基于labview的自动控制原理虚拟实验系统

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1、基于LabVIEW的自动控制原理虚拟实验系统设计小4号楷体，固定行距22pt学生姓名：熊汉鑫班级：090432指导老师：刘清平摘要：根据“自动控制原理”课程实验教学在高校实验实践中遇到的困难和实验教学改革的需要，本文提出了建立基于Labview的自动控制虚拟实验系统方案。文中分析了目前常见的虚拟实验系统，相应的应用Labview编程语言实现了包含“自动控制原理”课程常见实验的虚拟实验系统。最后，利用Matlab语言编程进行对比分析，进行正确性验证。关键词：Labview；自动控制实验；Matlab小4号黑体

2、指导老师签名：-62-AutomaticcontroltheoryvirtualexperimentbasedonLabVIEWSystemdesignStudentname:xionghanxinClass:090432Supervisor:liuqinpingAbstract:OnthebasisofproblemsencounteredinactualexperimentteachingofAutomaticControlTheoryinuniversitiesandneedofexperimentt

3、eachingrevolution,anewkindofautomaticcontroltheoryvirtualexperimentsystembasedonLabviewisadvanced.Strong-pointandweadnessofcommonvirtualexperimentsystemsatpresentareanalyzedandavirtualexperimentsystemincludingcommonexperimentsinAutomaticControlTheoryiscomp

4、leletedsuccessfullyusingLabviewequivalently.Inaddition,proposalforhardwareexperimentexpansionisputforwand.Atlast,Matlabprogrammingisusedforcomparisonandaccuracycertification.Keywords:Labview;automaticcontrolexperiment;MatlabSignatureofSupervisor:-62-目录第1章绪

5、论(1)1.1背景(1)1.2课题的目的与意义(1)1.3Labview的介绍(2)第2章设计原理(4)2.1一阶系统典型环节虚拟实验系统设计原理(4)2.1.1数学模型的介绍(4)2.1.2单位阶跃响应概括(4)2.2二阶系统瞬态响应虚拟实验系统设计原理(5)2.2.1数学模型的介绍(5)2.2.2单位阶跃响应慨括(5)2.2.3动态性能(6)2.3系统校正虚拟实验系统设计原理(7)2.3.1未校正系统的性能(7)2.3.2校正系统的确定(7)2.4采样系统虚拟实验系统设计原理(8)2.4.1“采样—保持

6、器”组件(8)2.4.2数学模型的介绍(8)2.5采样系统校正虚拟实验系统设计原理(9)2.6频率特性虚拟实验系统设计原理(10)2.7系统稳定性分析虚拟实验系统设计原理(10)2.7.1用特征方程的根判定系统稳定性(10)2.7.2绘制系统的单位阶跃响应曲线验证系统的稳定性(11)2.8非线性系统虚拟实验系统设计原理(11)2.8.1继电型非线性三阶系统原理方框图(11)2.8.2振幅与角频率的计算(11)第3章程序方案设计(13)3.1总体设计(13)3.2基于Labview的虚拟实验系统设计(13)-

7、62-3.3用户管理程序设计(14)第4章基于Labview的虚拟实验系统设计(16)4.1一阶系统典型环节虚拟实验(16)4.1.1功能阐述(16)4.1.2设计过程(16)4.1.3实验子系统Matlab的仿真(17)4.2二阶系统瞬态响应虚拟实验(18)4.2.1功能阐述(18)4.2.2设计过程(18)4.2.3实验子系统Matlab的仿真(21)4.3系统校正虚拟实验(22)4.3.1功能阐述(22)4.3.2设计过程(23)4.3.3实验子系统Matlab的仿真(25)4.4采样系统虚拟实验(2

8、6)4.4.1功能阐述(26)4.4.2设计过程(26)4.4.3实验子系统Matlab的仿真(28)4.5采样系统校正虚拟实验(29)4.5.1功能阐述(29)4.5.2设计过程(29)4.5.3实验子系统Matlab的仿真(31)4.6频率特性虚拟实验(32)4.6.1功能阐述(32)4.6.2设计过程(32)4.6.3实验子系统Matlab的仿真(34)4.7系统稳定性分析虚拟实验(34)4.7.1功能阐述