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时间:2018-07-11
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1、课程设计说明第II页基于LabVIEW的功率谱的设计摘要LabVIEW是由美国国家仪器公司所开发的一种基于G语言的虚拟仪器软件开发工具。诞生于1986年,是一种图形化虚拟仪器编程语言。功率谱,主要用来测量马达、发动机、变压器、电机等功率转换装置的总效率和电机效率,目前被广泛用于混合动力电动电动车、汽车,太阳能发电,燃料电池和风力发电。本课题通过虚拟功率谱的设计,了解使用基于Labview进行虚拟仪器编程的方法与实现技术。主要实现方法是对同频率的正弦电压和正弦电流的有效值,相位差及其功率和瞬时功率进行测试和显示,实现对电压信号和电流信号的功率谱分析,对视在功率、有功功率、无功功率
2、的测量。LabVIEW虚拟仪器可以克服传统仪器测量成本高、准确度低、扩展性差的缺点,具有良好的可操作性和可维护性。关键字:LabVIEW,虚拟仪器,功率谱课程设计说明第II页目录1.LABVIEW概述11.1LabVIEW与G语言11.2虚拟仪器的基本概念11.3LabVIEW软件的特点21.4Labview中的基本概念21.4.1VI的概念21.4.2框图程序32.LABVIEW功率谱基础32.1虚拟功率谱参数及基本结构32.2LabVIEW中功率谱功能函数42.2.1正弦信号发生器42.2.2幅值和电平测量52.2.3功率谱52.2.4公式节点62.3LabVIEW功率谱设
3、计步骤72.3.1整体的设计框架72.3.2设计总方案73.LABVIEW功率谱功能实现83.1各部分电路功能83.2程序设计93.3程序运行结果10总结11致谢12参考文献13课程设计说明书第13页1.LabVIEW概述1.1LabVIEW与G语言LabVIEW[1](LaboratoryVirtualInstrumentEngineering),即实验室虚拟仪器集成环境,是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。和Perl、VisualC++、Delphi、VisualBasic等文本型程序代码的程序语言不一样的是,LabVIEW是一种利用图形化的结构框图构建程序
4、代码的语言,所以,运用这种图形化的语言编程时,基本不用写文本行程序代码,取代的是使用连线、图标构成的流程图表。LabVIEW是一种面向最终用户的编程平台,它不必去记忆那眼花缭乱的文本式程序代码,提供了实现数据采集系统和仪器编程的便捷方法。使用它进行测试、原理设计、研究并且实现仪器系统的功能时,因而可以促进提高工作效率。LabVIEW是一个图形编程虚拟仪器系统开发环境,它集中了图形化编程方式的灵活性与高性能以及数据采集、控制、数据分析、数据表示等功能,能为数据显示、测量分析、数据采集和仪器控制等各种实际应用提供因要的开发平台,所以,LabVIEW环境可以缩短应用程序开发时间和项目
5、成本帮助程序员们促进工作效率。当我们厌烦于对于文本模式编程语言,陷入数组、函数、表达式、指针以及对象、继承、封装等枯燥的概念和代码中时,我们急切的需求一种层次清晰、简单易用、代码直观而且功能强大的编程方法,G语言就是一种这样的新颖的编程,而LabVIEW则是G语言的新颖的编程方法的代表。LabVIEW基于G语言的基本特征——用软件模块和流程方框图产生块状程序,编程就像是设计电路图一样[2]。1.2虚拟仪器的基本概念虚拟仪器(VisualInstrument)是一种基于计算机的仪器,计算机和仪器有两种结合方式。一是计算机装入仪器:最典型的是智能化的仪器,这类仪器随着计算机功能的强
6、大和体积的缩小,目前已出现嵌入式系统的仪器。二是仪器装入计算机:虚拟仪器主要是指这种方式,它是以计算机硬件以及操作系统为依托,实现各种仪器功能。虚拟仪器利用计算机显示器(CRT)的显示功能模拟传统仪器的控制面板,以多种形式表达输出检测结果;利用计算机强大的软件功能实现信号数据的运算,分析,处理,由I/O接口设备完成信号的采集,测量与调理,从而完成各种调试功能的一种计算机仪器系统。课程设计说明书第13页虚拟仪器中硬件仅仅是解决信号的输入/输出的方法和软件赖以生存,运行的物理环境,软件才是整个仪器的核心构件。它由计算机,模块化功能硬件和应用软件三大部分组成。目前已有多种虚拟仪器的软
7、件开发工具,一是文本式编程语言:如C,VisualC++,VisualBasic,Labwindows/CVI等。二是图形化编程语言:本文介绍的NI公司的Labview,HP公司的VEE,CapitalEquipment公司的Testpoint2.0和HEM公司的Snap-Master等。1.3LabVIEW软件的特点Labview运用图形化的编程方式,设计者无需写任何文本格式的代码,是真正的工程师的语言;提供了丰富的数据采集,分析及存储的库函数;既提供了传统的程序调试手段,如设置断点,单步
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