基于LabVIEW的數(shù)據(jù)處理與仿真的研究論文開題報告

1、學(xué)位論文開題報告論文題目 基丁 LabVIEW的數(shù)據(jù)處理與仿真的研究論文題目基丁 LabVIEW的數(shù)據(jù)處理與仿真的研究研究方向論文選題來源方案工程、導(dǎo)師指定、自選課題V、其他論文形式產(chǎn)品研發(fā) 工程設(shè)計 應(yīng)用研究/ 工程/工程治理調(diào)研才器預(yù)計論文完成日期2021年5月20 日學(xué)位論文主要內(nèi)容1、選題的工程背景、目的、工程應(yīng)用價值1背景：LabVIEW是一種程序開發(fā)環(huán)境,由美國國家儀器NI公司研制開發(fā)的,類似丁 C和BASIC開發(fā)環(huán)境,但是LabVIEW與其他計算機(jī)語言的顯著區(qū)別是：其他計算機(jī)語舌都是米用基丁文本的語言產(chǎn)生代碼,而 LabVIEW使用的是圖形化編輯語言G編寫程序,產(chǎn)生的程序是框圖的

2、形式.(2) 目的：現(xiàn)有的虛擬儀器系統(tǒng)按硬件工作平臺主要可分為基丁PC總線的虛擬儀器、基丁 VXI的虛擬儀器、基丁 PXI的虛擬儀器,所應(yīng)用場合不同各有其特點(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完成各種測 試、測量和自動化的應(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)的軟硬件平臺能滿足對同步 和定時應(yīng)用的需求.這也正是 NI近30年來始終引領(lǐng)測試測量行業(yè)開展趨勢的原 因所在.只有同時擁有高效的軟件、模塊化 I/O硬件和用丁集成的軟硬件平臺這 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)、開發(fā)時間少,

3、以 及出色的集成這四大優(yōu)勢.(3) 工程應(yīng)用價值：目前,NI已經(jīng)到達(dá)了每2個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)備一一 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 用丁集成的軟硬件平臺.NI提出的專為測試任務(wù)設(shè)計的PXI硬件平臺,已經(jīng)成為 當(dāng)今測試、測量和自動化應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)平臺,它的開放式構(gòu)架、靈活性和PC技術(shù)的本錢優(yōu)勢為測量和自動化行業(yè)帶來了一場翻天覆地的改革.由NI發(fā)起的PXI系統(tǒng)聯(lián)盟現(xiàn)已吸引了 68家廠商,聯(lián)盟屆下的產(chǎn)品數(shù)量也已激增至近千種.PXI作為一種專為工業(yè)數(shù)據(jù)采集與自動化應(yīng)用度身定制的模塊化儀器平

4、臺,內(nèi)建有高 端的定時和觸發(fā)總線,再配以各類模塊化的I/O硬件和相應(yīng)的測試測量開發(fā)軟件 , 您就可以建立完全自定義的測試測量解決方案.無論是面對簡單的數(shù)據(jù)采集應(yīng)用,還是高端的混合信號同步采集,借助 PXI高性能的硬件平臺,您都能應(yīng)付自如, 這就是虛擬儀器技術(shù)帶給您的無可比較的優(yōu)勢.2、國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀、開展動態(tài)虛擬儀器的概念最初是由美國國家儀器公司(National Instruments Corp ,簡稱NI) 丁 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,美國HP公司,Tektronic公司,Racal公司也在此方面有了很多進(jìn)展. 虛擬儀器在國外開展很快

5、,以NI公司為首的很多公司已經(jīng)在市場上推出了大量基 丁虛擬儀器技術(shù)的電子儀器產(chǎn)品.據(jù)“世界儀表及自動化雜志預(yù)測,虛擬儀器在21世紀(jì)中期將占到儀器市場50%左右的份額.虛擬儀器在本世紀(jì)開展很快,大有 取代傳統(tǒng)儀器的趨勢.近年來,世界很多公司推出了不少虛擬儀器軟件開發(fā)平臺,使儀器的使用者 可以開發(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 平臺和Labwindows/CVI平臺.相比而f, Labwindows是為熟悉C語言的傳統(tǒng) 軟件開發(fā)人員所設(shè)計的.作為一本新興技術(shù),虛擬儀器在國內(nèi)尚屆丁起步階段,但也初步取得了一些 成果.國內(nèi)已有幾家廠家在開發(fā)研制虛擬儀器,在數(shù)據(jù)處

6、理軟件方面做出了一些 成就.比方測量結(jié)果的頻譜分析,快速傅里葉變換,各種數(shù)字濾波器,卷積分析, 微積分等.我國在科學(xué)技術(shù)方面與世界頂級國家還有一定距離,我國的高檔儀器大局部 還要依賴進(jìn)口,這種儀器往往價格昂貴,使用面窄,花很多的外匯只能起到有限 的作用,因此,研究虛擬儀器對我國來說具有很重要的意義.開發(fā)虛擬儀器不僅 可以實(shí)現(xiàn)儀器的自我生產(chǎn),而且虛擬儀器易丁改良,提升性能,通過軟件和硬件 的更換,還可以實(shí)現(xiàn)多方面的用途,大大提升了儀器的性價比.3、研究根底本設(shè)計選用國內(nèi)外較為先進(jìn)的虛擬示波器軟件是美國NI公司的LabVIEW,使我們了解PC的測量系統(tǒng)組成及實(shí)現(xiàn),掌握基丁 LabVIEW虛擬儀器的

7、根本概念 和圖形化編程語言的根本知識,掌握 LabVIEW在數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析處理等方 面的根底及實(shí)際應(yīng)用.4、擬采用的研究方案(包括技術(shù)路線、技術(shù)舉措、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)舉措:(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對設(shè)備進(jìn)行測試,以證實(shí)USB設(shè)備已正確安裝,并獲得 USB設(shè)備的各屆性值.與NI-VISA相配合的LabVIEW 模板中的VI子節(jié)

8、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)采集；信息處理,仿真(4) 可行性分析：虛擬儀器技術(shù)已成為測試、工業(yè)I/O和限制和產(chǎn)品設(shè)計的主流技 術(shù),隨著虛擬儀器技術(shù)的功能和性能已被不斷地提升,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,未來虛擬儀器技術(shù)的開展將為測試系統(tǒng)的設(shè)計提供一個極佳的模式,并且使工程師們在 測量和限制方面得到強(qiáng)大功能和靈活性.5、實(shí)踐/工作單位及開展的研究內(nèi)容(至少填寫一個單位)(1) 實(shí)踐/工作單位：(2) 研究內(nèi)容：LabVIEW不僅在測試測量領(lǐng)域的應(yīng)用,

9、而且具備開發(fā)應(yīng)用軟件水平VegaPrime是國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 發(fā)水平.本次設(shè)計的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是基丁LabvIEW和vegaPrime聯(lián)合開發(fā)的.本次設(shè)計首先介紹LabVIEW圖形化開發(fā)環(huán)境和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的現(xiàn)狀與開展,然 后介紹數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計思想和軟件開發(fā)過程；分析三維實(shí)時顯示系 統(tǒng)的設(shè)計方案,重點(diǎn)闡述LabVIEW下的軟件開發(fā)過程和模塊的設(shè)計實(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)時間,并且隨著采集點(diǎn)數(shù)時間不斷刷新.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上選擇顯示絕對時間,并

10、且去掉ignore time stamp選項(xiàng).第二種是采集數(shù)據(jù)文件,然后用 獲取時間的vi獲取當(dāng)前時間,然后把采集的數(shù)據(jù)文件和當(dāng)前 vibuild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vi翻開運(yùn)行并讀取另一個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Ge

11、t controlValueVariant;對ControlName 端口填入子VI循環(huán)的停止按鈕控件名稱；Get Control Value Variant輸入端的值通 過Variant To Data .vi設(shè)為控件相對應(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)計成果可能到達(dá)的水平與結(jié)果利用LabVIEW開發(fā)上位機(jī)界面操作簡單、快捷,并且功能強(qiáng)大,使用者可 以集中時間和精力用丁實(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既適合丁科學(xué)研究,乂適 合丁工程應(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,在沒有目標(biāo)原型時就可以對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試、測試和驗(yàn)證,和實(shí)際工程應(yīng)用相 接近.由此可以看出,在實(shí)際的工程開發(fā)中,先基丁該兩種軟件建立一個數(shù)據(jù)采集仿真系統(tǒng),可以有效驗(yàn)證工程設(shè)計的正確性,從而大大縮短開發(fā)時間,降低設(shè) 計本錢.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),譯英文資料,作開題報告第1周一第4周2.設(shè)計及仿真調(diào)試第5周一第13周3 .撰寫畢業(yè)論文第14周一第15周4 .總結(jié)、準(zhǔn)備辯論第16周一第17周指導(dǎo)教師意見校內(nèi)導(dǎo)師意見:校內(nèi)指導(dǎo)教