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1、課程設計說明第II頁基于LabVIEW的功率譜的設計摘要LabVIEW是由美國國家儀器公司所開發(fā)的一種基于G語言的虛擬儀器軟件開發(fā)工具。誕生于1986年，是一種圖形化虛擬儀器編程語言。功率譜，主要用來測量馬達、發(fā)動機、變壓器、電機等功率轉(zhuǎn)換裝置的總效率和電機效率，目前被廣泛用于混合動力電動電動車、汽車，太陽能發(fā)電，燃料電池和風力發(fā)電。本課題通過虛擬功率譜的設計，了解使用基于Labview進行虛擬儀器編程的方法與實現(xiàn)技術(shù)。主要實現(xiàn)方法是對同頻率的正弦電壓和正弦電流的有效值，相位差及其功率和瞬時功率進行測試和顯示，實現(xiàn)對電壓信號和電流信號的功率譜分析，對視在功率、有功功率、無功功率
2、的測量。LabVIEW虛擬儀器可以克服傳統(tǒng)儀器測量成本高、準確度低、擴展性差的缺點，具有良好的可操作性和可維護性。關(guān)鍵字：LabVIEW，虛擬儀器，功率譜課程設計說明第II頁目錄1.LABVIEW概述11.1LabVIEW與G語言11.2虛擬儀器的基本概念11.3LabVIEW軟件的特點21.4Labview中的基本概念21.4.1VI的概念21.4.2框圖程序32.LABVIEW功率譜基礎32.1虛擬功率譜參數(shù)及基本結(jié)構(gòu)32.2LabVIEW中功率譜功能函數(shù)42.2.1正弦信號發(fā)生器42.2.2幅值和電平測量52.2.3功率譜52.2.4公式節(jié)點62.3LabVIEW功率譜設
3、計步驟72.3.1整體的設計框架72.3.2設計總方案73.LABVIEW功率譜功能實現(xiàn)83.1各部分電路功能83.2程序設計93.3程序運行結(jié)果10總結(jié)11致謝12參考文獻13課程設計說明書第13頁1.LabVIEW概述1.1LabVIEW與G語言LabVIEW[1]（LaboratoryVirtualInstrumentEngineering）,即實驗室虛擬儀器集成環(huán)境，是一種用圖標代替文本行創(chuàng)建應用程序的圖形化編程語言。和Perl、VisualC++、Delphi、VisualBasic等文本型程序代碼的程序語言不一樣的是，LabVIEW是一種利用圖形化的結(jié)構(gòu)框圖構(gòu)建程序
4、代碼的語言，所以，運用這種圖形化的語言編程時，基本不用寫文本行程序代碼，取代的是使用連線、圖標構(gòu)成的流程圖表。LabVIEW是一種面向最終用戶的編程平臺，它不必去記憶那眼花繚亂的文本式程序代碼，提供了實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和儀器編程的便捷方法。使用它進行測試、原理設計、研究并且實現(xiàn)儀器系統(tǒng)的功能時，因而可以促進提高工作效率。LabVIEW是一個圖形編程虛擬儀器系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，它集中了圖形化編程方式的靈活性與高性能以及數(shù)據(jù)采集、控制、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)表示等功能，能為數(shù)據(jù)顯示、測量分析、數(shù)據(jù)采集和儀器控制等各種實際應用提供因要的開發(fā)平臺，所以，LabVIEW環(huán)境可以縮短應用程序開發(fā)時間和項目
5、成本幫助程序員們促進工作效率。當我們厭煩于對于文本模式編程語言，陷入數(shù)組、函數(shù)、表達式、指針以及對象、繼承、封裝等枯燥的概念和代碼中時，我們急切的需求一種層次清晰、簡單易用、代碼直觀而且功能強大的編程方法，G語言就是一種這樣的新穎的編程，而LabVIEW則是G語言的新穎的編程方法的代表。LabVIEW基于G語言的基本特征——用軟件模塊和流程方框圖產(chǎn)生塊狀程序，編程就像是設計電路圖一樣[2]。1.2虛擬儀器的基本概念虛擬儀器(VisualInstrument)是一種基于計算機的儀器，計算機和儀器有兩種結(jié)合方式。一是計算機裝入儀器：最典型的是智能化的儀器，這類儀器隨著計算機功能的強
6、大和體積的縮小，目前已出現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的儀器。二是儀器裝入計算機：虛擬儀器主要是指這種方式，它是以計算機硬件以及操作系統(tǒng)為依托，實現(xiàn)各種儀器功能。虛擬儀器利用計算機顯示器（CRT）的顯示功能模擬傳統(tǒng)儀器的控制面板，以多種形式表達輸出檢測結(jié)果；利用計算機強大的軟件功能實現(xiàn)信號數(shù)據(jù)的運算，分析，處理，由I/O接口設備完成信號的采集，測量與調(diào)理，從而完成各種調(diào)試功能的一種計算機儀器系統(tǒng)。課程設計說明書第13頁虛擬儀器中硬件僅僅是解決信號的輸入/輸出的方法和軟件賴以生存，運行的物理環(huán)境，軟件才是整個儀器的核心構(gòu)件。它由計算機，模塊化功能硬件和應用軟件三大部分組成。目前已有多種虛擬儀器的軟
7、件開發(fā)工具，一是文本式編程語言：如C,VisualC++，VisualBasic，Labwindows/CVI等。二是圖形化編程語言：本文介紹的NI公司的Labview,HP公司的VEE,CapitalEquipment公司的Testpoint2.0和HEM公司的Snap-Master等。1.3LabVIEW軟件的特點Labview運用圖形化的編程方式，設計者無需寫任何文本格式的代碼，是真正的工程師的語言；提供了豐富的數(shù)據(jù)采集，分析及存儲的庫函數(shù)；既提供了傳統(tǒng)的程序調(diào)試手段，如設置斷點，單步
