基于LabVIEW的控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā).pdf

1、實(shí)驗(yàn)在控制理論的教學(xué)、研究中占有重要地位，是進(jìn)行素質(zhì)教育的重要環(huán)節(jié)和手段。但是目前，如何實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合尚在探討之中，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)存在著實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ铰浜?、?nèi)容單一、效率不高、資源利用率較低等問題。另外傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)多采用文本式開發(fā)環(huán)境，編程繁瑣、調(diào)試?yán)щy、降低系統(tǒng)的靈活性，而圖形化編程語言LabVIEW以其簡單、靈活、模塊化的編程方式大大提高了實(shí)驗(yàn)開發(fā)的效率。在東北大學(xué)“985工程”流程工業(yè)綜合自動化科技創(chuàng)新平臺的支持下，本文開

2、展了高水平教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研究，其目標(biāo)是合理的利用有限的資源，實(shí)現(xiàn)軟硬件資源的共享和綜合利用，使學(xué)生能在控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上快速地進(jìn)行信號檢測、控制器設(shè)計(jì)、控制驅(qū)動等方面的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練。本文主要研究工作如下：
　　 1.設(shè)計(jì)了基于LabVIEW軟件環(huán)境和Quanser教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器平臺的控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，該控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具有模塊化、可重構(gòu)、可移植、可擴(kuò)展的特點(diǎn)，支持圖形化、模塊化編程，支持網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了從輔助教學(xué)、本地實(shí)驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的全

3、程操作與管理。采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，易于實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的擴(kuò)展和軟件的重用，大大提高了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開發(fā)的效率。具有友好的人機(jī)界面，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可視化管理，提高實(shí)驗(yàn)操所效率。
　　 2.搭建并開發(fā)了控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。在硬件方面，主要工作包括對控制器、驅(qū)動器、數(shù)據(jù)采集卡的選型設(shè)計(jì)，系統(tǒng)各部分的接線設(shè)計(jì)，完成控制系統(tǒng)的聯(lián)接和調(diào)試。在軟件方面，基于層次化、模塊化的設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)了軟件系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和功能，開發(fā)了的接口模塊庫、控制算法

4、模塊庫、對象模型模塊庫、實(shí)驗(yàn)登陸界面、實(shí)驗(yàn)管理界面、實(shí)驗(yàn)操作界面。
　　 3.基于上述控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開展了典型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究。設(shè)計(jì)了豐富的實(shí)驗(yàn)方案，包括PV控制，自適應(yīng)控制，模糊控制，極點(diǎn)配置，線性二次型最優(yōu)控制，滑?？刂啤２⑦x取Quanser的典型實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備，利用封裝的模塊庫開發(fā)實(shí)驗(yàn)程序，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的高效性、實(shí)驗(yàn)算法的準(zhǔn)確性和模塊封裝的正確性。
　　 4.研究了基于LabVIEW的遠(yuǎn)程發(fā)布技術(shù)，構(gòu)