LabVIEW外部接口技术研究与实现

LabVIEW是一种高性能的图形化虚拟仪器编程软件，它在测试与测量、过程控制与处理、科学研究和分析等方面有广泛的应用，但是，对于一些需要进行大量数据运算处理的复杂应用。LabVIEW显得有些力不从心。本文研究了LabVIEW外部接口技术，提出了实现LabVIEW与其他编程语言之间接口的方法，并且通过实例。对LabVIEW与MATLAB之间的接口进行了验证。     

基于LabVIEW的气液两相流实验教学系统的开发

气液两相流信号的分析方法及流型识别方法众多。为使两相流信号处理形象化,便于学生深入掌握工程信号的处理,利用LabVIEW图形化编程语言及其工具包对3种典型流型——泡状流、弹状流、塞状流进行提取,将两相流信号的时域、频域分析等几种方法与流型识别方法进行整合,开发了气液两相流实验教学系统。测试结果表明,该系统操作方便直观、性能可靠,界面具有良好的人机交互性,在有效提高学生认知效率的同时大大降低实验费用,有利于更好地培养学生的自主性和创新性。该系统是针对实验教学的改革,也适用于开展本科生课外科技活动、拓展实践能力。     

基于电阻层析成像技术的弹状流实验研究

在气液两相流研究中,相分布、相速度等流场特征信息对深入了解流动机理、提高模型计算精度有重要意义,但由于气液流动的复杂性与随机性,使得它们的准确测量较为困难。该研究基于快速电阻层析成像技术,首先对垂直向上气液管流中弹状流流型下多种工况的流动结构进行图像数据采集与重建;然后通过互相关算法得到轴向速度场分布,并与漂移流模型进行对比;再对按时序排列的横截面图像序列进行调整得到正确比例的空间三维图像;最后获得段塞长度、频率等特征信息。结果表明,快速电阻层析成像技术可以测得速度场分布、段塞长度、频率等特征信息,可用于优化与这些参数相关的理论模型和经验关系式,有助于提高气液两相流的模型计算精度。     

柴油机实验台测控系统的数据管理

以柴油机性能实验台为物理模型,完成了柴油机常见参数的测量,通过LabVIEW虚拟仪器环境完成参数测量并生成数据文件;利用MATLAB软件的可视化等优点,完成了复杂的矩阵计算和图形处理,而在MATLAB环境中设计了GUI图形用户界面,实现了对在LabVIEW测试系统中生成的数据文件的访问,并进行处理,得到图形,直观的反映了测试参数在特定的时刻的轨迹.     

竖直管内气液两相流流量测量系统设计

设计了一套竖直管内气液两相流流量的测量教学实验系统。该系统采用双参数测量法,即测量竖直管上方孔板流量计压差和测压管压差,将气液两相流视为物理性质均匀的单相混合物,则可推算出气液两相流总体积流量Q_M和空泡率α_A,并最终获得液相体积流量Q_L和气相体积流量Q_G。实验原理和实验数据表明,该方法适用于竖直管内泡状流的流量测量,低液体流速时,获得的气体体积流量精度高;高液体流速时,获得的液体体积流量精度高。     

基于OpenFOAM的燃烧数值模拟研究

〖JP2〗现有商业计算软件对燃烧室内的燃烧流场进行计算时存在精度不高、非开源、不可扩展等问题,难以满足工程设计需要。在前期完成冷态雾化模拟基础上,开发了基于开源计算平台OpenFOAM的燃油雾化燃烧求解系统,构建〖JP〗大涡求解器,对加州大学伯克利分校测量的液雾两相燃烧实验进行了数值模拟。通过计算得出液滴温度维持在350K左右,表明模拟效果较符合燃烧流场温度变化,系统能较好地展示湍流燃烧流动的反应特性,符合工程研究需要。     

基于LabVIEW下的CSY系列传感仪远程测试系统的实现

充分利用现有的CSY系列传感器实验仪,通过串口与计算机通信,在LabVIEW软件环境下实现传感器信号采集与显示。将MATLAB与LabVIEW相结合,利用其强大的计算功能对数据进行分析处理,实现数据分析、曲线拟合、结果判定等功能,提升了传统仪器的性能,实现了仪器功能的开发,并在此基础上构建基于LabVIEW的远程虚拟测试系统。     

多点连续火炮外壁测温系统的研制

利用LabVIEW软件开发平台,结合相应的硬件设备,研制了多点连续火炮外壁测温系统．并重点对系统中硬件设计和软件的开发过程进行了详细的阐述．测试结果表明,该测温系统可以满足靶场火炮外壁实时温度测量的需要．     

高压水合物浆液多相流动实验相分率测量设计

相分率是多相流工艺计算中一个非常重要的参数,准确地测量相分率对于建立预测精度较高的多相流计算模型具有重要意义。为了可以在新建成的高压水合物实验环路上对其管内流体的相分率进行实时在线的测量,采用3台单能伽玛传感器分别进行离线标定测量与实时在线测量,通过环路自身的数据采集系统(DAQ)与单能信号采集系统(DAU)对测量数据进行采集,并输入到离线计算软件中进行计算得出管内流体的相分率。初步实验证明此设计具有较好的适用性且测量精度较理想。     

基于Zigbee无线网络的监控平台设计

应用基于Zigbee协议的无线网络通讯技术,开发了实时数据检测系统,能够实现对各个节点实时数据的采集,包括温度、气体浓度等物理量,根据具体需要,综合环境条件、气体浓度以及气体浓度变化率进行模糊推理。应用LabVIEW开发平台,构建了基于LabVIEW的数据采集、分析与报警系统。经过多次实验测试证明,该系统运行稳定、可靠,可广泛应用于远程实时数据的采集与控制。     

基于LabVIEW的摩擦发电测量系统实验平台设计

设计了一套基于摩擦发电测量系统,实现了对摩擦发电器件的电压、电流等电学信息实时检测和处理分析。该测量系统以LabVIEW为软件开发平台,通过计算机程序控制电机驱动模块,测量被测摩擦发电机的输出信号,并将采集到的数据发至计算机,实现采集数据的实时显示、自动进行数据处理、数据存储等功能。实验结果表明,设计的摩擦发电测量系统具有综合性强、检测信号稳定、操作简单、软件扩展性好等优点,满足为学生提供了一个自主学习和创新设计的平台的基本需要。     

MATLAB环境下加工误差采集与统计分析平台的研发

设计了一种新型加工误差采集与统计分析平台。使用电涡流位移传感器,辅以MATLAB软件,利用数据采集工具箱进行工件尺寸的自动测量,借助强大的数值计算能力和卓越的图形用户界面功能,完成加工误差统计分析中大量数据的统计、分析、计算、复杂图形的绘制等工作数据处理,实现测量数据以及结果的可视化。设计检测平台的机械结构,通过实验验证平台可靠性。     

重积分数值解的MATLAB实现

本文运用MATLAB软件,从符号解法和数值解法两个角度求解函数的积分.对在一般区域的二元函数的积分,运用较高精度的数值计算方法进行了探讨,并推广到三重积分在一般区域下的求解,为一些需要高精度数据的领域提供参考.     

基于LabVIEW的数据采集与处理系统设计

为了提高数据采集系统的开发效率,减少开发成本,以LabVIEW为开发平台,设计了一套数据采集与处理系统.系统以NI-PCI6221作为采集仿真设备,采用模块化和层次化思想,进行了LabVIEW程序设计和界面设计,模拟实验了电压和温度两路信号的数据采集、实时显示、数据存储、数据处理、历史回放功能.实验仿真结果表明,基于LabVIEW的数据采集系统能够有效地实现数据采集以及在线分析处理,此外借助LabVIEW丰富的函数库,易于进行系统功能扩展.     

MATLAB在通信原理学习中的应用

MATLAB是美国MATHWORKS公司出品的商业数学软件,主要应用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和SIMULINK两大部分.本文介绍了《通信原理》课程中数字基带传输系统的工作原理,并通过使用MATLAB软件编写M文件实现产生数字基带信号,利用MATLAB的图形绘制和系统仿真功能对数字基带信号的功率谱和眼图进行仿真,从而使我们对通信原理中的一些抽象概念有了更加深入、直观的理解,同时也证明了软件仿真的合理性和优越性.     

曝气池内气液流态的实验分析和数值模拟

曝气池中的流动是一种复杂的气液两相流动,运用FLUENT软件对曝气池内气液两相流动进行数值模拟,并通过实验验证数值模拟结果的准确性.结果表明:运用FLUENT软件进行数值模拟的数学模型基本准确,实验与数值模拟结果基本吻合.     

气液两相流实验的改进

为改进原有气液两相流实验装置,研制了一套基于ＰＣ机的,由于压力传感器、温度传感器、流量计、Ａ／Ｄ转换板,计算机组成的通用数据采集系统,并编制了气液两相流数据采集处理软件,从而充实了实验内容,提高了实验教学效果。     

控制系统稳定性分析的MATLAB实现

利用MATLAB软件进行控制系统稳定性分析,既节省大量的计算时间,又为大规模复杂系统的稳定性分析和设计提供了通用的算法．     

基于LabVIEW的UIC重载列车制动试验数据采集与处理

重载列车的制动性能是保证列车安全运行的关键问题。为了实现对64路重载列车制动试验的实时检测及处理,利用图形化编程软件LabVIEW和数据采集卡,设计了一个实时压力数据检测处理系统,系统利用Savitzky-Golay滤波器取得了良好的滤波效果。此外,系统还能对变送器进行自我校正、数据分析比较、报表生成和打印等功能。利用LabVIEW进行系统开发具有很强的灵活性,能较容易地实现系统的各项功能,并使系统具有很强扩展性。     

基于zigbee无线传感网络的自动灌溉控制系统设计

随着水资源的日趋紧张,对灌溉系统节水的要求越来越高,笔者设计了基于zigbee无线传感网络自动灌溉控制系统.系统由硬件电路和软件两部分组成,其中硬件电路由协调器和若干个传感器测量节点组成.协调器模块主要完成组网、接收传感器测量节点的数据,并与上位机进行通信,发送控制命令给传感器测量节点;zigbee传感器测量节点负责湿度的测量与灌溉水泵的控制,并上传数据至协调器,接收协调器发送的命令.系统软件分为上位机软件和下位机软件,上位机软件采用LabVIEW软件编写,下位机软件基于zigbee协议栈进行编写.实验结果表明,系统的设计方案可行,能够实时采集土壤湿度信息并控制水泵开关进行灌溉,上位机软件能够方便有效对自动灌溉控制系统进行实时监测.