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