毕业设计（论文）基于labview的控制系统仿真

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1、毕业设计（论文）基于LabVIEW的控制系统仿真基于LabVIEW的控制系统仿真摘要在控制理论教学和实验中存在着设备短缺教学手段单一等问题采用虚拟控制系统实验方式可有效地解决这些问题本文对控制系统仿真的意义与研究现状作了介绍提出并确定了基于LabVIEW的控制系统仿真的实施方案应用NI公司的LabVIEW2009控制设计工具包作为软件开发工具实现了控制系统的建模分析与设计这一系列过程的计算机仿真经过编写程序和发布应用程序最终开发出了一种交互式实验教学系统该系统包含信号发生器典型环节质点－弹簧－阻尼器系统和一级倒立摆系统四个子模块用户可进行控制系统建模性能分析P

2、ID设计LQR设计等方面的研究各个子模块运行良好整个系统具有操作简单界面友好和实时交互的特点对于教学和实验的改革和创新具有一定的指导意义文中详细介绍了该实验教学系统的设计思路与设计过程主体部分是对系统各个子模块的理论分析相应的算法分析和虚拟仪器程序的编写此外还涉及程序的动态调用和发布应用程序等内容关键词控制系统仿真LabVIEW倒立摆实时交互SimulationofControlSystemBasedonLabVIEWAbstractIntheteachingandexperimentalprocessofcontroltheorythereexistprob

3、lemssuchasequipmentshortagesmonotonousteachingmethodsandetcWecanuseVirtualInstrumenttosolvetheseproblemseffectivelyThispaperintroducesthesignificanceandresearchstatusofthecontrolsystemsimulationputsforwardanddeterminestheimplementschemeoftheControlSystemSimulationBasedonLabVIEWUseNI

4、sproductsLabVIEW2009ControlDesignToolkitassoftwaredevelopmenttoolstorealizecomputersimulationofthecontrolsystemmodelinganalysisanddesignprocessAfterwritingprogramsandpublishingapplicationswecanachieveaninteractiveexperimentalandteachingsystemThesystemconsistsoffoursub-modulessignalg

5、eneratortypicalelementsthemass-spring-dampersystemandthesingleinvertedpendulumsystemUserscandoresearchincontrolsystemmodelingperformanceanalysisPIDdesignLQRdesignandotheraspectsEachsub-moduleofthesystemrunswellthewholesystemhasthefeaturesasfollowssimplefriendlyinterfaceandreal-timei

6、nteractiveItwillprovidetheteachingandexperimentfieldwithreformandinnovationThispaperdescribesthethinkinganddesignprocessofthesystemindetailsTheoreticalanalysisandalgorithmanalysisforthesub-moduleandVirtualInstrumentprogramswritingarethemainpartsItalsodiscussesthedynamicprograminvoca

7、tionandpublishingapplicationsandsoonKeywordsControlSystemSimulationLabVIEWInvertedPendulumReal-TimeInteraction目录1绪论111课题背景112控制系统仿真的意义113控制系统仿真的研究现状214本课题研究内容22LabVIEW概述421虚拟仪器技术422控制设计工具包53系统方案的选定731系统概述732系统方案的比较与选定733系统子模块的规划94系统设计1041信号发生器10com确定方案10comVI设计1042典型环节13com建模及理论分析13

8、comVI设计1443质点－弹簧－阻尼