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1、第29卷第1期电气电子教学学报Vol.29No.12007年2月JOURNALOFEEEFeb.2007基于LabVIEW的自动控制原理虚拟实验系统赵剑锋,吴继平(东南大学电气工程学院,江苏南京210096)①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的优缺点,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,并提出了进行硬件实验扩充的设想。
2、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:虚拟仪器;LabVIEW;自动控制实验;Matlab中图分类号:TP13;G642文献标识码:B文章编号:1008-0686(2007)01-0085-03AutomaticControlTheoryVirtualExperimentSystemBasedonLabVIEWZHAOJian2feng,WUJi2ping(ElectricalEngineeringInstituteofSoutheastUniversity,Nanjing2100
3、96,China)Abstract:OnthebasisofproblemsencounteredinactualexperimentteachingofAutomaticControlTheoryinuniversitiesandneedofexperimentteachingrevolution,anewkindofautomaticcontroltheoryvirtualexperimentsystembasedonLabVIEWisadvanced.Strongpointandweaknessofcom
4、monvirtualexperi2mentsystemsatpresentareanalyzedandavirtualexperimentsystemincludingcommonexperimentsinAutomaticControlTheoryiscompletedsuccessfullyusingLabVIEWequivalently.Inaddition,proposalforhardwareexperimentexpansionisputforward.Atlast,Matlabprogrammin
5、gisusedforcomparisonandaccuracycertification.Keywords:virtualinstrument;LabVIEW;automaticcontrolexperiment;Matlab出基于Matlab的虚拟实验系统,用软件模拟了实际0引言硬件的全部功能。解决了目前自动控制实验中的一“自动控制原理”是电气工程专业一门重要的专些问题,并在一定程度上提高了目前“自动控制原业基础课,要求学生掌握自动控制系统的分析及设理”教学效果。但是,由于Matlab的局限性,这些虚计方法。
6、自动控制课程中,实验是一种重要的教学拟实验系统仅限于软件模拟,这样不能锻炼学生的手段,学生通过做实验,可以加深对所学知识的理动手能力和硬件调试能力,并且软件模拟实验给学解,提高动手能力,锻炼发现问题、分析问题和解决生的印象并不如硬件实验那样深刻。另外,由于问题的能力。但是目前自动控制实验教学存在一系Matlab软件模拟往往需要学生对其有一定的熟悉列问题,例如实验设备和实验场地数量有限,实验设和了解,这对于低年级的学生来说比较困难。所以,备老化严重以及严重缺乏实验指导教师等,因此各实验效果并不很理想。种虚拟实验方
7、法相继提出。文献[3]和文献[6]均提随着虚拟仪器技术的出现和计算机技术的发①收稿日期:2006-11-13;修回日期:2006-11-28作者简介:赵剑锋(1972-),男,浙江临海人,博士,副教授,主要从事自动控制原理教学工作和电力电子在电力系统中的应用研究;吴继平(1984-),男,江西抚州人,硕士,主要研究电力系统故障分析。86电气电子教学学报第29卷展,采用NI公司的LabVIEW编程语言,开发出基要,在前面板上添加必要的数据输入控件和输出控于LabVIEW虚拟实验系统,结合第三方公司提供件、程序说明
8、标签、程序控制按钮及实验结果显示控的数据采集卡,对虚拟实验系统稍加改动就能够实件,得到的前面板如图1所示。现既可以在课堂上进行模拟实验,又能结合学校原有的硬件电路设备进行硬件实验的综合实验系统,[4,5]可以显著提高教学效果和实验效果。1基于LabVIEW的虚拟实验系统的设计111虚拟实验系统设计的基本原则虚拟实验系统具有交互式人机接口和界面友好的特点。通过课堂上的模拟实验,可以更好地
