基于-LabVIEW數(shù)據(jù)處理仿真研究報(bào)告論文開(kāi)題報(bào)告書

1、-. z學(xué)位論文開(kāi) 題 報(bào) 告論文題目基于LabVIEW的數(shù)據(jù)處理與仿真的研究論文題目基于LabVIEW的數(shù)據(jù)處理與仿真的研究研究方向論文選題來(lái)源方案工程( )、導(dǎo)師指定( )、自選課題( )、其他( )論文形式產(chǎn)品研發(fā) 工程設(shè)計(jì) 應(yīng)用研究 工程/工程管理 調(diào)研報(bào)告 預(yù)計(jì)論文完成日期2015年5月 20 日學(xué)位論文主要容1、選題的工程背景、目的、工程應(yīng)用價(jià)值1背景：LabVIEW是一種程序開(kāi)發(fā)環(huán)境，由美國(guó)國(guó)家儀器NI公司研制開(kāi)發(fā)的，類似于C和BASIC開(kāi)發(fā)環(huán)境，但是LabVIEW與其他計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的顯著區(qū)別是：其他計(jì)算機(jī)語(yǔ)言都是采用基于文本的語(yǔ)言產(chǎn)生代碼，而LabVIEW使用的是圖形化編輯語(yǔ)言G

2、編寫程序，產(chǎn)生的程序是框圖的形式。2目的：現(xiàn)有的虛擬儀器系統(tǒng)按硬件工作平臺(tái)主要可分為基于PC總線的虛擬儀器、基于V*I的虛擬儀器、基于P*I的虛擬儀器，所應(yīng)用場(chǎng)合不同各有其特點(diǎn)。虛擬儀器技術(shù)就是利用高性能的模塊化硬件，結(jié)合高效靈活的軟件來(lái)完成各種測(cè)試、測(cè)量和自動(dòng)化的應(yīng)用。靈活高效的軟件能幫助您創(chuàng)立完全自定義的用戶界面，模塊化的硬件能方便地提供全方位的系統(tǒng)集成，標(biāo)準(zhǔn)的軟硬件平臺(tái)能滿足對(duì)同步和定時(shí)應(yīng)用的需求。這也正是NI近30年來(lái)始終引領(lǐng)測(cè)試測(cè)量行業(yè)開(kāi)展趨勢(shì)的原因所在。只有同時(shí)擁有高效的軟件、模塊化I/O硬件和用于集成的軟硬件平臺(tái)這三大組成局部，才能充分發(fā)揮虛擬儀器技術(shù)性能高、擴(kuò)展性強(qiáng)、開(kāi)發(fā)時(shí)間少

3、，以及出色的集成這四大優(yōu)勢(shì)。3工程應(yīng)用價(jià)值：目前，NI已經(jīng)到達(dá)了每2個(gè)工作日推出一款硬件產(chǎn)品的速度，大大拓寬了用戶的選擇面：例如NI新近推出的新一代數(shù)據(jù)采集設(shè)備先期推出的20款M系列DAQ卡，就為數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域設(shè)定了全新的標(biāo)準(zhǔn)。最后是用于集成的軟硬件平臺(tái)。NI提出的專為測(cè)試任務(wù)設(shè)計(jì)的P*I硬件平臺(tái)，已經(jīng)成為當(dāng)今測(cè)試、測(cè)量和自動(dòng)化應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)，它的開(kāi)放式構(gòu)架、靈活性和PC技術(shù)的本錢優(yōu)勢(shì)為測(cè)量和自動(dòng)化行業(yè)帶來(lái)了一場(chǎng)翻天覆地的改革。由NI發(fā)起的P*I系統(tǒng)聯(lián)盟現(xiàn)已吸引了68家廠商，聯(lián)盟屬下的產(chǎn)品數(shù)量也已激增至近千種。P*I作為一種專為工業(yè)數(shù)據(jù)采集與自動(dòng)化應(yīng)用度身定制的模塊化儀器平臺(tái)，建有高端的定時(shí)和觸

4、發(fā)總線，再配以各類模塊化的I/O硬件和相應(yīng)的測(cè)試測(cè)量開(kāi)發(fā)軟件 ，您就可以建立完全自定義的測(cè)試測(cè)量解決方案。無(wú)論是面對(duì)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)采集應(yīng)用，還是高端的混合信號(hào)同步采集，借助P*I高性能的硬件平臺(tái)，您都能應(yīng)付自如，這就是虛擬儀器技術(shù)帶給您的無(wú)可比較的優(yōu)勢(shì)。2、國(guó)外的研究現(xiàn)狀、開(kāi)展動(dòng)態(tài)虛擬儀器的概念最初是由美國(guó)國(guó)家儀器公司National Instruments Corp，簡(jiǎn)稱NI于1986年提出，NI公司在80年代研制和推出了許多總線系統(tǒng)的虛擬儀器，后來(lái)，美國(guó)HP公司，Tektronic公司，Racal公司也在此方面有了很多進(jìn)展。虛擬儀器在國(guó)外開(kāi)展很快，以NI公司為首的很多公司已經(jīng)在市場(chǎng)上推出了大量

5、基于虛擬儀器技術(shù)的電子儀器產(chǎn)品。據(jù)世界儀表及自動(dòng)化雜志預(yù)測(cè)，虛擬儀器在21世紀(jì)中期將占到儀器市場(chǎng)50%左右的份額。虛擬儀器在本世紀(jì)開(kāi)展很快，大有取代傳統(tǒng)儀器的趨勢(shì)。近年來(lái)，世界很多公司推出了不少虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，使儀器的使用者可以開(kāi)發(fā)組建自己需要的虛擬儀器。其中，比較具有代表性的是NI公司LabVIEW平臺(tái)和Labwindows/CVI平臺(tái)。相比而言，Labwindows是為熟悉C語(yǔ)言的傳統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)人員所設(shè)計(jì)的。作為一本新興技術(shù)，虛擬儀器在國(guó)尚屬于起步階段，但也初步取得了一些成果。國(guó)已有幾家廠家在開(kāi)發(fā)研制虛擬儀器，在數(shù)據(jù)處理軟件方面做出了一些成就。比方測(cè)量結(jié)果的頻譜分析，快速傅里葉變換，各

6、種數(shù)字濾波器，卷積分析，微積分等。我國(guó)在科學(xué)技術(shù)方面與世界頂級(jí)國(guó)家還有一定距離，我國(guó)的高檔儀器大局部還要依賴進(jìn)口，這種儀器往往價(jià)格昂貴，使用面窄，花很多的外匯只能起到有限的作用，因此，研究虛擬儀器對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)具有很重要的意義。開(kāi)發(fā)虛擬儀器不僅可以實(shí)現(xiàn)儀器的自我生產(chǎn)，而且虛擬儀器易于改良，提升性能，通過(guò)軟件和硬件的更換，還可以實(shí)現(xiàn)多方面的用途，大大提高了儀器的性價(jià)比。3、研究根底本設(shè)計(jì)選用國(guó)外較為先進(jìn)的虛擬示波器軟件是美國(guó)NI公司的LabVIEW，使我們了解PC的測(cè)量系統(tǒng)組成及實(shí)現(xiàn),掌握基于LabVIEW虛擬儀器的根本概念和圖形化編程語(yǔ)言的根本知識(shí)，掌握LabVIEW在數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析處理等方面

7、的根底及實(shí)際應(yīng)用。4、擬采用的研究方案包括技術(shù)路線、技術(shù)措施、技術(shù)關(guān)鍵及可行性分析(1)技術(shù)路線：模擬儀器、分立式元件儀器、數(shù)字化儀器、智能儀器和虛擬儀器。(2)技術(shù)措施：(1)、配置NI-VISA，使用Driver Development wizard，安裝INF文檔，并安裝使用INF文檔的USB設(shè)備。使用NI-VISA Interaction Control對(duì)設(shè)備進(jìn)展測(cè)試，以證實(shí)USB設(shè)備已正確安裝，并獲得USB設(shè)備的各屬性值。(2)與NI-VISA相配合的LabVIEW模板中的VI子節(jié)點(diǎn)(3)USB RAW設(shè)備讀寫的操作次序(3)技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)：LabVIEW；Proteus；單片機(jī)；數(shù)據(jù)采

8、集；信息處理，仿真(4)可行性分析：虛擬儀器技術(shù)已成為測(cè)試、工業(yè)I/O和控制和產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主流技術(shù)，隨著虛擬儀器技術(shù)的功能和性能已被不斷地提高，如今在許多應(yīng)用中它已成為傳統(tǒng)儀器的主要替代方式。隨著PC、半導(dǎo)體和軟件功能的進(jìn)一步更新，未來(lái)虛擬儀器技術(shù)的開(kāi)展將為測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供一個(gè)極佳的模式，并且使工程師們?cè)跍y(cè)量和控制方面得到強(qiáng)大功能和靈活性。5、實(shí)踐/工作單位及開(kāi)展的研究容至少填寫一個(gè)單位實(shí)踐/工作單位：(2)研究容: LabVIEW不僅在測(cè)試測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用,而且具備開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件能力。VegaPrime是國(guó)際上比較流行的虛擬現(xiàn)實(shí)仿真工具之一,具備強(qiáng)大的三維視景開(kāi)發(fā)能力。本次設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是基

9、于LabvIEW和vegaPrime聯(lián)合開(kāi)發(fā)的。本次設(shè)計(jì)首先介紹LabVIEW圖形化開(kāi)發(fā)環(huán)境和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的現(xiàn)狀與開(kāi)展，然后介紹數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的總體構(gòu)造設(shè)計(jì)思想和軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程;分析三維實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,重點(diǎn)闡述LabVIEW下的軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程和模塊的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。6、可能遇到的技術(shù)難題及解決方法1、采集數(shù)據(jù)在graph如何顯示系統(tǒng)時(shí)間，并且隨著采集點(diǎn)數(shù)時(shí)間不斷刷新。答復(fù)：有兩種方式，一種是采集波形數(shù)據(jù)然后輸出給graph，在graph上選擇顯示絕對(duì)時(shí)間，并且去掉ignore time stamp選項(xiàng)。第二種是采集數(shù)據(jù)文件，然后用獲取時(shí)間的vi獲取當(dāng)前時(shí)間，然后把采集的數(shù)據(jù)文件和當(dāng)前vibuild

10、成波形文件再給graph.graph的設(shè)置和前種方法一樣。這樣就可以顯示出時(shí)間雖采集點(diǎn)不斷刷新的效果。2、使用vi server技術(shù)，如何實(shí)現(xiàn)從一個(gè)vi翻開(kāi)運(yùn)行并讀取另一個(gè)vi中控件的值.答復(fù)：1 調(diào)用Open vi reference.vi ，輸入子VI的路徑到其VI PATH的端口；2 調(diào)用Ivoke Node.vi并設(shè)為Open FP；3 調(diào)用Ivoke Node.vi并設(shè)為Run VI；4 調(diào)用Ivoke Node.vi并設(shè)為Get control ValueVariant；對(duì)Control Name端口填入子VI循環(huán)的停頓按鈕控件名稱；Get Control Value Varian

11、t輸入端的值通過(guò)Variant To Data .vi設(shè)為控件相對(duì)應(yīng)的控件類型后，輸出到前面板，這就可實(shí)現(xiàn)取VI控件的值；5 最后調(diào)用Close Reference.vi關(guān)閉VI Server。 7、預(yù)計(jì)成果可能到達(dá)的水平與結(jié)果 利用LabVIEW開(kāi)發(fā)上位機(jī)界面操作簡(jiǎn)單、快捷，并且功能強(qiáng)大，使用者可以集中時(shí)間和精力用于實(shí)驗(yàn)的執(zhí)行，數(shù)據(jù)的分析及結(jié)論的總結(jié)上，而不用將大量的時(shí)間花費(fèi)在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)備的搭建上。因此LabVIEW既適合于科學(xué)研究，又適合于工程應(yīng)用。利用Proteus建立單片機(jī)仿真系統(tǒng)快速、方便，可以直觀運(yùn)行結(jié)果，在沒(méi)有目標(biāo)原型時(shí)就可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)展調(diào)試、測(cè)試和驗(yàn)證，和實(shí)際工程應(yīng)用相接近。由此可以看出，在實(shí)際的工程開(kāi)發(fā)中，先基于該兩種軟件建立一個(gè)數(shù)據(jù)采集仿真系統(tǒng)，可以有效驗(yàn)證工程設(shè)計(jì)的正確性，從而大大縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間，降低設(shè)計(jì)本錢。8、工作總體安排與進(jìn)度方案1工作總體安排： 2進(jìn)度方案：1查閱文獻(xiàn)，翻譯英文資料，作開(kāi)題報(bào)告 第1周第4周2設(shè)計(jì)及仿真調(diào)試 第5周第13周3撰寫畢業(yè)論文 第14周第15周4總結(jié)、準(zhǔn)備辯論 第16周第17周指導(dǎo)教師意見(jiàn)校導(dǎo)師意見(jiàn)：校指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 開(kāi)題報(bào)告論證會(huì)記錄1、