虚拟仪器课程任务2018

1、个人资料整理仅限学习使用08级虚拟仪器课程设计任务书课程设计题目：虚拟仪器 时间： 9周 10周一、设计题目及任务学生可根据喜好和兴趣，从以下题目中选择一题或经老师同意的其它题目进行设计。1虚拟相位差计 <1 人）设计一个双路正弦波发生器，其频率和相位差可调；采用过零法、FFT 频谱分析法和相关法设计一个相位计；仿真分析不同方法的优缺点及各自实用条件；分析信号幅值、噪声幅值、采样点数等值的变化对测量结果的影响。分两种情况测量：不经过数据采集的仿真；经过数据采集；2虚拟频谱仪 <1 人）设计一个信号发生器，分别产生正弦波、方波、三角波信号；设计频谱分析仪，对正弦波、方波、三角波信号进

2、行频谱分析；产生叠加谐波，并分析叠加谐波的周期信号的频谱分析。非周期信号的频谱分析。分两种情况测量：不经过数据采集的仿真；经过数据采集；3虚拟扫频仪设计 <1 人）要求能进行幅频、相频特性分析。信号可以模拟产生或通过硬件输入。4虚拟数据记录仪设计 <1 人）可回放记录数据的图形，回放速度可调；连续、定时采集和存储一个电压信号；数据来源有两种：经过 DAQ数据采集卡；经过串行口。1 / 6个人资料整理仅限学习使用5通用串口调试工具设计 <1 人）按以下界面或自己设计一个通用串口调试工具。要求能设置COM口、波特率、数据位、校验位、停止位等。6交流信号的虚拟仪器测量 <1

3、人）通过 DAQ卡或虚拟信号发生器产生交流电压、电流信号；测量交流电压、电流信号的有效值或幅值、频率、相位差等；计算一个周期<或若干个整周期）的平均功率，即有功功率；同时计算视在功率、无功功率、功率因数等；首先，应当在环境下<不经过数据采集，使用仿真信号源）检查算法的效果。7网络化虚拟仪器设计 <1 人）建立一个虚拟波形发生器或其它虚拟仪器面板；采用 B/S 模式实现仪器的网络化控制。采用C/S 模式实现仪器的网络化控制，可采用DataSocket或 TCP/IP 方式；8基于声卡的虚拟仪器设计 <1 人）可测试信号、频谱；可回放记录数据的图形，回放速度可调；产生多种信

4、号，频率幅值可调。9通用虚拟滤波器设计 。<1 人）建立一个虚拟波形发生器，要求信号频率连续可调；设计通用滤波器，能进行高通、低通、带通及带阻滤波；分析各种数字滤波器频率响应特性，及各种数字滤波器性能比较。2 / 6个人资料整理仅限学习使用10虚拟数字电压表设计 。 <1 人）实现电压数字显示，通道配置与选择；实现交、直流选择，采样频率，采样点数设置；直流档显示直流电压，交流档显示有效值，平均值和峰值；应用 DAQ卡获取电压信号，或产生模拟信号，分别进行交直流电压测量；11虚拟温度测控系统设计 。<2 人）参考“温度流量控制实验平台”，根据温度控制原理进行系统设计；应用 DA

5、Q卡获取温度信号；设计温度控制算法，实现温度精确控制；分析引起温度测量与控制误差的因素、及改进策略。12虚拟振动测试系统设计 。<1 人）参考“ CSY-XS 传感器与检测技术实验仪用户手册”，根据振动测量原理进行系统设计；应用 DAQ卡获取实验台振动信号；设计振动分析仪，分析振动梁的幅频特性，获得振动加速度、速度和振幅；测试振动梁的振动频率和固有频率。13虚拟电机转速测控系统设计。 <1 人）根据电机转速控制原理进行系统设计；应用 DAQ卡获取电机转速信号；设计电机转速控制算法，实现转速精确控制；分析引起转速测量与控制误差的因素、及改进策略。14基于虚拟网路的液位测控系统设计。&

6、lt;2 人）应用 CFP-2120 获取水箱液位信号；设计液位控制算法，实现液位精确控制；实现液位的远程监控。15虚拟压力测控系统设计 。<2 人）应用 CFP-2120 获取压力信号；设计压力控制算法，实现压力精确控制；分析引起压力测量与控制误差的因素、及改进策略。16虚拟流量测控系统设计 。<2 人）应用 CFP-2120 获取流量信号；3 / 6个人资料整理仅限学习使用设计流量控制算法，实现流量精确控制；分析引起流量测量与控制误差的因素、及改进策略。17步进电机变频调速及角度和方向控制设计。 <1 人）应用 DAQ卡的 DIO 信号；控制步进电动机变频调速和方向和角度

7、。18直流电动机变频调速及方向控制设计。<1 人）应用 DAQ卡的 DIO 及 AO信号；控制直流电动机变频调速和方向。19直流动机闭环调速控制设计。 <1 人）应用 DAQ卡的 DIO 及 AO信号；掌握 PID 控制规律及算法控制直流电动机变频调速和方向。20应变测试系统设计 。 <1 人）参考“ CSY-XS 传感器与检测技术实验仪用户手册”，根据应变测量原理进行系统设计；应用 DAQ卡获取应变测量信号；对应变单臂、半桥、全桥特性进行实验研究，并进行分析比较；实验研究温度对应变测量的影响，显示和分析实验结果。21差动变压器性能实验与位移测试。 <1 人）参考“ C

8、SY-XS 传感器与检测技术实验仪用户手册”，根据差动变压器原理进行系统设计；应用 DAQ卡获取应变测量信号；实验研究差动变压器特性、激励频率对其特性的影响，显示和分析实验结果；对差动变压器的零点残余电压进行补偿，并进行位移测量，显示和分析实验结果。22通用音乐播放器的虚拟仪器设计。<1 人）要求能播放多种格式的音乐文件；具有选择播放文件的功能，声音大小可调；能录音，并进行回复，任意设置播放位置；能显示音乐强度。23.步进电动机角位移转为直线位移的位置测量与控制设计。<2 人）4 / 6个人资料整理仅限学习使用应用 DAQ卡的 DIO 及 AO信号；根据位置反馈信号，来调节步进电动

9、机的运行速度与方向，实现步进电动机的角位移转为直线位移的位置测量与控制。b5E2RGbCAP24.直流电动机角位移转为直线位移的位置测量与控制设计。<2 人）应用 DAQ卡的 AI 及 AO信号；根据位置反馈信号，来调节直流电动机的运行速度与方向，实现直流电动机的角位移转为直线位移的位置测量与控制。p1EanqFDPw25. 虚拟电子秤设计。 <1 人）参考“ CSY-XS 传感器与检测技术实验仪用户手册”，设计基于应变直流全桥的虚拟电子秤的系统电路；利用 DAQ MAX配置 PCI-6024E 卡；完成电子秤虚拟仪器的标定程序、测量程序设计；进行测量数据的低通滤波，应用编写的电子

10、秤VI 进行重量测量，记录数据并与实际值进行比较。简要分析引起测量误差的原因；DXDiTa9E3d模拟实际电子称称小于200g 的重物，并输入品名及单价，在显示器上显示品名、单价、重量及金额。26其它征得老师同意的自选方案。二、设计要求自觉遵守实验室各项规章制度；认真完成所选题目的程序调试，编写设计说明书。三、成绩评定成绩评定由 3部分组成：1. 实验成绩 :<占 40%）2. 课程设计 :<占 40%）3. 考勤 :<20% ）四、参考资料：1. 黄松岭 . 虚拟仪器设计基础教程 , 清华大学出版社 , 20082.侯国屏 . LabVIEW 7.1 编程与虚拟仪器设计,清华大学出版社, 20053. 石博强 . labview6.1 编程技术实用教程 . 中国铁道出版社， 20024. 杨乐平 . labview 高级程序设计 . 清华大学出版社， 20035 / 6个人资料整理仅限学习使用五、时间安排课程设计地点：民主楼136、 135、 132第八周1-2节3-4节5-6节7-8节星期五测控 01-1选题测控 01-2选题测控 02-1选题测控 02-2选题第九周1-2节3-4节5-6节7-8节星期一测控 01-2测控 01-1星期三测控 0102测控 02