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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 昆明理工高校机电工程学院虚拟仪器在掌握系统设计中的应用模块综合试验报告专业：机械工程及自动化年 级： 2022 级学 期： 2022-2022 学年上学期模块名称：机 电 系 统 设 计指导老师：吴 涛学 号 ： 202210301154 姓 名 ：蒋旭试验起止时间 ：2022年 1 月 4 日 至 1 月 15日I 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - 目 录一. 试验指导书 . 1 二、验证型试验 . 22 三、设计型试验 . 34 四、试验总结 . 44II 名师
2、归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - “虚拟仪器在掌握系统设计中的应用模块” 综合试验报告一. 试验指导书虚拟仪器在掌握系统设计中的应用模块综合试验指导书一、试验目的第一部分 掌握系统设计基础验证性试验1、把握 LabVIEW 软件使用的基本方法；2、熟识 LabVIEW 软件的编程界面；3、把握使用 LabVIEW 软件创建系统的数学模型并实现数学模型之间的转换；二、试验仪器与软件 1、PC 机 1 台 2、 LabVIEW8.5 及以上环境 三、试验原理 用 1、掌握系统的数学模型及其意义建立掌握系统的数学模型是系统分
3、析和设计的基础；来描述系统因果关系的数学表达式称为系统的数学模型；掌握系统的数学模型有多种表达形式：时域中常用的有微分方程、差分方程；复域中常用的有传递函数、结构图；频域中常用的有频率特性；2、建立掌握系统数学模型的不同方法建立掌握系统数学模型的方法有分析法和试验法；试验法又称为系统辨识；3、掌握系统的不同模型表示及其转换实际工程中,要解决自动掌握问题所需用的数学模型与该问题所给定的已知数学模型往往不一样；或者要解决问题最简洁而又最便利的方法所用到的数学模型与该问题所给定的已知数学模型不同,转换；四、试验内容 1、 LabVIEW软件的掌握设计与仿真工具包第 1 页此时,就要对掌握系统的数学模
4、型进行名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - “虚拟仪器在掌握系统设计中的应用模块” 综合试验报告在争论数学模型的创建之前, 我们先明白一下 LabVIEW软件的掌握设计与仿真工具包； 控制设计与仿真工具包可以在结构框图的All Functions选板中找到,如图1.1 所示；图 1.1 掌握设计工具包下面将简要介绍掌握设计选板中每个单独工具的用法；我们将介绍在子选板中显现的函数；如需进一步的描述, 可查看 LabVIEW软件的帮忙文档； 当帮忙菜单中的文字帮忙窗口被打开时,你可以在相应的文字帮忙窗口中看到关于每个函数的
5、描述；模型创建选板如图1.2所示：图 1.2 模型创建选板图 1.2 中的函数用于创建各种类型的模型,例如传递函数模型、 零点 / 极点 / 增益模型和状态空间模型等；下面将争论创建传递函数模型函数和创建状态空间模型；2、掌握设计与仿真工具包中的创建传递函数模型第 2 页名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - “虚拟仪器在掌握系统设计中的应用模块” 综合试验报告图 1.3 创建传递函数模型 端子如图 1.3 所示；重要的端子为分子和分母；一旦模型被创建,那么它既可以被显示 在前面板中,也可以连接到其它函数上；例：假如传递
6、函数是,那么分子和分母需要依据以下方式进行输入；图 1.4 创建传递函数模型 分子分母对应 留意：在 LabVIEW软件中,数组的第一个元素为s0 的系数,其次个元素为s1 的系数,第三个元素为 s2 的系数 ；3、掌握设计与仿真工具包中的绘制传递函数方程这个函数用来创建传递函数方程,它可 以通过创建指示器来在前面板中显示；图 1.5 创建传递函数模型的前面板 如图 1.5 所示创建的传递函数模型通过方程指示器将结果显示在前面板上；如图 1.6 所 示；第 3 页名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - “虚拟仪器在掌握系
7、统设计中的应用模块” 综合试验报告图 1.6 传递函数模型的前面板请再一次留意分子和分母的系数,然后比较它们在结构图中输入的次序不同；4、掌握设计与仿真工具包中的创建状态空间模型图 1.7 创建状态空间模型函数函数的端子如图 1.7 所示；假如采样间隔端子没有连接,那么系统被默认为是连续采样；将一个值连到采样间隔端子上会使系统变为离散系统,它使用给定的时间作为采样间隔；状态空间模型的 A、 B、 C、 D 矩阵都有对应的端子；一旦 LabVIEW软件创建了状态空间模型 （其输出端子可用）,该模型就可以用于其它函数并且可以转化成其它的形式；下面是创建状态空间模型的一个例子,如图 1.8 所示；它
8、的输出端可以连接到掌握设计工具包中很多其它函数上,作为它们的输入端；图 1.8 创建状态空间模型输入端子既可以是常数（在结构框图中） ,也可以是掌握量（在前面板中） ；为了更简洁理第 4 页名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - “虚拟仪器在掌握系统设计中的应用模块” 综合试验报告解,我们演示的大多数例子都是在结构图中使用常数,但是,使用前面板上的掌握量常常会使效率更高； 常数、掌握量和指示器都可以通过在需要的端子上点击右键,并且在弹出菜单的选项中挑选进行创建, 如图 1.9 所示；掌握设计工具包中的很多特别函数和数据结
9、构,使得它成为正确创建掌握量和指示器的一个特别有用的快捷方式；图 1.9 弹出菜单的选项很多掌握设计函数, 包括创建状态空间模型都是多项式形式的；一个多项式形式的函数在图标（在上面的图表中,标记为Numeric）下有额外的菜单结构；这表示模型的输入将是数字形式的；相同的函数也可以以符号的形式输入,代表输入可以是变量, 而变量值是由前面板来 掌握的；要挑选这个选项,只需要用操作工具点击底部的图标,然后挑选符号选项；五、试验要求 1、熟识 LabVIEW 界面、基本指令使用方法、工作环境；2、创建以下系统的数学模型（1）G s 4s3712s1519212s264s（2）G s 3 s2 s2s8
10、212s24s试验二 系统时域分析一、试验目的 1、把握使用 LabVIEW 进行掌握系统的时域分析,绘制掌握系统时域响应曲线图；2、把握使用 LabVIEW 进行系统时域暂态性能指标的运算；二、试验仪器与软件 第 5 页名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - “虚拟仪器在掌握系统设计中的应用模块” 综合试验报告1、PC 机 1 台2、 LabVIEW8.5 及以上环境三、试验原理系统性能指标是指在分析一个掌握系统时,评判系统性能好坏的标准； 总体来看, 系统的性能要求可以归结为三个方面：系统的稳固性； 系统进入稳态后,
11、 应满意给定的稳态误差的要求；系统在动态过程中应满意动态品质的要求；四、试验内容1、时间响应选板第一明白时间响应选板,如图 2.1 所示；图 2.1 时间响应选板2、响应曲线在如图 2.1 所示的时间响应选板中被常常使用的虚拟仪器包括掌握设计阶跃响应和掌握设计脉冲响应；它们也是多项式函数；如图2.2 所示的结构图显示了传递函数模型的阶跃响应和脉冲响应的连接； 我们可以在阶跃响应和脉冲响应函数的输出端子上创建指示器,来获得输出曲线图；图 2.2 时间响应框图连接第 6 页名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - “虚拟仪器在
12、掌握系统设计中的应用模块” 综合试验报告前面板上显示了输出曲线图：a） 单位脉冲响应 b）单位阶跃响应图 2.3 时间响应曲线在掌握系统中, 为某些运算绘制图形化的曲线常常是必要而且有好处的；在 LabVIEW软件中,有很多种类型的图表,而且有很多种方法来创建它们,但是全部的图表都会最终显示在前面板上；典型的,在LabVIEW 软件中绘制图形化的数据曲线时,会用到图表、曲线图或者 XY 曲线图；如图 2.4 所示,这些工具可以在前面板的掌握选板或者全部掌握 选板中找到；图 2.4 时间响应选板很多掌握设计和仿真函数使用特别图表,这些图表都是为在掌握设计和仿真中使用而量身定做的； 其中一个例子就
13、是CD Step Response函数所使用的图表； 阶跃响应曲线与XY 图的连接如图 2.5 所示；第 7 页名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - “虚拟仪器在掌握系统设计中的应用模块” 综合试验报告图 2.5 阶跃响应曲线与 XY 图的连接也可创建阶跃响应曲线, 在阶跃响应曲线的输出端子上点击右键,并挑选创建 .显示控件选项；创建的阶跃响应曲线图如图 2.6 所示；图 2.6 创建阶跃响应曲线图留意：这个曲线图的默认外观与LabVIEW 软件的原有外观不尽相同；很多函数需要从前面板上使用不同的方式来创建特别的曲线；
14、在很多例子中,在某个函数的输出上单击 右键时,在弹出菜单中会显示出另一个选项；这个选项,就是下图中显示的创建 特别 显示控件选项； 对于大部分时间响应和频率响应的选板 轨迹、奈奎斯特和极点 -零点等；VI 来说,可以使用相像的选项, 如根假如需要更换曲线图的性质,我们可以在曲线图上点击右键并且挑选性质窗口；性质 窗口有很多项项可以挑选；刻度、刻度的有效位数或者用科学技术法表示仍是用十进制数 表示都可以在性质窗口中更换；在这个窗口中,刻度可以更换设定为对数形式的,或者转 化为它们的极限范畴；刻度也可以设定为自动刻度；曲线项可以更换曲线的外观,如更换 曲线类型（点、线,虚点等） 、曲线宽度、颜色等
15、；可以常常调整图表特性,使你设计的图 表更加美观并且更加易懂；第 8 页名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - “虚拟仪器在掌握系统设计中的应用模块” 综合试验报告图 2.7 曲线图的性质3、暂态性能指标如图 2.8 所示, 可以调用 CD Parametric Time Response Data.vi这个函数运算系统的瞬态响应,如上升时间、峰值时间、调剂时间、超调量和稳态增益等；其次个输出端子（时间响应参数）给出了以上全部的信息；图 2.8 暂态性能指标框图连接前面板的输出如图 2.9 所示：图 2.9 暂态性能指
16、标前面板第 9 页名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - “虚拟仪器在掌握系统设计中的应用模块” 综合试验报告五、试验要求 1、熟识以上例子；2、设单位负反馈系统的开环传递函数为G s 0.3s1 0.5,试求系统单位阶跃响应；s s3、设单位负反馈系统的开环传递函数为G s 9,试求系统单位阶跃响应和系统s s1动态性能指标；4、创建如图 2.10 所示的掌握系统结构图,修改图中参数,并观看前面板的输出；图 2.10 掌握系统结构图试验三 系统频率特性分析一、试验目的1、把握使用LabVIEW 进行掌握系统的频域分析
17、；学会Nyquist 图和 Bode 图的绘制；2、把握使用 LabVIEW 进行掌握系统的分析与校正；二、试验仪器与软件 1、PC 机 1 台 2、 LabVIEW8.5 及以上环境 三、试验原理 频率特性曲线有三种表现形式：对数坐标图、极坐标图和对数幅相图,这三种表示形 式的本质是不一样的；四、试验内容 第一明白频率响应选板,如图 3.1 所示第 10 页名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - “虚拟仪器在掌握系统设计中的应用模块” 综合试验报告图 3.1 频率响应选板这个子选板中被使用得最频繁的函数是 Margi
18、ns；这些函数通常是被频繁使用的；CD Bode、 CD Nyquist 和 CD Gain and Phase CD Bode.vi：这个函数给出了系统的幅度和相位的波特图曲线,其输入是一个开环模 型；图 3.2 Bode图框图连接 我们感爱好的输出端子是那些用来绘制幅频和相频曲线的端子；它们可以通过在相应的端子上创建指示器来绘制；幅频曲线如图 3.3 所示；图 3.3 幅频曲线CD Nyquist.vi ：这个函数给出了系统的奈奎斯特曲线；第 11 页名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - “虚拟仪器在掌握系统设计
19、中的应用模块” 综合试验报告图 3.4 Nyquist 图框图连接留意：当你右键点击 CD Nyquist 的输出端子时,弹出的菜单中有一个额外的选项,用来在前面板上创建奈奎斯特曲线；在输出上单击右键,并且挑选 Create.Special Indicator选项； CD Gain and Phase Margin.vi：这个函数给出了系统的增益和相位余量,同时仍有幅度和相位曲线图,用来显示增益和相位余量发生的位置；图 3.5 增益和相位余量框图连接增益和相位余量被显示在如图3.6 所示的数字指示器中；图 3.6 增益和相位余量前面板 五、试验要求1、熟识以上例子；2、系统开环传递函数为G s
20、 s25ss5,绘制其Nyquist 图；s223、单位负反馈系统的开环传递函数为G s 11,绘制闭环系统的 Bode 图；0.5s1s第 12 页名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - “虚拟仪器在掌握系统设计中的应用模块” 综合试验报告试验四 掌握系统的稳固性分析一、试验目的1、把握使用 LabVIEW 进行掌握系统的稳固性分析；2、学习使用数组编写 Routh 稳固判据；二、试验仪器与软件1、PC 机 1 台2、 LabVIEW8.5 及以上环境三、试验原理1、对于连续时间系统,假如闭环极点全部在S 平面左半平
21、面,就系统是稳固的；对于离散时间系统,闭环脉冲传递函数（或输出的z 变换）的极点全部位于z 平面以原点为圆心的单位圆内,就系统是稳固的；2、 Nyquist 曲线是依据开环频率特性在复平面上绘出的幅相轨迹,依据开环的Nyquist 曲线,可以判定闭环系统的稳固性；系统稳固的充要条件为：Nyquist 曲线按逆时针包围临界点 -1,j0的圈数 R ,等于开环传递函数位于 s 右半平面的极点数 P,否就闭环系统不稳固,闭环正实部特点根个数 Z=P-R；如刚好过临界点,就系统临界稳固；3、综合应用伯德稳固判据和奈氏稳固判据；四、试验内容1、使用系统自带的稳固性判定功能,在动态特性选板中,如图 4.1
22、 所示；图 4.1 动态特性选板五、试验要求1、熟识以上例子；第 13 页名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - “虚拟仪器在掌握系统设计中的应用模块” 综合试验报告的数学模型,进行系统2、综合应用以上例子建立开环传递函数为G s 0.01 s21s10.03的时域、频域及稳固性分析；（参考前面板如图4.2 所示）图 4.2 习题 2 参考前面板 3、试用数组编写 Routh 稳固性分析程序；第一部分 设计性试验试验一 温度 PID 掌握系统设计一、试验目的 1、要求把握 LabVIEW 的程序结构（循环、分支、次序）
23、 ；2、学习使用 LabVIEW PID 工具包；3、声卡程序的编写；4、温度 PID 掌握系统设计；二、试验仪器与软件1、PC 机 1 台 2、 LabVIEW8.5 及以上环境 三、试验原理 1、循环结构（1） While 循环第 14 页名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - “虚拟仪器在掌握系统设计中的应用模块” 综合试验报告While 循环可以反复执行循环体的程序,直至到达某个边界条件； 它类似于一般编程语言中的 Do 循环和 Repeat-Until 循环； While 循环的框图是一个大小可变的方框,用于
24、执行框中的程序,直到条件端子接收到的布尔值为 FALSE；该循环有如下特点： 计数从 0 开头（ i=0）； 先执行循环体,而后 i+1,假如循环只执行一次,那么循环输出值 i=0；循环至少要运行一次；图 1.1 While 循环示意图（2） For 循环For 循环用于将某段程序执行指定次数；和While 循环一样,它不会马上显现在流程图中,而是显现一个小的图标,而后可以修改它的大小和位置；详细的方法是：先单击全部端子的左上方, 然后按下鼠标, 拖曳出一个包含全部端子的矩形；小和位置的 For 循环；图 1.2 For 循环释放鼠标时就创建了一个指定大For 循环将把它的框图中的程序执行指定
25、的次数,For 循环具有下面这两个端子：N： 计数端子（输入端子）用于指定循环执行的次数；I： 周期端子（输出端子）含有循环已经执行的次数；图 1.2 显示了一可以产生 100 个随机数并将数据显示在一个图表上的 For 循环；在该例中, i 的初值是 0,终值是 99；2、 次序结构第 15 页名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - “虚拟仪器在掌握系统设计中的应用模块” 综合试验报告图 1.3 次序结构在代码式的传统编程语言中,默认的情形是,程序语句依据排列次序执行,但LabVIEW 中不同,它是一种图形化的数据流
26、式编程语言；在图 1.3 左图中,假设有 A、 B、C、 D 4 个节点,其数据流向如次序结构的说明；右图所示；依据数据流式语言的商定, 任何一个节点只有在全部的输入数据有效时才会执行,所以图中,当且仅当A、 B、 C 三个节点执行完,使得D 节点的三个输入数据都到达D 节点后, D 节点才执行； 但是要留意, 这里并没有规定A、 B、 C 三个节点的执行次序；在 LabVIEW 中这种情形下,A、 B、 C 的执行次序是不确定的,假如你需要对它们规定一个确定的次序,那就需要“ 次序结构” ；图中的右边是次序结构的图标, 它看上去像是电影胶片； 它可以按肯定次序执行多个子程序；第一执行0 帧中
27、的程序,然后执行1 帧中的程序,逐个执行下去；与Case 结构类似,这种多帧程序在流程图中占有同一个位置；3、分支结构Case 结构含有两个或者更多的子程序（Case）,执行哪一个取决于与挑选端子或者挑选对象的外部接口相连接的某个整数、布尔数、字符串或者标识的值； 必需挑选一个默认的 Case 以处理超出范畴的数值,或者直接列出全部可能的输入数值；Case 结构见下图 1.4,各个子程序占有各自的流程框,在其上沿中心有相应的子程序标识：Ture、 False 或 1、2、3 ；按钮用来转变当前显示的子程序（各子程序是重叠放在屏幕同一位置上的）；图 1.4 Case 结构示意图四、试验内容（温度
28、 PID 掌握）第 16 页名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - “虚拟仪器在掌握系统设计中的应用模块” 综合试验报告温度是工业生产中最常见和最基本的工艺参数之一,很多物理变化和化学反应过程均与温度亲密相关；例如在冶金、化工、电力、机械制造和食品加工等很多领域,人们需要对各类加热炉、热处理炉、 反应炉和锅炉中的温度进行精确监测和掌握；整个温控系统的掌握功能主要通过掌握算法和掌握电路协作来实现的；目前提出的掌握算法有很多种, 但依据偏差进行控制的 PID 算法；经实际运行体会和理论分析都说明其能满意相当多工业对象的掌握
29、要求；所以至今仍是一种应用最广泛的掌握算法；温度信号的采集用 K 型热电偶测量；常用 PID 掌握器算法为：v t k e t k i 0 te t dt k d de tdt （1）n常规 PID 的离散化的表达式：v n k e n k i e j k d e n e n 1 （2）j 0其中 Ki K pT /Ti , Kd K pTd / T ,其中 T 为采样周期；四、试验内容按式 1编写程序时,在编写程序时其紧前值由移位寄存器掌握；所编程序如图 1.5 所示,前掌握面板如图 1.6,声卡报警程序如图 1.7 所示；图 1.5 温度 PID 掌握背面板程序第 17 页名师归纳总结 -
30、 - - - - - -第 19 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - “虚拟仪器在掌握系统设计中的应用模块” 综合试验报告图 1.6 前面板掌握界面图 1.7 温度报警程序图五、试验要求编写相应 LabVIEW 程序,完成上述试验,同时利用属性节点使温度计的颜色随温度高低的变化而变化；第 18 页名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - “虚拟仪器在掌握系统设计中的应用模块” 综合试验报告试验二 网络通信试验一、试验目的随着仪器外表智能化程度和通信才能的不断提高,传统的集中测量正在向分布式测
31、量转变,本地测量也正在向远程测量转变； 测控方式网络化, 是测控技术进展的必定趋势, LabVIEW 具有强大的网络通信功能, 用户可以简洁地编写出具有强大网络通信才能的 LabVIEW 应用软 件,以实现远程测控,适应于将来进展的需要；二、试验仪器与软件1、PC 机 1 台 2、 LabVIEW7.1 及以上环境 三、试验原理LabVIEW 中所供应的通信方式包含有：浏览器、四、试验内容1、浏览器方式DataSocket、 TCP、 RDA ；该方式适用于数据传送量不大的情形,对客户机端的要求很低, 不需在客户端安装相应的客户端软件, 只需通过浏览器便可登陆服务器对远程系统进行监控,该方法易
32、于实现、 操作方便；在这种方式下, 服务器把虚拟仪器应用程序的前面板发布到Web 页面上,远端（客户机）端可用浏览器观看,并通过设置 Request/Release control VI 获得客户端的远程掌握权限；该方 式 用 户 无 需 编 程 ,在 将 程 序 发 布 到 网 络 之 前 要 利 用 LabVIEW 的Tools-Options-webserver configuration 进行设置；客户端浏览器界面如图 2.1 所示；2.1 客户端浏览器界面第 19 页名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - “
33、虚拟仪器在掌握系统设计中的应用模块” 综合试验报告2、 DataSocket（ DS）技术DataSocket 是基于 C/S（ Client/Server）模式面对测量与自动掌握的网上实时数据交换的编程新技术,适合数据传送量大的情形,而且具有效率高、数据牢靠完整、兼容性强等特点；DataSocket 由DS Server Manager、DS Server、DS 函数库以及数据传输协议DSTP（ DataSocket Transfer Protocol）、统一资源定位符URL（ Uniform Resource Locator）和文件格式等技术规范；如图2.2 所示 DS Server Ma
34、nager 主要用于设置DS Server 可连接的客户程序的数目和可创建的数据项（和治理数据项的权限；Data Item）的数目,设置用户和用户组,以及设置用户拜访图 2.2 DS Server Manager 设置界面DS Server 是一个独立运行的程序,它负责和用户程序之间的数据交换；在运行 C/S 系统之前,应先运行 DS Server； DS 采纳基于 TCP/IP 的 DSTP 协议传输数据,同时又为HTTP、FTP 和文件 I/O 等通信协议供应统一的应用程序接口（API）,编程人员无需为不同的数据格式和通信协议编写详细的程序代码,就可以在测控网络上实时发布及共享数据；DS
35、的函数库主要包含有 Open、 Read 等函数； DataSocket 传输的数据本身包含很小的头文件,因此,数据传输速度快, 适合于在网络上大量实时数据的传输；利用网络上的单独一台运算机作为服务器,完成数据采集和发布功能,连接到网络上的其它运算机作为客户机,应用DataSocket 技术实现实时数据传输的框图程序如图 的全双工通信；2.3 所示,该程序可实现客户机与服务器第 20 页名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - “虚拟仪器在掌握系统设计中的应用模块” 综合试验报告a） 框图程序b）前面板图 2.3 应用
36、DataSocket 技术实现的客户机与服务器的全双工通信；3、 TCP 方式TCP/IP 协议作为最基本的网络协议,有着良好的有用性和开放性；在 LabVIEW 应用中,通过 TCP/IP 编程来实现远程测控,不需要外部软件的支持,系统的安全性较高,并且开发设计特别敏捷；在 LabVIEW 中常用的 TCP 功能函数有：TCP Listen、 TCP Open、 TCP Read、TCP Write、 TCP Close；应用 TCP/IP 协议实现的远程测控程序框图如图 2.4 所示；第 21 页名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页,共 46 页精选学习资料 - - - -
37、 - - - - - “虚拟仪器在掌握系统设计中的应用模块” 综合试验报告a） 客户机端程序b） 服务器端程序图 2.4 应用 TCP/IP 协议实现的远程测控程序五、试验要求利用上述三种方式,编写相应 二、验证型试验 其次部分 1 数据模型的创建LabVIEW 程序,完成远程通信试验；掌握系统设计基础验证型试验1.1 掌握设计与仿真工具包中的创建传递函数模型建立掌握系统的数学模型是系统分析和设计的基础；用来描述系统因果关系的数学表达式称为系统的数学模型； 掌握系统的数学模型有多种表达形式：时域中常用的有微分方程、 差分方程；复域中常用的有传递函数、结构图；频域中常用的有频率特性；第 22 页
38、名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - “虚拟仪器在掌握系统设计中的应用模块” 综合试验报告重要的端子为分子和分母,一旦模型被创建,那么他可以显示在前面板中,也可以连接到其他函数上 , 端子如下：1.2 试验数学模型 1 程序框图,这个函数用来创建传递函数方程,它可以通过创建指示器来在前面板中显示；创建的传递函数模型通过方程指示器将结果显示在前面板上；如下：创建的传递函数模型通过方程指示器将结果显示在前面板上,如下：第 23 页名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页,共 46 页精选学习资料 - - -
39、- - - - - - “虚拟仪器在掌握系统设计中的应用模块” 综合试验报告前面板输出：2.1 系统时域分析系统性能指标是指在分析一个掌握系统时,评判系统性能好坏的标准,总体来看,系统的性能要求可以归结为三个方面：系统的稳固性； 系统进入稳态后, 应满意给定的稳态误差的要求；系统在动态过程中应满意动态品质的要求；时间响应选板中常常被使用的虚拟仪器包括掌握设计阶跃响应和掌握设计脉冲响应,他们 也是多项式函数； 我们可以在阶跃响应和脉冲响应函数的输出端子上创建指示器,来猎取输出 曲线图；时间响应框图：第 24 页名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - “虚拟仪器在掌握系统设计中的应用模块” 综合试验报告时间响应曲：2.2 暂态性能指示暂态性能指示框图：前面板输出：第 25 页名师归纳总结 - - - - - - -第 27 页,共 46 页精选学习资料 - - - - - - - - - “虚拟仪器在掌握系统设计中的应用模块” 综合试验报告2.3 单位负反馈的开环传递函数 G s 0.3 s 1,求单位阶跃响应的程序框图为：s s 0.5前面板显示结果：3.2.4.1单位负反馈的开环传递函数G s 91,求单位阶跃响应的程序框图为：s s第 26 页名师归纳总结 - - -