系统开发
言， 通过嵌入在Ｈ Ｔ Ｍ Ｌ 网页代码 中而获得用户交互功能、 制 作网页外观特效等 ， 具有很强的实践操作 ， 是 因特 网上最 流行 、 使用 最 广 的脚 本 语 言之 －Ｉ ” 。然 而 ， 对 于这 么一 门实 用性 很 强 的技 术课 程 ， 在教 学 上却 存 在 着 一些 值 得思 考 的 问题 。 本 文对 Ｊ ａ ｖ ａ Ｓ ｃ ｒ ｉ ｐ ｔ 程 序设 计 与 网页制 作 基础 两 门课 程 开设 中 的教 学安 排 进行 了讨 论 ， 分 析 了Ｊ ａ ｖ ａ Ｓ ｃ ｒ ｉ ｐ ｔ 程 序 设 计 课 程 教 学方 法及 其 通 过 Ｊ ａ ｖ ａ Ｓ ｃ ｒ ｉ ｐ ｔ 程序 设 计 这 门 课 程 对 学 生 网 页制作 能 力 培养 的方 式 。
一
构整体性 的把握。 从本科教育的整体教学安排上看 ， 学习计算机专业知 识 体 系需 要 有一 定 的完 整性 ， 目前普 遍 高校 的本 科 计 算机 专 业 理论 课 程 的教学 安 排是 很 饱 和 的 ， 特别 是计 算 机科 学 与技 术专 业 。 如果 要 让学 生 掌握 实用 性强 的 网站 开发 等一 系列 技术 ， 先开设 网页 制作 基础 ， 后 又 安排 Ｊ ａ ｖ ａ Ｓ ｃ 邱 程序 设 计， 那 么课 程安 排就 将 变得 紧 张 。 因此 ， 很 多高 校采 取 只选 开一 门课 程作 为 学生 涉 足 网页 制作 领 域 的一个 入 门介 绍 。 单一开设 网页制作基础课程是大多数高校计算机专业所 选 择 的 。高 校 一般 按 照 目前 多 数 网 页制 作 基 础 教材 的章 节， 使 学 生 了解 网页 制 作 的 基本 知识 ， 掌 握 最 基本 的 网页 制作流程 、 技 术 和方 法 ， 但 是 很难 在 课 堂 上 让 学生 接 触 更 多 最 新最 流行 的 网页 制作 技术 。 目前 也有 高校 不设 置 网页 制 作 基础 课 程 而直 接 开设 Ｊ ａ ｖ ａ Ｓ ｃ ｒ ｉ ｐ ｔ 程 序 设计 课 程 ， 教 师 在 教 授方 式 和考 核方 式 上 也有 所创 新 ， 比如 案例 教 学法 导 人 新课闭 、 考 核 过 程 中引 入 项 目管 理 过 程 圈 等 。学 生在 学 习
基于虚拟仪器的汽车电控系统智能检测仪
ｒ ｅ ｏｋ．Ｉｈｓｄｕｌ ｆｎｔｎ ｆ ｇａ ｍｕｉｅｅ ａｄａｔ ｂｌ ｏ ｉｏｃｐ ，ｍ ｙｃｎ ｎｏｓ ｈｃ ，ｒ ｏ ，ｄｓｌ ｄ ｌ ｗ ａ ｎｔ ｒｓ ｔ ａ ｏｂｅ ｕｃｏ ｏ ｉ ｌ ｌ ｍ ｔ ｕｏ ｉ ｓ ｌｓｏ ｅ ａ ｏｔｕｕｌ ｃｅｋ ｅ ｒ ｉ ｐ ｙａ ｉ ｓ ｉ ｄ ｔ ｔ ｒｎ ｏ ｍ ｅ ｃｌ ｉ ｙ ｃｄ ａ ｎ
ｎ ｘ ｌ ｏｒ ｐ ｎ ｇ Ｄ ３Ｏ ｈ ｌ ｄ ｐａ ｉ ｇ ｅｅ ｔ ｃ ｗ ｖ ．ｓ ｓ ｉ ｄ ｏ ａ ｉ ｉ ａ ｔｍｏｉ ｎ ｌ ｅ ｌ ｇ ｏ ｓ ｏ １ Ｔ ｅ ａ ｄ ｅ ｐｍｎ ｃ ｒ ｓ ｏ ｄ ｎ Ｐ． Ｂ ｗ ｉ ｓ ｌｙｎ ｌｃｒ ａ ｅ ｏ ｉ ａ ｋ ｎ ｆｉｅ ｌ ｔ ｕｏ ｔ ｅ ｏ —ｉｅ ｄ ｆｕ ｔｄａ ｎ ｉ ｔｏ ． ｈ ｅ ｉ ￣Ｓ ｅｉ ｉ ｄ ｓｃ ｖ ｎ ａ ｉ ｓ ｐ ａ ｔ ａ ｔｓ ｈ ｗ ｄ ｔａ ｅ ｉ ｔｕ ｎ ｓｈｇ ｌ ｅｉｂ ｅ ａ ｄ ｗ ｌ ｂ ｏ ｄ ｓ ｂ ｔ ｕｅｆ ｒｔｅ ｉ ｏ ｒ ａ ｎ ｓｓｉ ｔ ｍｅ ｔ ｒ ｃｉｌ ｅ ｔ ｓ ｏ ｅ ｔｔ ｒ ｍｅ ｔ ｉｈ ｙｒ ｌ ｌ ｅ ｇ ｏ ｕ ｓｉ ｔ ｏ ｍｐ ｔ ｃ ｓ ｈ ｈ ｎ ｓ ｉ ａ ｎ ｉ ｔ ｈ ｄ ｉ ｅ ｄ ｇ ｏｉ ｎ ｒ ｓ ｕ ｎ．
ｓ ｒ ｅ ｃｒ ａｅｏ ａ ｔ ｏ ｉ ｗ ｔ Ｅ Ｉｓｓ ｍ ｏ ａ ｕｅ ｒ）ｅ ｃ ｉ ｏ ｌ ｔ ｎ ａ ｕ ｈ ａ ｎ ｒ ｒ ｓ ｕ ｅ ｏ ｐ ｒ ｒ ｒ ｔ ｅ ｌ ｔ ｃｗ ｖ ｆ ｕｏ ｂ ｅ（ ｉ Ｆ ｙｔ ｒｃｒ ｒｔ ｏ ｅ ｉ ｍ ｌ ｈ ｅ ｂ ｏ ｌ ｔｃ ｒｅ ｃ ｏ ｃ ｐ ｒ ｓ ｃ ｓ ｓ ，ｔ ｎ ｄ ｃｒ ｒｅ ｆ ｍｅ， ｅ ｒ ｅ ｒｉ ｔ ｓ ｅ ｏ ａ ｏ
虚拟仪器技术在汽车上的应用
虚拟仪器技术在汽车上的应用
1 引言
测试仪器作为科学技术发展中必不可少的组成部分，对科学水平的提高和发展起到了很大的推动作用。
随着科学技术的发展，特别是电子技术水平的不断提高，极大地推动了测试技术的进步。
在这种背景下，八十年代末美国研制成功虚拟仪器（VisualInstruments，简称VI）。
在国外，虚拟仪器技术在汽车和发动机行业得到了蓬勃发展。
国外的很多大学特别是一些企业已经开发出了很多相关产品，如SanDiego State University（美国圣地亚哥大学）开发出了用于混合动力汽车燃油消耗和排放的模拟和优化系统。
在国内，虚拟仪器技术对很多人来说还比较陌生，还没有得到大面积的普及，但现在逐渐有很多公司和高校开始把虚拟技术运用到生产和科研中。
国内有些大学已经把虚拟仪器技术，特别是LabVIEW和科研试验接合起来，在发动机试验监控、发动机振动的分析、汽油发动机综合测试等方面取得了一定的成果。
2 虚拟仪器技术
所谓虚拟仪器就是利用现有的计算机，加上特殊设计的仪器硬件和专。
-虚拟仪器-汽车仪表盘模拟
实验课程名称：虚拟仪器大作业题目：虚拟仪器-汽车仪表盘模拟注意：主程序无法上传，需要请联系QQ839107870 或发邮件组长：组员：班级：机电0班1.实验题目：虚拟仪器-汽车仪表盘模拟1.1引言：汽车仪表是驾驶员与汽车进行信息交流的窗口,也是汽车高尖技术的主要部分,各个国家一直在努力开发汽车仪表技术,并不断取得新的进展。
我国汽车产业正在蓬勃发展，汽车行业步入快速稳定增长期。
整个行业在经2002年的爆发，05年的恢复性调整以后，自2006年以来已经步入一个长达5-8年(甚至更长)的稳定快速增长期。
2007年1-5月产销两旺，根据中汽协的统计数据，国产汽车销量同比增长22.03%，其中乘用车销售2,572,650辆，同比增长21.09%。
2007年我国汽车市场产销量将达830万辆，总体增长率达16.3%，更促使最近几年我国汽车保有量持续上升，截至2006年年底，我国民用汽车的保有量从1998年不足1500万辆，一举跃升为3568万辆，比2005年增长了12.27%，如此一来，就为我国汽车备件市场提供了庞大的市场需求空间。
然而汽车仪表正逐步向智能化和数字化方向发展,用数字化的虚拟仪表取代我国现阶段普遍采用的电子式或电器式仪表已成为实现车辆自动化的一个重要课题。
利用虚拟仪器技术模拟汽车仪表盘,设计综合数据采集、信号分析、仪器面板设计等多项内容的虚拟汽车仪表盘。
利用LabVIEW软件产生虚拟转速、耗油、速度等模拟和数字信号源,然后再进行模拟和数字信号的采集和分析,转换建立函数模型在虚拟仪表盘上显示发动机转速、汽车车速、油耗量、温度变化及转向灯等信息。
利用虚拟仪器技术模拟汽车仪表盘,不仅可以完成先进汽车仪表盘的功能,而且还可以免去汽车机械及电子器件,降低成本,提高可研性,在计算机测控技术、汽车电子技术等课程的教学及开放实验中具有广泛的实用价值。
1.2 研究的目的、意义以及主要内容我国汽车仪表经历了第一代机械式仪表，第二代电气式仪表，第三代模拟电路电子式仪表，现在正在向第四代全数字汽车仪表迈进。
清华科技小牛人是怎样练成的
2011年，台湾，篮球机器人比赛
大一同学参加专业组比赛
2008年参赛，智能教室人数统计系统，技术创新奖 （鲍重曦、鲍琦芳、罗瑞琨。。。。。） 2011年台湾篮球机器人竞赛（鲍重曦、罗瑞琨）
给你一个舞台，给我一个惊喜！ 团队精神和领导力 持之以恒，拾阶而上
大赛的主要活动
1、开幕式及虚拟仪器专家演讲 2、培训、讲座和参观 3、选手设计作品，实验室和硬件
余前程： 清华大学2006级本科精仪系， 2006年参加第三届大赛获业余组一等奖， 2009年，首届清华大学LABVIEW俱乐部负责人， 2009年12月，LABVIEW高校俱乐部明星赛冠军， 获得NI实习机会，免试录取精仪系摩擦所研究 生。
2011年，美国德州奥斯汀，全球图形化设计大会
清华大学虚拟仪器设计大赛举办历程
设立业余 组，零起 点参赛 业余组命 题“美丽 的微积分” 比赛扩展 为京津地 区邀请赛 大赛十年， 敬请期待！
全国赛国 际赛摘冠
2005
2007
2009
2011
2013
2004 首届大 赛开赛
2006 LabVIEW 之父开幕 演讲
2008 首次正式 邀请外校 选手参赛
红蝶系列作品-团队中成长
2004：三等奖，创新奖：基于LabVIEW的RedButterfly 系统（周斌， 曾贤波，蒋荻南） 2005：一等奖：基于虚拟仪器技术的智能车仿真系统 （周斌，蒋 荻南，李红志） 2006：一等奖：基于CompactRIO的快速原型智能车项目 （黄颖，蒋 荻南， 李立国）
开放供选手调试 4、决赛答辩会及闭幕颁奖 。。。。。。。。。。
大赛开幕式及虚拟仪器专家演讲
2004年，NI北京代表 高向东先生开幕演讲
LabVIEW中的智能制造系统开发
LabVIEW中的智能制造系统开发智能制造系统是当今制造业发展的重要趋势之一，为实现高效、智能化的生产过程提供了有力保障。
在智能制造系统开发中，LabVIEW 作为一种基于图形化编程的软件平台，具备了强大的功能和灵活性，被广泛应用于自动化控制、数据采集、过程监控等领域。
一、LabVIEW简介LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的一款图形化编程开发环境。
其独特的数据流编程模型和友好的用户界面使得非专业编程人员也可以轻松上手。
LabVIEW具备强大的信号处理、数据采集、分析、展示等功能，非常适合用于智能制造系统的开发。
二、LabVIEW在智能制造系统中的应用1. 自动化控制：LabVIEW提供了各种编程工具和硬件接口，可以实现对生产设备的自动化控制。
通过编写虚拟仪器，可以方便地对传感器、执行器等进行控制和监测，实现生产过程的自动化。
2. 数据采集与处理：LabVIEW具备强大的数据采集和处理功能，可以实时采集各种传感器数据，如温度、压力、振动等，并进行实时分析和监视。
通过与数据库的连接，可以对采集的数据进行长期存储和分析，为智能制造系统的优化提供有效支持。
3. 过程监控与优化：借助LabVIEW的图形化界面和分析工具，可以对生产过程进行实时监控和优化。
通过搭建合适的监控指标和报警系统，可以及时发现生产异常和问题，并采取相应的措施进行调整和优化，提高生产效率和质量。
4. 人机交互界面设计：LabVIEW提供了丰富的用户界面设计工具，可以轻松创建直观、交互友好的人机界面。
通过在智能制造系统中嵌入人机界面，操作人员可以方便地进行设备控制、数据监视和参数调整，提高操作效率和便捷性。
5. 与其他系统的集成：智能制造系统通常需要与其他系统进行数据交互和信息共享。
硕士论文-基于LabVIEW的汽车NVH测试分析系统设计
１２“！＊瓣麓…夺肥工一芳大警ＨｅｆｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡ’ｒＩ（）Ｎ＠论文题目：基于ＬａｂｖｌＥｗ的汽车ＮＶＨ澳ｊ试分析系统设计学位类别：学科专业：工程领域作者姓名：导师姓名学历硕士机械电子工程昧辉陈剑教攫可以直接使用，不需要进行编程加工，使用起来非常方便；它提出“把实验室拎着走”的口号，致力于中国虚拟仪器事业的发展壮大．随着计算机技术、仪器技术和网络通信技术的不断完善，虚拟仪器将向以下三个方向发剧埽】：（１）外挂式虚拟仪器ＰＣ．ＤＡＱ式虚拟仪器是现在比较流行的虚拟仪器系统，但是，由于基于ＰＣＩ总线的虚拟仪器在插入ＤＡＱ时都需要打开机箱等，比较麻烦，而且，主机上的ＰＣＩ插槽有限，再加上测试信号直接进入计算机，各种现场的被测信号对计算机的安全造成很大的威胁，同时，计算机内部的强电磁干扰对被测信号也会造成很大的影响，故以ＵＳＢ接口方式的外挂式虚拟仪器系统将成为今后廉价型虚拟仪器测试系统的主流。
（２）ＰＸＩ型高精度集成虚拟仪器测试系统ＰＸＩ系统高度的可扩展性和良好的兼容性，以及比ＶＸＩ系统更高的性价比，将使它成为未来大型高精度集成测试系统的主流虚拟仪器平台。
（３）网络化虚拟仪器尽管Ｉｎｔｅｍｅｔ技术最初并没有考虑如何将嵌入式智能仪器设备连接在一起，不过ＮＩ等公司已开发了通过Ｗｅｂ浏览器观测这些嵌入式仪器设备的产品，使人们可以通过Ｉｎｔｃｒｎｃｔ操作仪器设备。
根据虚拟仪器的特性，我们能够方便地将虚拟仪器组成计算机网络。
利用网络技术将分散在不同地理位置不同功能的测试设备联系在一起，使昂贵的硬件设备、软件在网络上得以共享，减少了设备重复投资。
现在，有关ＭＣＮ（ＭｃａｓｕｒｃｍｃｎｔａｎｄＣｏｎｎｏｌＮｅｔｗｏｒｋｓ）方面的标准正在积极进行，并取得了一定进展。
由此可见，网络化虚拟仪器将具有广泛的应用前景。
２．３虚拟仪器的硬件构成图２—４虚拟仪器构成图响应。
飞思卡尔智能车竞赛培训教程
S12 PWM控制舵机
规则限制：
伺服电机个数不超过3个； 不可以通过提高工作电压提升舵机的性能； 不可以更换舵机；
S12 PWM控制舵机
控制说明
脉宽范围： 对应舵机旋转角度，一方面舵机的极限位置； 另一方面考虑到车模转向的极限。可以通过测 试得到大约40 度左右；
PWM周期： 可选择 50 – 200Hz
作 者：卓晴 等编 I S B N ：781124022X 出版社：北京航空航天大学出版社 定 价：36.50元
•汽车动态分析 •车速控制系统 •方向控制系统 •赛道检测系统 •电子控制系统 •策略规划系统 •行为决策系统 •路况记忆系统 •数据传输系统
研究项目介绍
模型车电机特性
电机特性和MC33886芯片
该竞赛与教育部已举办的数学建模、电子设计、机械设 计、结构设计4大专业竞赛不同，是以迅猛发展的汽车电子为 背景，涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算 机、机械等多个学科交叉的科技创意性比赛。
引导和激励学生实事求是、刻苦钻研、勇于创新、多出成 果、提高素质，发现和培养一批在学术科技上有作为、有潜力 的优秀人才。
舵机的控制方法
式； 定时器中断方式； PWM硬件产生方式； 等；
S12 PWM控制舵机
S12 PWM控制器；
具有8路PWM输出端口； 具有独立的8路8bitPWM输出，或者4路
16bitPWM输出； 具有A,B,SA,SB时钟源；
关于舵机驱动
舵机控制方法
三线连接方式 •红线：电源线+6V •蓝线：地线 •黑线：PWM控制信号
关于舵机驱动
使用S12 PWM输出控制舵机
舵机简介 S12 PWM控制舵机
基于LabVIEW的虚拟仪器技术研究与应用
摘要：LabVIEW被认为是虚拟仪器技术最有影响力和发展前景的软件平台。
本文阐述了LabVIEW 虚拟仪器的设计原理，详细介绍了LabVIEW的发展历程和研究进展，并举例介绍其应用现状。
最后对基于LabVIEW虚拟仪器技术的前景做出展望。
关键词:LabVIEW 虚拟仪器发展历程研究进展应用现状1 引言在这个信息技术日新月异的时代，利用计算机和网络等技术对传统产业进行改造已是大势所趋.虚拟仪器技术正是计算机技术及网络通信技术与传统仪器技术融合的产物。
美国国家仪器公司（National Instruments，简称NI）于20世纪80年代中期，首先提出了“软件就是仪器(The Software is the Instrument）"这一虚拟仪器新概念.所谓的虚拟仪器（Virtual Instrument,简称VI)，就是在以计算机为核心所组成的硬件平台上，利用其显示功能虚拟仪器控制面板，测试分析功能由软件实现的一种计算机仪器系统。
虚拟仪器技术充分利用了最新的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能，一直成为发达国家自动测控领域的研究热点.虚拟仪器的核心是仪器软件化设计理念。
近年来，世界各国的许多大型自动测控和仪器公司均相继研制了为数不少的虚拟仪器开发软件平台，如美国HP公司的HP－VEE与HP－TIG，Tektronix公司的Ez－Test和Tek－TNS，以及HEM Data公司的Snap－Master平台等，但最早和最具影响力的要数NI公司的LabVIEW开发环境。
LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench,实验室虚拟仪器集成环境）是NI公司推出的具有革命性的图形化虚拟仪器设计平台，它内置信号采集、测量分析与数据显示功能，摒弃了传统开发工具的复杂性，在提供强大测控功能的同时，还保持系统的灵活性，让您可以无缝地集成一套完整的应用方案[1]。
基于LabVIEW的电动汽车用电机测试系统设计
基于LabVIEW的电动汽车用电机测试系统设计一、本文概述随着电动汽车的快速发展，电机作为电动汽车的核心部件，其性能优劣直接影响到整车的动力性、经济性和可靠性。
对电动汽车用电机进行准确的测试与评估至关重要。
本文旨在探讨基于LabVIEW的电动汽车用电机测试系统的设计，旨在为电动汽车电机的性能测试提供一种高效、精确的解决方案。
本文首先介绍了电动汽车电机测试的重要性和现有测试技术的局限性，然后详细阐述了基于LabVIEW的电机测试系统的设计思路和技术路线。
LabVIEW作为一种图形化编程语言和虚拟仪器开发平台，具有丰富的函数库和灵活的编程环境，为电机测试系统的开发提供了极大的便利。
文章接下来将详细介绍系统的硬件组成和软件设计，包括数据采集与处理、控制逻辑实现、用户界面设计等方面。
还将讨论系统的性能评估与优化，以确保测试结果的准确性和可靠性。
本文总结了基于LabVIEW的电动汽车用电机测试系统的优势和实际应用价值，展望了未来在该领域的研究方向和发展趋势。
通过本文的研究，可以为电动汽车电机测试提供一种有效的技术手段，推动电动汽车产业的持续发展和进步。
二、电动汽车电机测试系统总体设计电动汽车电机测试系统的设计是确保电机性能和质量的关键环节。
本系统的设计旨在提供一种基于LabVIEW的电动汽车电机测试方案，以实现对电机性能的高效、精准测试。
总体设计思路是以LabVIEW软件为核心，结合硬件测试设备，构建一个集成化的电机测试平台。
该平台能够实现电机的各项性能测试，包括但不限于电机的启动性能、运行稳定性、效率、功率因数等关键指标。
在硬件设计方面，系统需要包括电机驱动控制器、数据采集器、电源供应器以及相应的传感器和执行器等设备。
电机驱动控制器用于驱动电机运行，数据采集器负责采集电机的运行数据，电源供应器为电机提供稳定的电源，传感器和执行器则用于监测和控制电机的运行状态。
在软件设计方面，基于LabVIEW平台，我们设计了用户友好的图形化界面，方便用户进行电机测试的操作和监控。
LabVIEW虚拟仪器设计与创新
LabVIEW虚拟仪器设计与创新LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种用于设计和控制虚拟仪器的开发环境软件。
它由美国国家仪器公司（National Instruments）开发，并广泛应用于各个科学和工程领域。
LabVIEW虚拟仪器设计与创新使得仪器设计更加灵活和创造性，有助于提高实验效率和效果。
一、LabVIEW的基本原理LabVIEW以图形化编程为基础，使用G语言（Graphical Language）进行程序设计。
用户可以通过图形界面直观地创建虚拟仪器的前端界面和后端控制逻辑。
LabVIEW的核心概念是虚拟仪器（Virtual Instrument），将传感器、数据采集卡、执行器等仪器元件的功能和控制集成到计算机内，使用软件来模拟实际仪器的工作原理。
LabVIEW的开发环境包括前端界面设计窗口、控制逻辑编辑器和结果显示窗口等。
前端界面设计窗口提供了各种用于交互的控件，如按钮、滑块、文本框等，用户可以根据实际需要自由设计界面。
控制逻辑编辑器用于编写程序的执行逻辑，用户可以通过连接不同的函数模块来实现数据处理、算法运算和仪器控制等功能。
结果显示窗口用于实时显示实验结果或者数据分析图表。
二、LabVIEW在实验中的应用1. 数据采集与处理LabVIEW可以实时采集各种传感器产生的信号，并进行实时处理和分析。
例如，在物理实验中，可以通过连接温度传感器、压力传感器和光电传感器等，实时测量并分析温度、压力和光强等参数的变化。
LabVIEW提供了丰富的数据处理函数和算法模块，可以进行数据滤波、傅里叶变换、曲线拟合等操作，方便用户进行实验数据的后续处理和分析。
2. 仪器控制与自动化LabVIEW可以与各种仪器设备进行连接和通信，并实现对其的控制和操作。
例如，在化学实验中，可以通过与电子天平、PH计、实验室设备等的连接，实现对实验参数的监测和调控。
基于虚拟仪器的智能车无线实时数据采集系统
口电路 如 图 １所 示 。
ｖ
车模 型上 ，使 用 飞思 卡尔 半 导 体 公 司 的 ８位 或 １ ６位 微 控 制 器 ， 通过 自行 增 加 传 感及 驱动 电路 ， 编 写相 应 控 制 软 件 ， 作 一个 和 制 能 自主识 别 道 路 的赛 车 ， 照规 定路 线 行 驶 ， 成 时 间 最 短 者 为 按 完
佘 军 （ 贵州大学科技学院， 贵州 贵阳 ５ ０ ０ ） ５ ０ ４
摘 要
在 飞 思 卡 尔智 能 车调 试 中， 要 对 运 行 中的 小 车 参 数 实 时进 行 采 集 处 理 ， 需 以便 改 进 设 计 及 对 控 制 参 数 进 行 现 场 整 定 。
为 此 ，提 出 了一 种 基 于 虚拟 仪 器 技 术 和 无 线传 输 的 实 时数 据 采 集 处 理 系统设 计 方 案 。 该设 计 方案 采 用嵌 入 式 无 线 通信 模 块 ， 过 串 口进行 数 据 采 集 ， 助 Ｌ ｂ ｌＷ 图形 化 的 编 程方 式 ， 通 借 ａ ＶＥ 快速 搭 建 个 ４ 的 数据 处理 显 示 平 台 。具有 成 本 低廉 、 口 ｔＪ ＃ｃ ＿ 接 简单 、 实用 性 强 、 能 易 于扩 展 的 特 点 ， 实际 应 用 中取 得 了 良好 效 果 。 功 在 关键 词 ： 虚拟 仪 器 ， 能 车 ， 智 数据 采 集 ，ａ Ｖ Ｅ Ｌｂ ｌ Ｗ
基于NI myrio控制的智能循迹车的设计
基于NI myrio控制的智能循迹车的设计◎王博随着科学技术的发展，机器人的设计越来越精细，功能越来越复杂特别是服务型机器人，智能循迹车作为在现实中被广泛应用，在不断创新发展。
关于小车的智能化功能的实现也多种多样，该设计的智能循迹车，除了能自动识别行走轨迹道路外，还增加了躲避障碍物的功能。
一、设计方案本设计主要有NI myrio控制器、传感器模块、运动模块以及电源模块组成，小车具有自动寻找轨迹的功能。
本次设计采用美国国家仪器有限公司（National In-struments，简称NI）的NI myrio作为控制芯片；传感器模块采用灰度传感器，能够准确识别轨迹路面、超声波传感器能够避开障碍物；运动模块采用带编码功能的直流电机；电源模块采用了两块24V锂电池组给系统供电，确保实现小车的自动循迹的功能。
1.N I myrio控制器。
本系统采用采用美国国家仪器有限公司（National Instru-ments，简称NI）的NI myrio作为控制芯片。
NI myRIO通过实时应用、FPGA、内置WiFi功能，可以远程编程控制应用，不用常规的远程电脑操作连接。
它有三个I/O 端口（两个MXP和一个与NI myDAQ接口相同的MSP端口，能够满足输入输出信号的处理，以支持该系统的搭建。
NI myRIO 共有40条数字I/O线，支持SPI、PWM输出、正交编码器输入、UART和I2C，以及8个单端模拟输入，2个差分模拟输入，4个单端模拟输出和2个对地参考模拟输出，方便通过编程控制连接各种传感器及外围设备。
NI myRIO能够最大限度的简化硬件设置，提供了专门的配置与设置工具，与NI Measurement&Automation Explorer （MAX）的配置功能不同。
但仍可通过MAX 进行设置、软件安装和其他高级设置等操作。
当设备连接到计算机时，NI myRIO的USB监控器自动运行。
编程软件采用图形化编程的Labview编程软件，图形化的编程语言，广泛地应用于工业界、学术界和各类研究实验室，可被视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。
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的基本参数，右边为传感器坐标设定、试验赛 值得一提的是，在仿真过程中，其真实的仿真
道生成以及传感器值的即时显示（试驾时用）。 周期会根据计算机的性能等因素而不同，但其
使用者除了可以设定赛车参数外，还可 仿真的结果可以保证确实根据该仿真周期计算
以对所设定好的赛车进行“试驾”，当场检验 而得，从而保证其仿真的可靠性。
地给该 ＳｕｂＶＩ 输入变量（车速、传感器值等）， 理）进行计算，并未考虑其侧滑以及路面摩擦
ＳｕｂＶＩ通过计算得出控制量并输送给Ｐｌａｓｔｉｄ 力的影响。这将使其仿真结果与实际结果有一
仿真循环。ＳｕｂＶＩ 方案对于熟悉 ＬａｂＶＩＥＷ Ｇ 定差距，我们将的使用者来说非常简单，但它的 况，不断进行实车试验和对比，从而提高其仿
个系统提供了底层的驱动，仿真结果都是在这
两个模型的基础上计算得来的。
控制算法层为使用者提供了 ３ 种不同的
仿真方案：ＳｕｂＶＩ、Ｃ 结点以及单片机在线仿 真，具体在后文将会详述。使用者可选择其中
图２ 赛道设计界面
一个方案输入或移植自己的控制算法。
通讯层只用于单片机的在线仿真，使用
Ｃ Ａ Ｎ 模块，可以使单片机与仿真系统进行即
为了验证这一点，就必须在不同的赛道上做试 数来模拟。
验。然而，由于各方面的限制，我们不可能为
对于路径识别系统，Ｐｌｓｔｉｄ给予使用者至
赛车制作无数的赛道进行测试。但这个问题却 多８个的光感传感器的坐标设定，使用者可以
可在Ｐｌａｓｔｉｄ中轻易地得到解决：我们可以设 任意地安排传感器的个数和相对于车的排列坐
点以及单片机的在线仿真。
路径识别方案的智能车，对于 ＣＣＤ 摄像头技
首先，最接近于 ＬａｂＶＩＥＷ 编程环境的即 术还不支持。
为 ＳｕｂＶＩ 方案。用户将自己的控制算法，移植
其次，在仿真过程中，系统只是根据汽车
为 ＬａｂＶＩＥＷ 的 ＳｕｂＶＩ，Ｐｌａｓｔｉｄ在仿真时即时 的运动学模型（将车简化为一四轮刚体来处
修改不大，但需要有 Ｃ Ａ Ｎ 模块等硬件支持。
图 ４ 为系统动态仿真的界面，使用者在加
加速度为控制量，在对实车进行测试和分析 载完赛道与赛车文件后，即可进行动态的仿
后，将构建相应的模型。
真。其中仿真周期表示系统每一次计算的时
图３即赛车设计的操作界面，左边为赛车 间，可以根据单片机的运算周期进行设定，但
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2006.2
赛道与赛车环境模拟
基于 ＬａｂＶＩＥＷ 虚拟仪器技术的Ｐｌａｓｔｉｄ 仿真系统，该系统可
系统对赛道与赛车分别建立了模型，使
针对不同的赛车、赛道、路径识别方案、控制策略等内容， 用者可以按照指示方便地自行设计赛道以及赛
进行相关分析，大大提高智能车开发效率。
车，将赛道设计成各种各样的直路、弯路、坡
关键词： 智能车；仿真；ＬａｂＶＩＥＷ
计出不同的赛道，并将其保存成文件，在仿真 标（将传感器安排成一条直线，或者弧线等方
时将其调用即可。
案），从而达到自己想要的识别效果。
图 ２是 Ｐｌａｓｔｉｄ的赛道设计界面，用户可
对于加速的模拟，目前系统暂时以直接
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专栏 “飞思卡尔”杯
栏目编辑
全国大学生智能车辆邀请赛
在系统的环境中进行验证。
本仿真系统基于 ＬａｂＶＩＥＷ 虚拟仪器技术
路径识别的方案分析
图１ 仿真系统
开发完成，用于智能车的算法仿真及分析。主
系统提供了采用光感电路来识别路径的
构架图
要有以下几大特点：
模型，使用者可以按照自己的想法设定传感器
的个数、排列的位置，在 Ｐｌａｓｔｉｄ上反复作仿
真试验，从而定性得出哪种光感电路的排列效
时的数据交流，从而实现动态仿真。
动态仿真环境基于赛车、赛道模型以及
控制算法所输出的控制信号（电机控制、转向
控制及车速信号等），计算出车的行走路线，
并即时地将数据传回控制算法层（其计算周期
可调）。
图凭３ 赛借车软参件数仿设真定的优势，在仿真过程中，系 以使用“点”来精确设定赛道曲线的下一点位
统界面可以方便地将各种变量记录下来，特别是一 置，使用“弧”则可以以圆心坐标、角度来绘
路，将赛车设计成各种尺寸、形状，从而使得
系统的适用性更广泛。另一方面，本软件更适
引言
用于没有条件制作试验赛道的参赛队伍，他们
全国高等学校自动化专业教学指导分委 可以在该系统中检测控制算法。
员会受国家教育部委托，举办第一届“飞思卡
控制算法的仿真验证
尔”杯大学生智能车邀请赛。为了给参加本次
系统可提供三种不同的控制算法仿真的
专栏 “飞思卡尔”杯
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全国大学生智能车辆邀请赛
高威
基于虚拟仪器技术的智能车仿真系统
Intelligent Vehicle Simulation System Based on VI-Technology
■ 清华大学 汽车安全与节能国家重点实验室周斌 蒋荻南 黄开胜
摘要： 针对“飞思卡尔”杯全国大学生智能车邀请赛，本文开发了
智能车邀请赛的各支队伍提供一个可离线／在 方案：子 ＶＩ（ＳｕｂＶＩ）算法仿真、Ｃ 结点算法
线仿真的平台以及理论试验平台，我们开发了 仿真以及单片机在线仿真。使用者可以选择其
基于 ＬａｂＶＩＥＷ 虚拟仪器技术的智能车仿真系 中最适合自己的仿真方法，对自己的控制算法
统Ｐｌａｓｔｉ（ｄ 以下简称Ｐｌａｓｔｉｄ）。
所设计参数的优劣，并可将赛车信息保存于文
件，供仿真时调入使用。
不足与改进
控制算法仿真
由于Ｐｌａｓｔｉｄ仿真系统还未与实车的仿真 进行过深入比较，且开发周期也较短，因此必
Ｐｌａｓｔｉｄ针对不同的使用者提供了三种不 然留有一些不足之处。
同的控制算法仿真方案：子 ＶＩ（ＳｕｂＶＩ）、Ｃ 结
该系统目前还只能用于采用光感传感器
缺点是移植性较差，由于 Ｃ 语言和 Ｇ 语言的 真真实度，使其能尽可能地模拟出实际的情
差别较大，因此将单片机的控制算法转换为子 况。
ＶＩ的程序需要一定的工作量。
最后，计算速度也是系统必须面临的一
其次，Ｃ 结点方案则更适合于采用 Ｃ 语言 大问题。对此，我们将优化代码，并裁剪不必
编程的使用者们，其原理与 ＳｕｂＶＩ 方案类似， 要的程序，从而提高系统的仿真速度。
高威
图４ 动态仿真界面
单片机的程序进行适当的修改后即可使用，因
此移植性较高。
最后，利用 ＣＡＮ 模块，系统可以直接与
单片机进行直接通讯，并实现在线仿真。单片
机方面只需要在其 ＣＡＮ 接口即时地传送其控
制量（这在程序中很容易添加相应程序），而
Ｐｌａｓｔｉｄ 则通过 ＣＡＮ模块得到这些量，并传送
反馈量给单片机。在这一方案，单片机的程序
些实际试验时无法测量的量（如赛车相对于赛 制想要得到的弧线，更可以直接采用“手绘”
道中心线的偏移量、前向角、加速度等），并 用鼠标在屏幕上绘制赛道或从数据文件中导入
保存于文件中。在回放模式中，用户可以调用 曲线。其操作界面友好，修改方便，且易于上
这些文件，对其仿真结果进行后期分析和处 手和操作。图２中的赛道即根据韩国汉阳大学
但是其程序则可直接用Ｃ语言编写，用Ｖｉｓｕａｌ
综上所述，本系统主要针对本次智能
Ｓｔｕｄｉｏ ＩＤＥ将其编译为ｄｌｌ文件，系统在仿真 车大赛而开发，将在这一届邀请赛过程中进行
时会自动调用该 ｄｌｌ，从而实现与 ＳｕｂＶＩ一样 不断的优化和改进，争取为广大参赛队伍更好
的控制和反馈。对于本方案，使用者可以将其 地完成开发任务而服务。■
果较好。由于实地试验时要更换传感器排列较
为耗时，因此本系统给予了此种定性分析一个
极其方便的试验平台。
离线／在线仿真相结合
系统不仅可以离线仿真，还可以通过
Ｃ Ａ Ｎ 通讯与单片机系统相连，对系统进行虚
拟赛道环境的在线仿真。
使用者通过该仿真系统可以反复对原始设
计方案进行研究，得到近似最优方案后，再进
行实车设计和实际赛道试验，从而减少了开发
理，继而改进自己的赛车设置以及控制算法。 ２００４ 年智能车大赛采用的赛道设计而成。
赛道、赛车、路径识别模型
为了仿真方便，我们将赛车简化为一个 四轮刚体模型，除了一些基本的尺寸参数之
我们知道，一个具有高级控制策略的智 外，在前轮转向系统，根据赛车的实际情况，
能车应该在不同的赛道上都具有稳定的发挥， 我们用“转向速度”与“最大转向角”两个参
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栏目编辑 高威
的费用和时间成本，大大提高智能车开发效率。
专栏 “飞思卡尔”杯
全国大学生智能车辆邀请赛
基本构架
图 １ 是整个仿真系统的构架图，主要分为
基本模型层、控制算法层、通讯层以及仿真环
境层。
基本模型层包括赛车模型与赛道模型，
使用者可根据实际情况设定模型参数，它为整