基于LabVIEW的控制系统仿真
基于LabVIEW的双梯控制仿真系统
Ａ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ｏ ｒ Ｃｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ Ｅｌ ｅ ｖ ａ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎ Ｐａ ｒ ａ ｌ ｌ ｅ ｌ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｌａ ｂ ＶＩ ＥＷ
ＨＡＯ Ｊ ｉ ｎ ｇ， Ｘ Ｕ Ｘｉ ａ ｎ ｆ ｅ ｎ ｇ ，Ｓ ＵＮ Ｚ ｅ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ＆Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ，Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ’ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｘ ｉ ’ ａ ｎ ７ １ ０ ０ ６ ４ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
教学提 供 了一个 良好 的演 示平 台。
的电梯多为继电器控 制方式 ， 其最 大缺点是故 障率较 高， 可靠 性 差 。安全 性是 电梯 运行 的首要 问题 ， 因 而这 类 控制 系统 的更 新换 代 和技 术改 造势 在必 行 。可 编 程
逻辑 控 制器 （ Ｐ Ｌ Ｃ ） 以其 高 可 靠 性 和技 术 先 进 性 ， 在 电
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｌ ｌ ｅ ｌ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｖ ａ ｔ ｏ ｒ ｓ ｈ ａ ｓ ｇ ｒ ｅ ａ ｔ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ｓ ．Ｔ ｈｅ ｄ ｏ ｕ ｂ ｌ ｅ ｌ ａ ｄ ｄ ｅ ｒ ｐ ａ ｒ ａ ｌ ｌ ｅ ｌ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｌ ａ ｂ ＶＩ ＥＷ ｉ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ． Ａ ｄ ｏ ｕ ｂ ｌ ｅ ｌ ａ ｄ ｄ ｅ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｃ ａ ｎ ｒ ｕ ｎ ｉ ｎ ｄ ｅ ｐ ｅ ｎ ｄ ｅ ｎ ｔ ｌ ｙ
搭建基于labview的xPC目标实时仿真系统控制平台
搭建基于labview的xPC目标实时仿真系统控制平台颜艳腾;叶周;张锐【摘要】介绍了实时控制系统平台xPC Target，并且研究了如何在xPC目标环境下构建实时仿真测试系统。
研究了xPC目标的C API接口编程及其API函数以及labview如何调用DLL动态链接库，建立了基于labview的xPC宿主机控制及遥测平台，该平台用于某卫星的姿轨控半物理仿真系统的地面验证，为其提供了功能强大并富于人性化的人机交互接口，实际应用表明该控制平台完全可以实现对xPC目标机程序的控制。
%The xPC Real-Time simulator was intruduced. Studied that how to build a real-time simulation testing system in xPC target environment. Studied the xPC target C API programming interface and API functions and how to call DLL dynamic link library. Established the control and telemetry platform of xPC host PC based on labview.The platform is used to a satellite attitude and orbit control ground verification system .and it can provide a powerful and rich computer interaction interface. The experiment and application show that this control platform can control the program of xPC Target completely.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】4页(P69-71,75)【关键词】实时仿真;xPC目标;API函数;labview【作者】颜艳腾;叶周;张锐【作者单位】中国科学院上海微系统与信息技术研究所，上海 200050; 上海微小卫星工程中心上海 201203;中国科学院上海微系统与信息技术研究所，上海200050; 上海微小卫星工程中心上海 201203;中国科学院上海微系统与信息技术研究所，上海 200050【正文语种】中文【中图分类】TN927+.2xPC目标是MathWorks公司提供和发行的一个基于RTW体系框架的附加产品，可将Intel80x86/Pentium计算机或PC兼容机转变为一个实时系统，而且支持许多类型的I/O设备，用户只需安装相关的软件、一个编译器和I/O设备板，就可将一个PC兼容机作为实时系统，来实现控制系统或DSP系统的快速原型化、硬件在回路中的测试和配备实时系统的功能[1-2]。
基于LabVIEW与Proteus的测控仿真实验系统设计
基于LabVIEW与Proteus的测控仿真实验系统设计周春明【摘要】A method of design of measurement and control simulation experiment system based on LabVIEW and Proteus was proposed with the remote temperature controlling system as an example. AT89C51 in Proteus was used as the slave computer to achieve the functions of temperature acquisition, A/D conversion and data transmis-sion to the host computer. LabVIEW was employed to construct the master system to achieve the PID control of the received temperature. It transmitted the PID adjustmentdata to SCM in order to adjust its PWM wave’ s duty rati-o. So the working state of“OVEN” could be controlled and the purpose of the remote temperature controlling could be achieved. The master system communicated with the slave computer by a pair of virtual serial ports constructed by Virtual Serial Port Driver 6 . 9 . Simulation results demonstrated the validity of the methods of design of measure-ment and control system. It has a practicability in the field of experiment teaching and project development.%以单片机远程温度控制系统为例，给出了一种基于LabVIEW与Proteus的测控仿真实验系统的设计方法，利用Proteus中的AT89 C51单片机仿真下位机运行，实现温度的采集、 A/D转换器的控制及向上位机传输数据等功能。
使用LabVIEW进行模拟和仿真
使用LabVIEW进行模拟和仿真LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种广泛应用于虚拟仪器技术的开发环境和程序设计语言。
利用LabVIEW，工程师和科学家可以利用图形化界面，快速开发出可靠的控制、测量和数据采集系统。
除了用于硬件控制和数据采集，LabVIEW还可以用于模拟和仿真，为系统设计和验证提供支持。
一、LabVIEW的基本概念LabVIEW使用基于图形的编程语言——G语言，使得用户能够通过简单地在屏幕上拖拽和连接不同的函数模块，来完成各种任务。
用户可以创建自定义的虚拟仪器界面，来模拟和仿真实际系统的行为。
LabVIEW提供了丰富的功能，包括数据采集、信号处理、控制逻辑等。
用户可以从库中选择适当的函数模块，拖拽到程序框图中，然后通过连接线将其组合在一起。
这种视觉化的方法，使得程序的开发变得直观和易于理解。
二、LabVIEW的模拟功能LabVIEW具有强大的模拟功能，用户可以通过构建合适的模型，模拟出实际系统的行为。
LabVIEW支持各种不同的模拟方法，包括数学模型、物理模型、电路模型等。
在LabVIEW中，用户可以使用数学函数和运算符，来构建数学模型。
通过输入合适的参数，用户可以模拟出各种不同的数学运算，如傅里叶变换、微分方程求解、积分等。
这使得用户能够更好地理解系统的行为，预测系统的响应。
另外，LabVIEW还提供了专门的工具箱，如信号处理、控制系统、通信等，用户可以利用这些工具箱，按照实际需求进行模拟和仿真。
这些工具箱提供了各种不同的函数模块，便于用户构建各种复杂的模型。
三、LabVIEW的仿真功能除了模拟功能，LabVIEW还具有强大的仿真能力。
用户可以根据实际系统的特性，构建相应的仿真模型，并对其进行仿真验证。
LabVIEW提供了各种不同的仿真方法，如时域仿真、频域仿真等。
在LabVIEW中，用户可以通过输入系统的物理参数和初始条件，构建相应的物理模型。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
通过NI LabVIEW 平台完成控制系统的设计仿真及实现
通过NI LabVIEW 平台完成控制系统的设计、仿真及实现LabVIEW 图形化系统设计平台使用LabVIEW 图形化系统设计平台，您能够在同一个软件环境中完成控制系统的设计、仿真以及实现。
20 多年来，LabVIEW 作为一种直观的图形化语言，可以自然地表达整个系统，使得更多的软件设计和算法容易理解并被重复使用。
通过开放的LabVIEW 环境和与之无缝集成的硬件，能够方便地将设计从理论阶段带入实现阶段，完成系统辨识、控制设计、动态系统仿真以及实时系统实现。
宽泛的硬件集成选择由于NI 与第三方硬件之间结合紧密，几乎可以使用任何传感器、执行器、微处理器或FPGA ，调试算法并将算法发布到具有实时可靠性的硬件系统上。
/china/embedded图形化设计设计并优化复杂的动态系统模型交互式算法开发快速调节算法或交互式地修改仿真参数开放式设计平台整合使用第三方软件包（例如The MathWorks ，Inc. Simulink ®软件）建立的模型直观的用户界面交互地使用表盘、刻度计、波形图表、三维图形等方式更好地显示数值结果多种计算模型快速而有效地将图形化编程、文本数学公式以及状态图结合在一起，或是重用已有算法使用LabVIEW设计控制系统LabVIEW提供了一套完整的简化控制设计的工具。
LabVIEW作为一个完整的编程环境，能够提供与传统编程语言相同的灵活性；同时，其图形化特性能够提高进行自定义算法开发、分析以及可视化的效率。
系统辨识——根据用NI硬件测量到的实际系统的激励和响应，推导数学模型。
控制设计与仿真——设计控制器及动态系统参数，仿真验证控制器性能，无需重新编译直接将代码发布到实时系统硬件上。
高级控制算法——现成可用的高级控制算法，例如自适应PID以及模型预测控制（MPC）等，或是通过一个简单的软件模块自定义控制算法。
使用NI硬件对控制系统进行原型验证以及发布无论是快速原型开发、硬件在环测试或是控制系统的最终实现，都可以利用NI的硬件平台完成。
使用LabVIEW进行控制系统设计实现稳定可靠的控制
使用LabVIEW进行控制系统设计实现稳定可靠的控制LabVIEW是一款功能强大的图形化编程环境和开发平台，广泛应用于控制系统的设计与实现。
本文将探讨如何利用LabVIEW来设计和实现稳定可靠的控制系统。
一、LabVIEW概述LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是由美国国家仪器公司（NI）开发的一种基于图形化编程的集成开发环境（IDE）。
通过可视化的图形化编程界面，用户可以快速构建控制系统、数据采集系统等。
LabVIEW具有丰富的功能模块和工具库，可以实现从基本的控制算法到复杂的控制策略的设计与开发。
二、LabVIEW的特点1. 简便易学：LabVIEW采用基于图形化编程的开发方式，通过将编程语言转换为图形符号及线连接的方式来开发程序，大大降低了门槛，使得初学者也能轻松上手。
2. 功能丰富：LabVIEW拥有众多的工具箱和模块，包括控制、信号处理、通信等方面，能够覆盖各种控制需求。
3. 可视化编程：通过图形化界面，可以清晰直观地查看和编辑程序，方便调试和修改。
4. 开放性与兼容性：LabVIEW可以与其他各类硬件和软件进行良好的兼容，方便与外界设备进行数据交互。
5. 稳定可靠：LabVIEW基于底层稳定的数据采集和处理技术，保证了控制系统的稳定性和可靠性。
三、LabVIEW在控制系统设计中的应用1. 设计控制算法：LabVIEW提供了丰富的控制算法模块，可以通过简单拖拽设置参数，快速搭建并调试控制算法。
2. 数据采集与处理：LabVIEW支持多种类型的数据采集设备，通过与传感器、执行器等的连接，可以实时获取系统的输入和输出数据，并进行处理和分析。
3. 控制系统模拟与验证：利用LabVIEW的仿真工具，可以在计算机上进行控制系统的仿真与验证，有效降低实际应用中的试错成本。
4. 通信与联网：LabVIEW支持多种通信协议和接口，可以实现与其他设备的数据交互和协同控制，实现多机互联。
基于LabVIEW的控制原理虚拟实验台开发-----二阶系统
二阶系统时域分析虚拟实验系统 一、二阶系统时域分析原理能用二阶微分方程描述的系统为二阶系统。
它在控制工程中的应用十分广泛，此外，许多高阶系统在一定的条件下，常常近似地作为二阶系统来研究。
1、 数学模型二阶系统的运动方程一般具有以下一般形式22()()2()()d c t dc t T T c t r t dt dtζ++=式中，ζ为二阶系统阻尼比，无量纲；T 为二阶系统时间常数，单位为秒。
对上式进行拉氏变换的二阶系统的传递函数为 22()1()()21C s s R s T s Ts ζΦ==++ 引入参数1Tω=，称作二阶系统的无阻尼自然振荡角频率，单位为rad/s 。
传递函数变为 222()()()2n n n C s s R s s s ωζωωΦ==++ 二阶系统的结构框图如下所示2、 单位阶跃响应对于单位阶跃输入()1()r t t =，1()R s s=，于是 2222221()(2)2n n n n n n s C s s s s s s s ωζωζωωζωω+==-++++212()()n s s s s s ω=-- 求其拉氏反变换可得到二阶系统的单位阶跃响应。
当ζ为不同值时，二阶系统的特征根在s 平面上的位置不同，所对应的响应就具有不同的形式。
a ζ=0 (零阻尼)222221()()n n n sC s s s s s ωωω==-++ 时域响应为 ()1cos n c t t ω=- (0)t ≥ b ζ>1 (过阻尼)2221()2n n ns C s s s s ζωζωω+=-++ 此时，1,2(n n s ζωωζω=-±=- 可见系统具有两个不相等的负实数极点。
于是，系统单位阶跃响应为12//2121()1/1/1t T t T e e c t T T T T --=++--式中，1T =；2T =c ζ=1（临界阻尼）222211()(2)()n n n n n n C s s s s s s s ωωζωωωω==--++++ 因此， ()1n n tt n c t ete ωωω--=-- (0)t ≥，此时闭环系统的两个极点是1,2n s ω=-。
利用LabVIEW进行电路设计与仿真
利用LabVIEW进行电路设计与仿真LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一款由美国国家仪器公司开发的工程软件平台，可以用于进行数据获取、分析、控制以及仿真等各种工程应用。
本文将介绍如何利用LabVIEW进行电路设计和仿真。
一、LabVIEW的基本原理和特点LabVIEW是一种图形化的编程环境，其特点是使用图形符号和连线表示程序控制流程，并且可以实时进行数据采集和处理。
下面是LabVIEW的基本原理和特点：1. 数据流程图：LabVIEW使用数据流程图代替了传统的文本编程，可以直观地表示程序的逻辑关系和数据流向。
用户可以通过将各种图形符号（节点）拖拽到界面上，并通过线条连接它们，来搭建程序的结构。
2. 真实时性：LabVIEW具有良好的实时特性，可以实时采集、处理和显示实验数据。
此外，可以通过嵌入式硬件模块，与实际物理设备进行连接，实现数据的实时获取与控制。
3. 界面友好：LabVIEW提供了丰富的控件和界面设计工具，使用户能够方便地创建直观美观的界面。
二、电路设计与仿真的步骤1. 创建VI（Virtual Instrument）：VI是LabVIEW中的基本单元，可以理解为一个子程序或函数。
首先，打开LabVIEW软件并创建一个新的VI。
2. 绘制电路图：在VI中，选择适当的控件和函数节点，将它们拖拽到界面中。
根据电路的需求，选择不同的节点，并使用连线将它们连接起来。
对于简单的电路，可以使用基本逻辑门、电阻、电容等元件进行搭建；对于复杂的电路，可以使用函数节点进行更高级的建模。
3. 参数设置与信号输入：在VI中，设置电路中的参数，如电阻和电容的数值等。
同时，选择适当的信号源，可以是连续的信号源、脉冲信号源或其他类型的信号源。
4. 进行仿真：点击LabVIEW界面上的运行按钮，即可开始仿真。
LabVIEW会根据电路图中的元件和连接关系，生成仿真结果。
利用LabVIEW进行控制系统设计和仿真
利用LabVIEW进行控制系统设计和仿真随着科技的发展和技术的不断进步，控制系统在工业自动化和实验室研究中起着至关重要的作用。
而LabVIEW作为一款流行的程序设计和开发环境，具有强大的功能和灵活的应用性，被广泛用于控制系统设计和仿真。
本文将介绍如何利用LabVIEW进行控制系统设计和仿真，以及该软件在实践中的应用。
一、LabVIEW简介LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的一种基于图形化编程的集成开发环境（IDE）。
它以可视化方式与仪器设备和测量设备进行交互，提供了一个灵活、高效而又直观的开发平台。
LabVIEW具有模块化的设计、多线程并行处理、易于调试和可视化的优势，被广泛用于测量、控制和数据采集等领域。
二、LabVIEW在控制系统设计中的应用1. 系统建模与仿真利用LabVIEW，可以将复杂的控制系统建模，并对其进行仿真分析。
LabVIEW提供了丰富的信号处理和系统建模的工具箱，可以通过拖放组件和连接线，搭建系统模型。
通过调整参数和输入信号，可以模拟系统不同的工作状态，快速验证和优化控制策略。
2. 实时控制与数据采集LabVIEW的强大之处在于其实时控制和数据采集的能力。
通过与硬件设备的交互，LabVIEW可以快速实现对进程或系统的实时控制，并实时采集数据并进行处理。
这对于工业自动化和实验室研究提供了便利，同时也为数据分析和算法优化提供了基础。
3. 界面设计与人机交互LabVIEW具有友好的界面设计和人机交互功能。
通过LabVIEW的界面编辑器和可视化控件，可以轻松创建出美观、直观的用户界面，并实现与用户的交互。
这对于操作员的实时监控和系统操作提供了便利，提高了整体系统的可用性和易用性。
三、利用LabVIEW进行控制系统设计和仿真的案例下面以一个汽车制动控制系统为例，简要介绍如何利用LabVIEW 进行控制系统设计和仿真。
基于LabVIEW的控制系统仿真
基于Ｌｂ ＩＷ的控制系统仿真 ａＶＥ
娄 莹 ， 钟 伟 红 宁波 ３５０ ） １ １０
（ 江大 学宁波 理工 学院 ， 浙江 浙
［ 摘 要 ］ ａＶ Ｅ ．开发 环境 下设计 了ＰＤ 在Ｌ ｂ ＩＷ８２ Ｉ 控制 系统。文中给 出了控制 系统的前面板 、 程序框 图及针对某双容水槽 系 统 的ＰＤ Ｉ 控制仿真研 究， 系统实现过程 方便灵 活， 且具有 良好的通 用性。 ［ 关键词 ］ ａＶ Ｅ ； Ｉ 虚拟仪器 ； Ｌ ｂ ＩＷ ＰＤ； 控制 系统仿真 ［ 中图分类号 ］ Ｐ ５ Ｔ １ ［ 文献标识码 ］ Ｂ
２１ＰＤ概 述 ． Ｉ 控制 系 统方框 图如 图 １ 示 ，系统 由 ＰＤ控 制器 和 所 Ｉ
广 义 被控 对象 组成 ， 为 系统 的偏差 ， ｅ ｕ为控制 器 的输 出。
输 入
— —
◆
图 ｌ 控 制 系 统 方 框 图
ＰＤ的控制规律为 ： Ｉ
★［ 收稿 日期 ］ ０ ８ １— ０ ２０ —０２ ［ 作者简介 ］ 娄莹 （９ ６ ）女 ， 江大学宁波理工学院 自动化专业 ｏ １８ 一 ， 浙 ４ 钟伟红 （９ ８ ） 女 ， 江温岭人 ， １７ 一 ， 浙 硕士 ， 讲师。主要 从事 ［ 基金项 目］ 浙江大学宁波理工学院信息分院教学研 究项 目。
ｌ 引言 Ｉ
ｕ ｐ＋１ Ｔ ＋ｄ — ， 被控 对 象 的 日益复 杂 ， 以及 对 安全 、 济考 虑 的 日益重 视 ， 经 人们 已几 乎不可 能在 被控 对
式 中 ，。 比例 系数 ； 为 积 分 时 间 常 数 ；ｄ ｋ为 ｒ 为微 分 ｒ
基于LabVIEW的虚拟仪器控制系统设计
基于LabVIEW的虚拟仪器控制系统设计LabVIEW是一款由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的图形化编程语言和集成开发环境，广泛应用于虚拟仪器控制系统的设计与开发。
虚拟仪器是指通过软件模拟实际仪器的功能，实现数据采集、信号处理、控制等操作，具有灵活性高、成本低、易于扩展等优点。
本文将介绍基于LabVIEW的虚拟仪器控制系统设计的相关内容。
1. LabVIEW简介LabVIEW是一种基于图形化编程的开发环境，主要用于测试、测量和控制应用程序的开发。
用户可以通过拖拽和连接图形化元件来编写程序，而不需要深入了解底层的编程语言。
LabVIEW提供了丰富的函数库和工具包，可以方便地进行数据采集、信号处理、控制算法设计等操作。
2. 虚拟仪器控制系统设计流程2.1 系统需求分析在设计虚拟仪器控制系统之前，首先需要进行系统需求分析。
这包括确定系统的功能模块、硬件接口要求、性能指标等方面的需求。
通过与用户充分沟通，明确系统设计的目标和范围，为后续的设计工作奠定基础。
2.2 系统架构设计在系统架构设计阶段，需要考虑系统整体结构、模块划分、数据流向等问题。
合理的系统架构可以提高系统的可维护性和扩展性，降低系统开发和维护成本。
在LabVIEW中，可以利用虚拟仪器控制面板和图形化编程环境来实现系统架构设计。
2.3 软件模块设计根据系统需求，将整个虚拟仪器控制系统划分为若干个功能模块，并设计每个模块的具体实现方案。
在LabVIEW中，可以通过建立子VI （Virtual Instrument）来实现不同功能模块之间的交互和通信。
每个子VI对应一个特定的功能，通过调用和组合不同的子VI可以完成整个系统的功能。
2.4 界面设计与优化虚拟仪器控制系统的用户界面设计至关重要。
一个直观友好的界面可以提高用户体验，减少操作误差。
在LabVIEW中，可以通过自定义控件、布局调整、颜色搭配等方式来设计界面，并利用LabVIEW提供的图形化工具进行界面优化。
LabVIEW中的控制系统建模和仿真
LabVIEW中的控制系统建模和仿真LabVIEW是一种图形化编程语言和开发环境，广泛应用于各种工程和科学领域。
其强大的控制系统建模和仿真功能使其成为控制工程师和系统设计师的首选工具。
本文将介绍LabVIEW中的控制系统建模和仿真技术，并探讨其在实际应用中的重要性和优势。
一、LabVIEW中的控制系统建模在控制系统中，建模是一个关键的步骤，用于描述系统的行为和动态特性。
LabVIEW提供了一系列的建模工具和功能，使用户能够方便地构建各种类型的控制系统模型。
1. 系统建模方法LabVIEW中常用的系统建模方法包括传递函数模型、状态空间模型和框图模型。
传递函数模型将系统用一个复数多项式的比值来表示，方便进行频域分析和设计控制器。
状态空间模型则通过描述系统的状态变量和状态方程来建模，适用于多变量系统和状态反馈控制。
框图模型则将系统表示为一系列的块，通过连接这些块来描述系统的输入、输出和信号传递关系。
2. 系统参数辨识建模的关键在于确定系统的参数，LabVIEW提供了一系列的参数辨识工具和算法，使用户能够通过实验数据来识别系统的参数。
用户可以根据实际需求选择不同的参数辨识方法，如最小二乘法、频域辨识和基于模型的辨识方法等。
二、LabVIEW中的控制系统仿真控制系统仿真是指通过计算机模拟系统的动态行为，评估和分析系统的性能和稳定性。
LabVIEW提供了强大的仿真工具和功能，使用户能够进行各种控制系统仿真实验。
1. 仿真模型构建LabVIEW中的仿真模型构建主要通过搭建子VI（Virtual Instrument）来实现。
用户可以利用LabVIEW提供的各种函数和工具，将系统的动态方程或差分方程转化为代码，构建仿真模型。
通过将各个子VI相连接和调用，用户可以搭建出复杂的控制系统仿真平台。
2. 仿真实验设计LabVIEW具备强大的仿真实验设计功能，用户可以自由设置仿真实验的各种参数和条件。
例如，用户可以设定仿真的时间步长、仿真时间长度、控制器的参数和信号输入等。
基于LabVIEW SIT的过程控制系统仿真
器程 序 、 制 硬件 、 析 采 集 到 的 数 据 、 示 结 果 ， 控 分 显 可 以使 用旋钮 、 关 、 盘 、 开 转 图表 等 自定 义 您 的前 面 板 ，
用 以代替 传统 仪器 的控 制面 板 、 建 自制 测试 面板 或 创 图形 化表 示控 制和 操作 过程 ． 准流程 图 和 图形 化程 标 序 图 的相 似性 使 得 它 不像 基 于文 本 的传 统语 言 那 样
难学 ， 而大 大缩 短 了用 户 的 整个 学 习过 程． 需 将 从 只 各个 图标 连在 一起 创建 各种 流程 图表 ， 可完 成虚 拟 即
ＳＴ 可 以快速 地 将 Ｌ ｂ Ｅ 与 Ｍａｌｂ Ｓｍｕｉｋ结合 进 行 系统 的仿 真． Ｉ ａ ＶＩ Ｗ ｔ ／ｉ ｌ ａ ｎ 以一 个 二 阶液 位 过 程控
制 系统 为例介 绍 了基 于 Ｌ ｂ Ｅ ＳＴ 的过 程 控制 系统仿 真 的设 计． ａ ＶＩ Ｗ Ｉ
关键 词 ： ａ ＶＩ Ｗ ； ｓ ｌｔ ｎ ｉｔｒａｅｔｏｋｔＳ Ｔ） 过程 控 制 Ｌ ｂ Ｅ ｉ ａｉ ｅｆｃ ｏ ｌｉ（ Ｉ ； ｍｕ ｏ ｎ
中图分类 号 ： Ｐ ９ ． Ｔ ３ １９
文 献标 识码 ： Ａ
文章编 号 ：６ ２９ ８ ２ ０ ） ４０ ２ —３ １ ７ —４ Ｘ（ ０ ６ ０ — ３ ８０
Ｓ ｍ ｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｏ ｔｏ ｆ ａ Ｐｒ ｃ ｓ ｎｔ ｏ ｙ ｔ ｍ ｔ ｂ ＥＷ Ｉ Ｓ Ｔ
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Ｋｅ ｗｏ ｄ Ｌ ｂ Ｅ ； ｓｍ ｕ ａ ｉ ｎ ｉ ｔ ｒａ ｅ ｔ ｏ ｋ ｔ Ｓ Ｔ） ｙ ｒｓ ａ ＶＩ Ｗ ｉ ｌ ｔ ｎ ｅ ｆ ｃ ｏ ｌ ｉ（ Ｉ ； ｐ ｏ ｅ ｓ ｃ ｎ ｒ ｌ ｙ ｔ ｍ ｏ ｒ ｃ ｓ ｏ ｔ ｏ ｓ ｅ ｓ
基于LabVIEW的钻井井控仿真系统
基于LabVIEW的钻井井控仿真系统①陈 真, 王延江, 王 钊(中国石油大学信息与控制工程学院, 青岛 266580)摘 要: 利用图形化编程语言LabVIEW设计并实现了钻井井控仿真系统. 该仿真系统采用LabVIEW的数据库交互技术并结合TCP/IP技术对钻井及井控中的重要设备司钻控制台、防喷器、管汇、指重表等进行了仿真实现. 仿真结果表明, 该设计方案人机界面友好、仿真效果逼真, 开发周期短, 且易于实现功能扩展.关键词: 钻井; 井控; LabVIEW; 仿真系统; 数据库交互技术Drilling Well-Control Simulation System Based on LabVIEWCHEN Zhen, WANG Yan-Jiang, WANG Zhao(College of Information and Control Engineering, China University of Petroleum, Qingdao 266580, China)Abstract: In this paper, using the LabVIEW—graphic programmed language, a Drilling Well-control Simulation System is proposed.In this simulation system,by interactive database and TCP/IP, Drilling Well-control Equipments are realized. The simulation results demonstrate that this design method is user-friendly and has the characteristics of good simulation fidelity, short development period and expandability.Keywords: drilling well; well-control; LabVIEW; simulation system; interactive database钻井及井控是一项投资大、风险大和技术知识覆盖面广的作业, 对司钻的培训和考核尤为重要. 目前, 利用钻井及井控仿真系统来模拟钻井平台操作的培训设备被广泛用于石油天然气行业中钻井技术人员进行实验、培训以及考核. 随着虚拟现实技术、多媒体技术的发展, 仿真系统的性能也逐渐强大, 模拟环境更加趋于现实, 成本和开发周期逐渐降低, 培训效果得到日益提高. 与此同时, 对于钻井、井控操作新技术的应用需要尽快研制出相应的仿真设备, 以及尽快培训员工掌握最新技术等需求对钻井及井控系统仿真设计提出了更高、更新的要求.传统的钻井及井控仿真系统设计多采用基于代码的文本式开发环境, 如Visual C++等, 存在编程繁琐、调试困难, 仿真设备与系统间交互性和灵活性低, 开发效率低等问题. 图形化编程语言LabVIEW的编程方式实现了软硬件资源的共享和合理利用; 具有模块化、可重构、可移植、可扩展和交互性良好等特点; 友好的人机界面及系统的可视化管理, 提高了操作效率.本文充分利用LabVIEW强大的图形编程能力和诸多优势, 结合三维动画演示技术完成了钻井及井控仿真系统的各项功能, 为钻井及井控仿真系统设计提供了一种更为方便、直观的方式.1系统设计框架钻井及井控仿真系统设计框架如图1所示. 其中钻井及井控仿真数学模型、参数数据库及三维井场视景系统置于服务器中, 客户端放置司钻操作台、防喷器、管汇、遥控节流箱模型及其显示、控制参数. 服务器和客户端数据的发送和接收通过LabVIEW的TCP/IP技术实现.系统启动后, 首先在服务器端对参数数据库进行仿真参数的初始化并发送给客户端; 相关培训人员可以操作客户端的司钻操作台、防喷器、管汇、遥控节流箱等仿真设备来产生控制信号以及进行仪表、控制①基金项目:山东省优秀中青年科学家科研奖励基金资助(BS2011DX040);中央高校基本科研业务费专项资金资助(11CX04045A)收稿时间:2012-02-23;收到修改稿时间:2012-03-18Application Case 实用案例155参数显示的查看操作; 服务器接收到客户端的控制信号对参数数据库直接更新或经数学模型计算后对参数数据库进行更新, 得到相应的控制数据再由视景系统生成虚拟钻井场景的动态演示效果.图1系统设计框架2仿真设备实现技术2.1 仪表类仿真设备实现技术仪表类仿真设备实现仿真显示钻井井控仿真系统中客户端送来的数据. 这里利用LabVIEW中DAO Read控件, 直接提取发送到Access数据库的数据, 其部分程序框图如图2所示.图2仪表类仿真设备数据的提取2.2 控制类仿真设备实现技术钻井井控仿真系统中的服务器实时的仿真显示控制类仿真设备所进行的各种控制操作和工作状态, 并将控制数据送给客户端, 这里利用LabVIEW中DAO Write控件, 并以司钻控制台的重要设备“刹把”为例, 其部分程序框图如图3所示. 这里需要特别说明的是控制设备例如刹把工作状态比较复杂, 将两种状态的开关控件通过不同状态时的控件“显示”和“隐藏”属性的改变实现多状态的动态逼真演示效果.3设计与实现3.1 司钻控制台仿真设计司钻控制台的主要组成部分包括: (1) 控制水泥泵及两台钻井泵的电源开关以及转盘和绞车的正反转开关; (2) 控制泵、转盘和绞车的速度的调节旋钮; (3) 控制泵、转盘和绞车运转的离合器; (4) 起下钻和刹车用的刹把;(5) 总泵速数表: 显示两泵的总泵速, 单位是每分钟冲数(SPM); (6) 1#泵速数表: 0~200SPM; (7) 2#泵速数表: 0~200SPM; (8) 立根计数表: 指示钻井和起下钻过程中立根数的变化; (9) 立压表: 0~35MPa(10) 套压表: 0~35MPa; (11) 转盘转速: 0~300RPM; (12) 转盘扭矩表: 0~10KN-m; (13) 泥浆密度表: 显示当前泥浆密度. 其仿真设计的前面板及其程序框图如图4、图5所示.图3控制类设备数据被放入Access数据库图4司钻控制台仿真前面板3.2 防喷器控制台设计防喷器控制台主要用于控制防喷器和遥控阀门的开关, 其主要组成部分包括: (1)气源开关手柄; (2)环形防喷器开关手柄; (3)上闸板防喷器开关手柄; (4)全封闸板防喷器开关手柄; (5)下闸板防喷器开关手柄; (6)节流管线开关手柄; (7)压井管线开关手柄. 其仿真设计前面板及其程序框图如图6、图7所示.3.3 管汇设计管汇设计主要包括节流管汇和压井管汇,主要用156 实用案例Application Cas eApplication Case 实用案例 157于控制井内流体的流动、放喷和节流循环等. 其仿真设计前面板及其程序框图如图8~图11所示.图5 司钻控制台部分程序框图图6 防喷器控制台前面板图7 防喷器控制台部分程序框图图8 节流管汇前面板图9节流管汇程序框图图10压井管汇前面板图11压井管汇程序框图3.4钻井指重表指重表是石油钻井普遍使用的一种重要钻井仪表.指重表主要用于测量钻具悬重和钻压大小及其变化,了解钻头、钻柱的工作情况,指导钻进、打捞作业和井下复杂情况的处理.传统的指重表体积大,精度低,在钻井井控仿真系统中使用并不理想,而基于虚拟仪器开发平台LabVIEW设计的钻井指重表可以满足仿真系统中注重效果逼真, 高精度, 实时性等仿真指标要求.外圈表盘为钻压, 内圈表盘为钻具悬重, 分别有指针显示, 所设计的指重表表盘如图12所示. 设计中运用的技术方案:1) 钻压表盘由一般的控件拖放即可实现, 悬重表盘必须设计为透明表盘才可以实现两个表盘具有两个不同指针而且钻压表盘显示不被遮挡.2) 悬重表盘利用最小值的设置来实现零刻度部分需要左右对称的仿真效果.3) 可以通过增加数字显示功能, 提高显示精度.4) 利用控件属性, 表盘刻度可以根据需要进行精度设置.图12钻井指重表前面板考虑到钻井井控仿真系统中的通信方式是基于winsock套接字协议的, 所以可以利用LabVIEW中的TCP/IP控件进行服务器端的设计而不必考虑客户端的（上接第165页）空间和时间上的性能优势, 及可扩展的柔韧性. 非常适用于嵌入式的系统资源环境下使用. 同时, 采取了静态预定义的字模生成方法, 在调用字符显示时, 通过稀疏的存储索引, 可以完成快速的定位, 获得包括颜色, 坐标等属性在内的信息. 利用嵌入式GPU的多纹理内存的硬件特性, 通过图像预过滤, 可以保证画面上的字符显示质量.最后本工作检查了目前桌面PC图形显示环境下(TrueType等)字符的生成, 索引, 显示的过程, 按调入字库大小, 分别测试字符处理到具体字符显示在画面时所要的时间关系, 明显是逊于我们的方法.6致谢感谢公司同仁在日常工作中的帮助和讨论. 设计平台, 从而方便快捷的实现远程控制.1) 由服务器等待并监听客户端送来的字符串数据;2) 利用LabVIEW中的循环及延时功能控件, 实现指重表表盘指针以所设定的速度动态演示指针变化.4功能扩展基于LabVIEW的服务器可以与基于其他开发平台的客户端通过Access数据库进行数据交互操作; 基于LabVIEW的远程发布技术, 可以构建浏览器/服务器模式的仿真系统, 从而可以进一步实现其它扩展功能.5结论实践证明, 利用LabVIEW进行的仿真设计和功能实现, 具有开发周期短、人机界面友好, 仿真效果逼真, 精度高, 且易于实现功能扩展, 有很好的推广价值.参考文献1 杨乐平.虚拟仪器技术概论.北京:电子工业出版社,2003.2 杨乐平.LabVIEW的高级程序设计.北京:清华大学出版社,2003.3 刘君华.基于LabVIEW的虚拟仪器设计.北京:电子工业出版社,20034 侯国屏,王坤,叶齐鑫.LabVIEW7.1编程与虚拟仪器设计.北京:清华大学出版社,2005.5 王延江,钱步仁,柴勤忠.井控训练仿真器研制.系统仿真学报,1998,10(3):55 59.参考文献1 Survey of OpenGL Font Technology. / resources/features/fontsurvery.2 FreeType Font. .3 OpenGL® ES Common/Common-Lite Profile Specification Version 1.1.12 (Full Specification)April 24, 2008.4 PowerVR Insider SDK Documentation. http://www. imgtec. com/powervr.5 FTGL User Guide. . nz/henryj.6 Kilgard MJ. A simple OpenGL-based API for texture mapped text, 1997.7 Jacobs DAH. the State of the art in Numerical Analysis (London: Academic Press), Chapter I.3,1977.158 实用案例Application Cas e。
基于labview的计算机控制系统实验设计
基于labview的计算机控制系统实验设计
一、实验目的
1、熟悉LABVIEW的基本操作；
2、学习NI计算机控制系统的设计及使用；
3、利用NI计算机控制系统设计实现一定功能及复杂控制任务；
4、掌握控制设计原理及NI控制系统设计方法。
二、实验内容
1、学习和掌握LabVIEW软件视图介绍；
2、学习和掌握LabVIEW软件VI编程基本知识；
3、学习和掌握LabVIEW软件Vi标准模块的使用；
4、学习和掌握LabVIEW软件与外设的配置；
5、学习和掌握NI卡的控制系统软件视图介绍；
6、学习和掌握NI卡控制学习结构化文本语言；
7、利用LabVIEW软件、NI卡和传感器设计实现基本控制系统；
8、利用LabVIEW软件、NI卡设计实现复杂控制系统实验；
9、控制系统最终测试结果分析及系统性能检验。
三、实验要求
1、了解LabVIEW软件操作，能熟练地对LabVIEW进行安装和配置；
2、能熟练地操作LabVIEW完成VI编程；
3、掌握NI卡的基本配置及控制；
4、掌握结构化文本语言的控制方式；
5、熟练地掌握NI卡控制实现基本控制任务及设计复杂控制系统；
6、熟练地操作控制系统以及完成控制系统最终测试结果分析及系统性能检验。
基于LabVIEW的过程控制系统仿真
基于LabVIEW的过程控制系统仿真
陈曦;柳国辉;杨振兴;马江华
【期刊名称】《河北工业大学学报》
【年(卷),期】2009(038)005
【摘要】介绍了一种以美国NI公司推出的虚拟仪器开发软件LabVIEW为平台的过程控制系统的仿真方法,采用经典的PID控制算法,系统参教以液位为例,详细说明了如何利用LabVIEW图形化快速编程语言(GLanguage)编程设计PID控制算法程序、建立系统仿真模型、实验系统界面的设计等内容.通过运用LabVIEW的优势,系统具有良好的人机交互界面,控制效果良好,得到了一组较好的仿真曲线.
【总页数】4页(P77-80)
【作者】陈曦;柳国辉;杨振兴;马江华
【作者单位】河北工业大学,电气与自动化学院,天津,300130;河北工业大学,电气与自动化学院,天津,300130;河北工业大学,电气与自动化学院,天津,300130;河北工业大学,电气与自动化学院,天津,300130
【正文语种】中文
【中图分类】TP216.3
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基于LabVIEW的工业控制系统设计与仿真
基于LabVIEW的工业控制系统设计与仿真工业控制系统是现代工业生产中不可或缺的一部分，它通过对生产过程中的各种参数进行监测、控制和调节，实现对生产过程的自动化管理。
LabVIEW作为一款强大的图形化编程软件，在工业控制系统设计与仿真领域有着广泛的应用。
本文将介绍基于LabVIEW的工业控制系统设计与仿真的相关内容，包括LabVIEW在工业控制系统中的优势、设计流程、仿真技术等方面的内容。
LabVIEW在工业控制系统中的优势LabVIEW是由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的一款图形化编程软件，其主要特点是使用图形化的方式进行编程，用户可以通过拖拽、连接各种功能块来实现程序的编写。
在工业控制系统设计中，LabVIEW具有以下优势：易学易用：LabVIEW采用直观的图形化编程方式，不需要深入的编程知识即可上手使用，降低了学习成本。
高效性：LabVIEW具有丰富的函数库和工具包，可以快速实现各种功能，提高了开发效率。
跨平台性：LabVIEW支持多种操作系统，可以在不同平台上运行，具有较好的通用性。
可扩展性：LabVIEW支持第三方组件和插件的集成，用户可以根据需要扩展功能。
1. 系统需求分析在设计工业控制系统之前，首先需要进行系统需求分析。
这包括对生产过程中需要监测和控制的参数进行明确定义，确定系统的输入输出接口、响应时间要求等。
2. 系统架构设计根据需求分析结果，设计工业控制系统的整体架构。
包括硬件选型、传感器/执行器选择、通信协议等方面。
3. 控制算法设计根据系统需求和架构设计，设计合适的控制算法。
这包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等方法。
4. 界面设计与编程利用LabVIEW进行界面设计和程序编写。
通过拖拽功能块、连接线实现程序逻辑，并设计人机交互界面。
5. 调试与测试完成程序编写后，进行调试和测试。
验证系统是否符合需求，并进行必要的调整和优化。
工业控制系统仿真是在实际硬件设备尚未建立之前，通过软件模拟整个系统运行过程，以验证系统设计的正确性和可靠性。
基于LabVIEW的控制系统设计与仿真
关 键词 ：Ｌ ｂ ｅ ａＶｉ ｗ；Ｐ Ｄ控 制 算 法 ；齐格勒 一 Ｉ 尼柯 尔斯 法则 ： 系统仿 真
中 图 分 类 号 ：Ｔ ３ １ Ｐ９． ９ 文 献 标 识 码 ：Ａ ｄ ｉ ０３ ６ ／．ｓ ． ０ — ６ ３２ １ ． ．３ ｏ： ．９ ９ ｉ ｓｎ１ ２ ６ ７ ．０ １ ５０ ７ １ ｉ ０ ０
的工 具包 ，借 助 于 Ｌ ｂ ｉｗ便 捷 的图 形化 编 程语 言 ，使 ａ Ｖｅ 得 控 制 系统 的分析 与 综合 更 加方 便 ；工 程人 员 可将 主要 精 力放 在控 制 系统 设计 本 身而 不是 过 多 的花 时 间在 的 编 程 语 法 和 指 令 上 。对 于 自动 控 制 系 统 理 论 的初 学 者 ． Ｌ ｂ ｉｗ提供 了一 个 简单 易 学 的仿 真 、分 析 平 台 ．可 帮 ａＶｅ 助 更好 的理 解 和学 习这 门课 程 。
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团墨国四
娄莹★钟伟红——基于ＬａｂＶＩＥＷ的控制系统仿真——第堕翅
２．４仿真测试 （１）被控对象参数设定 这里以某双容水槽液位系统为例进行仿真，通过阶
跃测试得到系统传递函数为ＧＯ）＝—二１二ｅ……，在前面板
ｓ２＋压＋１
设置对象参数：ｄｅｌａｙ＝ｌ、Ｋ＝３、‘＝ｌ、ｔｏ＝ｌ得到被控对象的传 递函数。
ＬａｂＶＩＥＷ ｃｏｎｔｒｏｌ ｄｅｓｉｇｎ ２．１。 ２．１ ＰＩＤ概述
控制系统方框图如图ｌ所示，系统由ＰＩＤ控制器和 广义被控对象组成，ｅ为系统的偏差，Ｕ为控制器的输出。
输—入啼
ｕ—ｐ（ｅ＋面１ ｆ Ｔｅ出＋Ｔｄ亳） （１）
式中，ｋ为比例系数；Ｔｉ为积分时间常数；Ｔｄ为微分 时间常数。 ２．２前面板设计
［参考文献］ ［１］钱积新，王慧，周立芳．控制系统的数字仿真及计 算机辅助设计ＣＭ］．化学工业出版社，２００３． ［２］Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ：ＰＩＤ Ｕｓｅｒ Ｍａｎｕａｌ［Ｚ Ｊ．２００６．８ ［３］Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ：Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｄｅｓｉｇｎ Ｔｏｏｌｋｉｔ Ｕｓｅｒ Ｍａｎｕａｌ［ｚ］．２００６．２ ［４］侯国屏，王坤，叶齐鑫．ＬａｂＶＩＥＷ７．１编程与虚拟仪 器设计ｒｉ］．北京：清华大学出版社，２００５． ［５］王钊，陈真．基于ＬａｂＶＩＥＷ的ＰＩＤ远程控制系统 开发［Ｊ］．实验技术与管理，２００６，２３（１２）． ［６］金以慧．过程控制［Ｍ］．北京：清华大学出版社，
［关键词］ＬａｂＶＩＥＷ；ＰＩＤ；虚拟仪器；控制系统仿真
［中图分类号］ＴＰｌ５
［文献标识码］Ｂ
１．引言 控制要求的日益提高，被控对象的日益复杂，以及对
安全、经济考虑的日益重视，人们已几乎不可能在被控对 象上进行直接的控制系统设计，控制系统的仿真，已经成 了控制系统设计的一个关键步骤【ｌ】。·
由于ＭＡＴＬＡＢ具有强大的计算功能，过去，大量的控 制系统仿真采用ＭＡＴＬＡＢ软件来实现，而ＭＡＴＬＡＢ也存 在一些不足，如人机界面设计不方便、没有提供与计算机 硬件的接口、无法进行端口操作、不能实现实时监控等。 如今，ＮＩ开发了ＬａｂＶＩＥＷ控制与仿真工具包，ＰＩＤ控制 工具包等开发控制应用程序的专用工具包，为ＬａｂＶＩＥＷ 用于控制系统仿真提供了有力的保障。ｈｂＶＩＥｗ具有以 下优点：（１）具有出色的数据可视化能力；（２）集成了强大 数学及信号处理功能；（３）丰富的函数模块使仿真效率非 常高；（４）强大的硬件Ｉ／Ｏ功能使仿真程序可以很方便的
（２）ＰＩＤ参数整定 ＰＩＤ参数整定采用经验试凑法，ＰＩＤ控制器参数初始
值采用鼯１，Ｔｄ、Ｔｉ滑竿前不打勾，即只有比例作用。将比
例系数ｌ（ｏ由小变大，并观察系数响应，直到得到４：ｌ的 响应曲线，如图４所示，此时记录ｋ＝４．５，衰减周期为 １．８ｓ。由于是纯比例作用，系统存在静差，需加入积分环节 来消除静差。先置积分时间为衰减周期的一半，即Ｔｉ＝ ０．９ｓ，并将第一步整定得到的比例系数缩小２０％，即设 Ｋｐ＝３．６，看曲线的衰减比和消除静差的情况，适当改变Ｋ， 和Ｔｉ，直到得到满意的阶跃响应曲线［６１，如图５所示，此时
ｗａｔｅｒ ｔａｎｋｓ ｃｏｎｔｏｌ ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｈａｓ ｐｒｏｖｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｓ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ．ｆｌｅｘｉｂｌｅ ａｎｄ ｕｎｉｖｅｒｓａｌ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＬａｂＶＩＥＷ；ＰＩＤ；ｖｉｒｔｕａｌ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ；ｃｏｎ— ｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
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针对温度控制中PID算法系数较难整定的问题,将单片机采样结果通过串行通讯传送到PC机并用LabVIEW实时监测,在此基础上采用积分分离、微分滞 后的PID算法,以实现对温度的高精度控制.实验结果表明它可以快速,准确地实现对温度的高精度控制,效果明显优于传统PID算法,且系数整定简单方便 ,可以使调试周期明显缩短.
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6.金以慧 过程控制 1999
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在分析变速变桨距风力发电机系统构成的基础上，建立了系统各部分的数学模型，并设计出变桨距的速度控制器，利用Matlab/simulink软件建立了 风力发电机系统的仿真模型，进行了仿真研究，结果证明变桨距控制系统的可行性。
设计了电液伺服变桨距控制实验系统，以内插数据采集卡(PCI2006)的工业控制计算机为核心，结合SVA-Ⅱ型伺服放大器、QDY型电液伺服阀、液压 油缸、GA-150型高精度位移传感器和曲柄连杆机构搭建硬件平台。并基于Lab VIEW的图形化语言，编写了实时控制软件和操作平台。
的Ｋｐ＝３．２，陪１．８。静差消除。该系统只考虑ＰＩ控制，如果
系统需要加入微分控制来提高控制品质，只要在Ｔｄ滑竿 前打勾，调节Ｔｄ大小即可实现ＰＩＤ控制。
图４纯比例作用仿真结果
３．结束语 该控制系统具有友好的人机图形交互界面，能方便、
高效地进行ＰＩＤ控制系统的设计。ＬａｂＶＩＥＷ与传感器、信 号调理电路、数据采集板卡等硬件设备有良好的结合，该 控制系统经过一定改进之后可以方便的用于实际工业过 程。
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针对航空发动机测控教学实验室设备老旧,控制精度低,抗干扰能力差等缺点,在原有设备的基础上,设计并完成了一个温度测控系统.该系统以 PC16024E为数据采集卡完成硬件电路的搭建,并采用双闭环控制,即主回路采用模糊PID方法,副回路使用比较选择控制方法,极大地提高了系统的控制精度 .同时,本文还完成了基于LabVIEW的测控系统软件编写,最终使整个实验系统的软硬件设计达到满意的实验效果.
首先根据空气动力学原理，分析了风力机的动力学特性，推导出风能利用系数C<p>的表达式，从理论上说明风力机变桨距控制的原理；根据大型风 力机所需控制功率大、要求响应速度快的特点，提出了采用电液伺服阀-伺服液压缸-变桨距控制的构架。
提出了变桨距机构的设计思路和要求，并利用了三维软件Pro/E wildfire设计出可变桨距的风力机虚拟样机，在Mechanism环境中进行了风力机运动 学分析。
】９９９．
Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ Ｏｎ ＬａｂＶＩＥＷ Ｌｏｕ Ｙｉｎｇ，Ｚｈｏｎｇ Ｗｅｉ－ｈｏｎｇ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ａ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ＰＩＤ ｃｏｎ—· ｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＬａｂＶＩＥＷ８．２ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ． Ｔｈｅ ｆｒｏｎｔ ｐａｎｅｌ ａｎｄ ｂｌｏｃｋ ｄｉａｇｒａｍ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ． Ｆｉｎａｌｌｙ，ＰＩＤ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｉＳ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ ｂｙ ａ ｄｏｕｂｌｅ
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直接应用到实际过程中。肼·５１可见，ＬａｂＶＩＥＷ适合用于控 制系统仿真，本文研究ＬａｂＶＩＥＷ在控制系统仿真中的应
用。 ２．控制系统仿真设计
由于常规ＰＩＤ在工业控制中应用最广泛的算法【ｌｌ，本 文研究Ｌ丑ｂｖＩＥｗ在控制系统ＰＩＤ仿真中的应用。软件平 台为ＬａｂＶＩＥＷ８．２及ＬａｂＶＩＥＷ８．２ ＰＩＤ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｏｏｌｋｉｔ和
图５比例积分作用仿真结果
２０ 万方数据
基于LabVIEW的控制系统仿真
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
娄莹， 钟伟红， Lou Ying， Zhong Wei-hong 浙江大学宁波理工学院,浙江,宁波,315100
安徽电子信息职业技术学院学报 JOURNAL OF ANHUI INFORMATION TECHNOLOGY 2008，7(6) 0次