labview發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試系統(tǒng)開發(fā)與測(cè)試(編輯修改稿)
2025-09-01 00:42 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ent Engineering Workbench）是美國(guó)國(guó)家儀器公司（National Instrument,簡(jiǎn)稱NI）開發(fā)的一個(gè)具有強(qiáng)大功能的虛擬儀器系統(tǒng)開發(fā)程序，目前廣泛的應(yīng)用在工業(yè)測(cè)試、信號(hào)處理、仿真、監(jiān)控等領(lǐng)域，被公認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。labview是一種圖標(biāo)代替文本創(chuàng)建應(yīng)用程序的圖形化編程語(yǔ)言，簡(jiǎn)稱“G”語(yǔ)言。傳統(tǒng)的文本編程語(yǔ)言根據(jù)語(yǔ)句與指令的先后順序決定程序的執(zhí)行順序，而labview則是采用數(shù)據(jù)流編程方式，程序框圖中節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)流向決定程序的先后執(zhí)行順序。在程序框圖中圖標(biāo)代表的是函數(shù)，連線代表的是數(shù)據(jù)流向。labview提供了很多外觀和傳統(tǒng)儀器類似的控件，比如示波器、萬用表等，來使得用戶方便地創(chuàng)建用戶界面。用戶界面在labview中被稱之為前面板。使用圖標(biāo)和連線，可以通過編寫程序?qū)η懊姘迳系目丶?duì)象進(jìn)行控制。這個(gè)就是圖形化源代碼。labview的圖形化源代碼在某種程度上類似于數(shù)據(jù)流程圖，因此又可稱之為程序框圖代碼。前面板上的每個(gè)控件對(duì)應(yīng)到程序框圖中的一個(gè)對(duì)象，當(dāng)數(shù)據(jù)“流向”該控件時(shí)，控件就會(huì)根據(jù)各自的特性以一定的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)，例如波形圖，布爾開關(guān)。labview程序被稱為VI，機(jī)虛擬儀器，是因?yàn)樗暮芏嘟缑婵丶c操作都模擬了現(xiàn)實(shí)的儀器，比如示波器和萬用表等。labview的核心就是“軟件就是儀器”。labview還包含了大量的工具與函數(shù)用于數(shù)據(jù)采集、分析、顯示和存儲(chǔ)等。這些工具都是向?qū)降墓ぞ?，用戶只需要按照提示就可以?shí)現(xiàn)與儀器的連接以及參數(shù)的設(shè)置。而程序編寫者也不需要記憶大量的函數(shù)，因?yàn)檫@些函數(shù)都是以圖表和名稱形式存放于面板中的，當(dāng)需要用到某個(gè)函數(shù)時(shí)把它從函數(shù)面板上拖放到程序框圖中就好了。這個(gè)方面就體現(xiàn)了圖形化的優(yōu)勢(shì)。前面板是labview的圖形用戶界面，也是VI的虛擬儀器面板。該界面和真實(shí)的物理儀器面板有一定的相似度，它上面有用戶輸入和輸出顯示兩大類型的對(duì)象，分別稱為控制元件和顯示元件。在前面板中的控制量模擬了儀器的輸入裝置并且數(shù)據(jù)供給VI的框圖程序，比如按鈕、開關(guān)、示波器等多種常見的控制對(duì)象；而顯示量則是模擬儀器的輸出裝備并且顯示框圖程序生產(chǎn)或獲得的數(shù)據(jù)，例如波形圖，儀表盤的窗口等。程序框圖中編寫的程序源代碼，在程序框圖中對(duì)VI進(jìn)行編程，以控制和擦偶偶定義在前面板的輸入與輸出功能。程序框圖中除了前面板上控件的連線端子以外，還有一些前面板上沒有，但是編程必須用到的東西，例如函數(shù)，結(jié)構(gòu)等。labview中的操作模板分為函數(shù)模板、控件模板和工具模板（），labview程序的創(chuàng)建主要依靠這三個(gè)模板完成。工具模板提供了用于創(chuàng)建、修改、修飾語(yǔ)調(diào)試程序的基本工具；控件模板中有各種控制量和指示器，主要被用來創(chuàng)建前面板中對(duì)象，構(gòu)建程序的用戶界面；函數(shù)模板涵蓋了編程過程中用到的各種函數(shù)、VI程序以及Express VI，主要用于構(gòu)建程序框圖中的對(duì)象。控件模板和函數(shù)模板中的對(duì)象分別按不同類型被安排在不同的子模板中。圖標(biāo)和連接器是指VI具有層次化和結(jié)構(gòu)化的特征。一個(gè)VI可以作為子程序被其他VI調(diào)用。圖標(biāo)和連接器在這里相當(dāng)于是圖形化的參數(shù)。 函數(shù)模板、控件模板、工具模板 labview的優(yōu)點(diǎn)選擇labview作為開發(fā)測(cè)試的應(yīng)用程序的以打決定性因素就是他的開發(fā)周期短。一般的，使用labview開發(fā)的應(yīng)用程序的周期大約是其他編程語(yǔ)言的二分之一到三分之二。在這令人驚訝的速度背后的原因是由于labview易學(xué)易用，同時(shí)它所提供的工具會(huì)使創(chuàng)建測(cè)試以及測(cè)量應(yīng)用變得根偉的輕松自在。labview軟件的具體優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）提供了豐富的控件，同時(shí)采用圖形化的編程方法，相較于繁冗復(fù)雜文本編程，它極大的提高了效率；（2）內(nèi)奸的編譯器會(huì)在用戶編寫程序的同時(shí)在后臺(tái)自動(dòng)完成相關(guān)的編譯。當(dāng)用戶在編寫程序的過程中一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤，它就會(huì)立即顯示出來。（3）數(shù)據(jù)流模型的采用實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)的多線程，從而能充分利用處理器的能力。（4）通過DLL、CIN節(jié)點(diǎn)、ActiveX、NET及MATLAB腳本節(jié)點(diǎn)等技術(shù)，就可以輕松實(shí)現(xiàn)labview與其他軟件的混合編程。（5）通過應(yīng)用程序生成器可以輕視的發(fā)布EXE、動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)或者安裝包。（6）labview提供了大量的驅(qū)動(dòng)程序與專用工具，幾乎能夠與任何接口的硬件連接。（7）labview內(nèi)建立了600多個(gè)分析函數(shù)，用來處理函數(shù)，分析數(shù)據(jù)。（8）NI也同時(shí)提供了豐富的附加模塊，用于擴(kuò)展labview在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用。 labview的應(yīng)用目前，隨著虛擬技術(shù)的飛速發(fā)展，labview已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在航空航天、通信、汽車、半導(dǎo)體、生物技術(shù)等其他領(lǐng)域。labview的主要應(yīng)用可以體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：在測(cè)試和測(cè)量方面，labview已經(jīng)成為這個(gè)領(lǐng)域的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它提供的許多的開發(fā)工具是繁冗復(fù)雜的測(cè)試和測(cè)量任務(wù)變得簡(jiǎn)易。labview可以通過PXI、PCI、USB等總線方式和插卡式數(shù)據(jù)采集卡等少量的硬件設(shè)施構(gòu)成實(shí)際的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。labview的儀器驅(qū)動(dòng)程序庫(kù)是工業(yè)領(lǐng)域最為龐大的，能夠?qū)崿F(xiàn)與眾多儀器設(shè)備的兼容。同時(shí)，它還支持通過Internet、ActiveX、DDE等交互式通信方式來共享數(shù)據(jù)。 LabVIEW提供了功能強(qiáng)大的高級(jí)數(shù)據(jù)分析庫(kù)，包括統(tǒng)計(jì)、估計(jì)、回歸分析、線性代數(shù)、信號(hào)生成算法、時(shí)域和頻域算法等科學(xué)計(jì)算模塊，可以滿足大多數(shù)的計(jì)算和分析需要。在聯(lián)合時(shí)域分析、小波和數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)等高級(jí)或特殊分析領(lǐng)域，LabVIEW也提供了專門的附加軟件包。LabVIEW還可以利用高效的設(shè)計(jì)應(yīng)用、仿真、以及仿真數(shù)據(jù)與真實(shí)測(cè)量之間進(jìn)行比較。將LabVIEW和測(cè)量工具集成至附加的設(shè)計(jì)和仿真工具中，就可以在設(shè)計(jì)過程輕松的將真實(shí)世界的測(cè)試工具與仿真模型進(jìn)行比較，找出設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的缺陷，從而可以減少設(shè)計(jì)反復(fù)，獲得高產(chǎn)量的產(chǎn)品。 虛擬儀器的發(fā)展近年來，虛擬儀器的發(fā)展非常迅速，
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