LabVIEW高级编程与虚拟仪器工程应用PDF电子书下载

第1篇LabVIEW高级编程技术 1

第1章 测控项目管理 1

1.1测控项目的生命周期 1

1.2系统定义 2

1.2.1问题定义 2

1.2.2可行性研究 2

1.2.3需求分析 4

1.2.4软件原型 4

1.2.5文档管理 5

1.3总体设计 6

1.3.1硬件结构设计 6

1.3.2软件结构设计 7

1.3.3总体设计说明书 7

1.4详细设计 8

1.5程序编码 8

1.5.1编程风格 8

1.5.2说明信息 10

1.5.3 VI的保存 14

1.5.4手册编写 16

1.6系统测试 17

1.6.1硬件测试 17

1.6.2软件测试 17

1.6.3验收测试 18

1.6.4测试报告 18

1.7系统维护 19

1.8项目浏览器 19

1.8.1项目浏览器的用途 19

1.8.2项目库 20

1.8.3项目依赖关系 21

1.8.4程序生成规范 22

第2章 应用程序控制与内部数据传递 24

2.1 VI Server技术简介 24

2.2动态加载VI 25

2.2.1监测内存中所有的VI 25

2.2.2动态加载VI的程序 27

2.3动态控制VI运行 29

2.3.1动态刷新被控VI前面板控件值 29

2.3.2选择性打开VI前面板 30

2.3.3子面板设计 31

2.4动态控制VI属性和前面板对象属性 31

2.4.1动态控制VI属性 31

2.4.2动态控制前面板对象属性 32

2.5动态注册事件 33

2.5.1动态注册用户接口事件 34

2.5.2处理用户事件 36

2.6运行菜单控制 36

2.6.1运行菜单的设置 37

2.6.2用程序代码进行运行菜单设置 38

2.6.3在程序中响应菜单选项 39

2.7通知器和队列 40

2.7.1通知器 40

2.7.2队列 42

2.8共享变量 45

2.8.1共享变量的创建 45

2.8.2单进程共享变量 46

2.8.3网络发布共享变量 47

第3章 程序设计模式与程序性能 51

3.1程序的设计模式 51

3.1.1标准状态机 51

3.1.2主／从设计模式 53

3.1.3生产者／消费者设计模式 54

3.1.4队列消息处理器 55

3.1.5其他设计模式 56

3.2程序调试技巧 57

3.3多线程程序 60

3.3.1基本定义 60

3.3.2多线程应用程序的优势 60

3.3.3 LabVIEW实现多线程的方法 61

3.4程序性能优化 64

3.4.1程序运行速度 64

3.4.2内存使用 65

3.5程序性能分析 68

第4章 软件接口与外部数据通信 70

4.1 ActiveX技术应用 70

4.1.1 ActiveX技术简介 70

4.1.2使用ActiveX控件 70

4.1.3使用ActiveX自动化 72

4.1.4 LabVIEW作为ActiveX服务器 73

4.2 NET技术应用 74

4.2.1 NET技术简介 74

4.2.2 NET技术应用 75

4.3动态数据交换 77

4.3.1 LabVIEW的DDE功能 78

4.3.2向Excel文件写数据 78

4.3.3由Excel文件读数据 79

4.4 C代码调用 79

4.5库函数调用 82

4.6执行操作系统命令 84

4.7计算机网络基础知识 85

4.7.1计算机网络的功能与发展 85

4.7.2计算机网络的结构 85

4.7.3计算机网络模型 86

4.7.4计算机网络协议 87

4.8 TCP应用 88

4.8.1发送数据编程 88

4.8.2接收数据编程 89

4.8.3程序的远程动态控制 89

4.9 UDP应用 90

4.10串口通信 92

第5章 数据存储与调用 96

5.1数据存储的时机 96

5.2打印报表 98

5.3数据库链接 100

5.3.1 LabVIEW与数据库的链接 101

5.3.2 LabVIEW对Access数据库的操作 105

5.3.3 LabVIEW对SQL Server数据库的操作 107

5.4 LabVIEW与实时数据库链接 108

第6章 面向对象编程 110

6.1面向对象编程的概念 110

6.2 LabVIEW中面向对象编程的方法 111

6.2.1 LabVIEW类 111

6.2.2类的方法 113

6.2.3继承 116

6.3两种编程方法的比较 118

6.3.1测试目的 118

6.3.2面向过程的方法 119

6.3.3面向对象的方法 119

6.3.4两种方法的比较 120

第7章 传统DAQ的模拟信号采集 122

7.1硬件配置与测试 122

7.1.1传统DAQ安装 122

7.1.2传统DAQ设备配置与测试 124

7.2模拟输入 127

7.2.1传统DAQ的数据采集通道 127

7.2.2数据采集VI 129

7.2.3传统DAQ模拟输入常用的基本术语 131

7.2.4测量直流电压信号 131

7.2.5波形采集 132

7.2.6频率测量 137

7.3模拟输出 137

7.3.1输出直流信号 137

7.3.2输出波形信号 138

7.3.3模拟输入／输出控制回路 142

7.4信号调理 145

7.4.1信号调理设备配置 145

7.4.2应变测量 147

7.4.3 温度测量 150

第8章 传统DAQ的数字信号与计数器输入／输出 152

8.1数字信号输入／输出 152

8.1.1数字信号通道设置 152

8.1.2立即方式数字输入／输出 152

8.1.3握手方式数字输入／输出 154

8.2计数器输入／输出 157

8.2.1数据采集卡的计数器芯片 157

8.2.2用计数器输出脉冲信号 157

8.2.3测量脉冲宽度 159

8.2.4测量TTL信号频率和周期 159

8.2.5事件计数与计时 160

第2篇 虚拟仪器工程案例篇 162

第9章 机械设备状态监测与故障诊断 162

9.1项目的工程背景 162

9.2特征信号选择与检测方法 163

9.2.1轴承座振动信号检测 163

9.2.2转轴振动检测 164

9.2.3轴承温度检测 164

9.2.4轴向位移检测 164

9.3系统硬件结构 164

9.3.1采用PCI总线设备的系统硬件结构 165

9.3.2采用嵌入式远程终端装置的系统硬件结构 165

9.4系统软件结构及主要模块 166

9.4.1数据采集 166

9.4.2信号处理 167

9.4.3状态分析与故障诊断 168

9.4.4信息显示 168

9.4.5信息管理 169

9.5 LabVIEW环境下小波变换的实现 169

9.6位移振幅精确测量方法 173

9.6.1积分累计误差的产生与消除 173

9.6.2采样信号中噪声的影响与抑制 175

9.7关联维数计算及其简便算法 175

9.7.1由时间序列重构相空间 175

9.7.2相空间中欧氏距离的简化计算 176

9.7.3关联维数计算 177

9.8生成应用程序和安装程序 178

9.8.1生成应用程序 178

9.8.2生成安装程序 181

第10章 液压系统测试 185

10.1液压系统测试的特点与关键技术 185

10.1.1液压系统测试常用信号和传感器 185

10.1.2流量测量精度研究 186

10.1.3溢流阀动态特性测试 190

10.2液压教学实验台测试系统 192

10.2.1测试系统结构 192

10.2.2液压实验台操作训练系统 193

10.2.3液压泵性能测试 194

10.2.4节流调速性能测试 194

10.3汽车机油泵出厂测试台 195

10.3.1测试系统硬件方案 195

10.3.2测试系统软件结构 196

10.4汽车转向泵试验台 198

10.4.1转向泵试验台原理 198

10.4.2试验台测试系统软件层次结构 199

10.4.3试验台测试系统软件设计模式 200

第11章 锅炉供热自动控制 202

11.1锅炉供热系统简介 202

11.2控制系统的功能要求 203

11.3控制系统结构 205

11.3.1硬件结构 205

11.3.2软件结构 206

11.4 LabVIEW中的PID控制工具包 207

11.4.1 PID VI简介 208

11.4.2 PID VI算法 209

11.4.3 PID VI应用范例 210

11.5 PID的积分饱和作用与抑制 211

11.6 PID参数整定 212

11.7声音报警 213

11.7.1录制声音文件 213

11.7.2播放声音文件 214

第12章 水煤浆制备过程测控 216

12.1水煤浆制备过程简介 216

12.2超声强化制备精细水煤浆工艺及监控要求 217

12.3监控系统硬件结构 217

12.4监控系统软件结构 218

12.5虚拟仪器中的模糊逻辑控制 219

12.5.1模糊逻辑控制简介 219

12.5.2模糊逻辑控制器设计 221

12.5.3模糊逻辑控制器应用 226

12.6模糊逻辑控制在水煤浆制备过程监控中的应用 227

第13章 机器视觉 229

13.1机器视觉基础知识 229

13.1.1机器视觉系统的组成 229

13.1.2数字图像的概念 230

13.2 LabVIEW的视觉VI及数字图像处理 231

13.2.1 LabVIEW的视觉VI 231

13.2.2采集并保存一幅图像 232

13.2.3读取图像文件并显示 235

13.2.4数字图像处理 236

13.3 LabVIEW的视觉助手 242

13.4齿轮测量 243

13.4.1机械零件测量的机器视觉系统 243

13.4.2齿轮外形基本参数测量 244

13.4.3齿形检验 247

13.4.4小波变换在齿轮测量中的应用 248

13.4.5齿轮测量结果 250

13.5螺纹测量 250

13.6刀具测量 252

13.7颜色识别 254

第14章 基于光纤布拉格光栅传感网络的测控系统 256

14.1光纤布拉格光栅传感技术原理 256

14.1.1光纤布拉格光栅传感器原理 256

14.1.2光纤布拉格光栅传感器信号解调 257

14.1.3大规模光纤布拉格光栅传感网络组网技术 258

14.2光纤光栅与虚拟仪器的结合 259

14.3桥梁健康监测 261

14.4桥墩位移监测 263

14.5地质构造物理模拟监测 265

14.6金属切削过程监测 268

14.7帮助系统的制作 270

14.8监测信号的时间显示 272

第15章 多点同步精确定时数据采集 274

15.1单元同步采样 274

15.2子网同步采样 275

15.3全网同步采样 275

15.4多点同步采样技术应用实例 276

15.4.1输油管道泄漏监测 277

15.4.2爆破振动监测 280

15.5计算机系统时间的校准 281

第16章 电网谐波测试 284

16.1谐波测试系统原理 284

16.2测试系统结构 285

16.3测试结果分析 288

第17章 水泥生产节能减排监测网络 290

17.1监测网络总体结构 290

17.2生产现场 291

17.2.1数据采集 291

17.2.2数据显示 293

17.2.3数据传输 294

17.3中控室 295

17.3.1现场数据接收 295

17.3.2数据分析与处理 296

17.3.3远程通信 297

17.4数据中心 298

17.4.1数据接收 298

17.4.2数据管理 299

17.4.3数据共享 299

第18章 桥梁承载能力测试 301

18.1项目的测试要求 301

18.2测试系统硬件结构 302

18.3 测试系统软件 302

18.3.1应变数据采集与分析 302

18.3.2位移数据采集与分析 305

18.3.3振动数据采集与分析 306

第3篇C语言代码转换和LabVIEW 2010新特性篇 307

第19章 转换C语言代码 307

19.1 C语言代码转换工具 307

19.2 C语言代码转换方法步骤 307

第20章LabVIEW 2010新特性 311

20.1程序性能的优化 311

20.2前面板的新增功能 312

20.3程序框图的新增功能 313

20.4编程环境的改进 315

20.5其他新增功能 315

LabVIEW常用中英文词汇对照表 317

参考文献 332