基于NI ELVIS的自動控制基礎實驗教程

定　價：￥68.00

作　者：	趙偉瑞編著
出版社：	北京理工大學出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787576308273	出版時間：	2022-02-01	包裝：	平裝-膠訂
開本：	16開	頁數(shù)：		字數(shù)：

內容簡介

　　本書作為在虛擬儀器構建的平臺上進行自動控制基礎實驗與實踐的教材，內容涵蓋了LabVIEW編程基礎、數(shù)據(jù)采集和信號分析、基于LabVIEW的NI- ELVIS虛擬儀器教學實驗套件的基本概念、硬件構成、ELVIS的軟件編程、實驗設計方法，并密切配合自動控制基礎的課程內容及課程對象的專業(yè)要求，精心設計了16個基于NI- ELVIS的實驗。書中的實驗具有軟硬件結合、涉及課程范圍廣（模擬和數(shù)字電子技術、信號處理、光電傳感器技術等）、綜合性強的特點。教材圖文并茂，便于讀者學習使用。本教材可作為高等院校信息類各專業(yè)、測控技術與儀器專業(yè)大專、本科、研究生的實踐教學、實驗教材或教學參考書，也可作為其他相關理工科學生和工程技術人員的實踐參考書。

作者簡介

　　趙偉瑞，女，2000年獲得光學工程專業(yè)的工學博士學位，于2004年到北京理工大學任教至今。長期承擔自動控制基礎、復變函數(shù)與積分變換、現(xiàn)代光信息探測技術等本科生及研究生的教學工作；在國內外學術期刊上發(fā)表論文30余篇，以發(fā)明人授權的國家發(fā)明專利6項。主要研究領域為空間光學及光學檢測，長期致力于高分辨率合成孔徑成像的關鍵技術研究，并取得了一定成果。

圖書目錄

緒論 …………………………………………………………………………………………… 001
篇　LabVIEW 基礎
第1 章　 LabVIEW 概述 ………………………………………………………………… 007
　 1. 1　什么是 LabVIEW ……………………………………………………………………… 007
　 1. 2　 LabVIEW 的應用 ……………………………………………………………………… 007
　　 1. 2. 1　測試測量 ………………………………………………………………………… 008
　　 1. 2. 2　控制 ……………………………………………………………………………… 008
　　 1. 2. 3　仿真 ……………………………………………………………………………… 008
　　 1. 2. 4　高校教學與實驗 ………………………………………………………………… 008
　　 1. 2. 5　跨平臺 …………………………………………………………………………… 008
　　 1. 2. 6　豐富的學習資源 ………………………………………………………………… 008
　 1. 3　 LabVIEW 的界面 ……………………………………………………………………… 008
第2 章　 LabVIEW 開發(fā)環(huán)境 …………………………………………………………… 010
　 2. 1　創(chuàng)建一個 VI …………………………………………………………………………… 010
　 2. 2　 LabVIEW 的操作模板 ………………………………………………………………… 012
　　 2. 2. 1　 “工具” 選板 …………………………………………………………………… 012
　　 2. 2. 2　 “控件” 選板 …………………………………………………………………… 013
　　 2. 2. 3　 “函數(shù)” 選板 …………………………………………………………………… 020
　 2. 3　 LabVIEW 的數(shù)據(jù)類型 ………………………………………………………………… 021
　 2. 4　 LabVIEW 的初步操作及編程 ………………………………………………………… 022
　　 2. 4. 1　前面板編輯 ……………………………………………………………………… 022
　　 2. 4. 2　程序框圖 ………………………………………………………………………… 026
　　 2. 4. 3　程序調試 ………………………………………………………………………… 028
　　 2. 4. 4　 VI 程序 …………………………………………………………………………… 029
第3 章　 LabVIEW 中的程序結構……………………………………………………… 032
　 3. 1　程序結構概述 ………………………………………………………………………… 032
　 3. 2　 For 循環(huán)………………………………………………………………………………… 033
　 3. 3　 While 循環(huán) …………………………………………………………………………… 034
　 3. 4　移位寄存器、反饋節(jié)點和變量 ……………………………………………………… 037
　　 3. 4. 1　移位寄存器 ……………………………………………………………………… 037
　　 3. 4. 2　反饋節(jié)點 ………………………………………………………………………… 038
　　 3. 4. 3　創(chuàng)建局部變量和全局變量 ……………………………………………………… 039
　 3. 5　條件結構 ……………………………………………………………………………… 041
　 3. 6　順序結構 ……………………………………………………………………………… 042
　 3. 7　事件結構 ……………………………………………………………………………… 044
　　 3. 7. 1　事件 ……………………………………………………………………………… 044
　　 3. 7. 2　事件結構 ………………………………………………………………………… 045
　 3. 8　公式節(jié)點 ……………………………………………………………………………… 047
第4 章　數(shù)組、矩陣與簇 ………………………………………………………………… 048
　 4. 1　數(shù)組 …………………………………………………………………………………… 048
　　 4. 1. 1　數(shù)組的定義 ……………………………………………………………………… 048
　　 4. 1. 2　數(shù)組的建立 ……………………………………………………………………… 048
　　 4. 1. 3　數(shù)組函數(shù) ………………………………………………………………………… 050
　 4. 2　簇 ……………………………………………………………………………………… 052
　　 4. 2. 1　簇的組成 ………………………………………………………………………… 052
　　 4. 2. 2　創(chuàng)建簇 …………………………………………………………………………… 053
　　 4. 2. 3　簇函數(shù) …………………………………………………………………………… 055
　 4. 3　矩　　陣 ……………………………………………………………………………… 058
　　 4. 3. 1　創(chuàng)建矩陣 ………………………………………………………………………… 058
　　 4. 3. 2　矩陣函數(shù) ………………………………………………………………………… 058
　　 4. 3. 3　線性代數(shù)函數(shù) …………………………………………………………………… 060
第5 章　圖形顯示 ………………………………………………………………………… 061
　 5. 1　波形圖表和波形圖 …………………………………………………………………… 061
　　 5. 1. 1　波形圖 …………………………………………………………………………… 061
　　 5. 1. 2　波形圖表 ………………………………………………………………………… 062
　　 5. 1. 3　 XY 圖……………………………………………………………………………… 063
　　 5. 1. 4　設置圖形顯示控件的屬性 ……………………………………………………… 064
　 5. 2　強度圖和強度圖表 …………………………………………………………………… 068
　　 5. 2. 1　強度圖 …………………………………………………………………………… 068
　　 5. 2. 2　強度圖表 ………………………………………………………………………… 068
　 5. 3　三維圖形 ……………………………………………………………………………… 069
　　 5. 3. 1　三維曲面圖 ……………………………………………………………………… 070
　　 5. 3. 2　三維參數(shù)圖 ……………………………………………………………………… 073
　　 5. 3. 3　三維曲線圖 ……………………………………………………………………… 076
　　 5. 3. 5　極坐標圖顯示控件 ……………………………………………………………… 077
第6 章　信號分析與處理 ………………………………………………………………… 079
　 6. 1　信號分析處理函數(shù) …………………………………………………………………… 079
　　 6. 1. 1　 Express VI ……………………………………………………………………… 079
　　 6. 1. 2　波形 VI …………………………………………………………………………… 081
　 6. 2　測試信號產(chǎn)生 ………………………………………………………………………… 086
　　 6. 2. 1　仿真信號產(chǎn)生函數(shù) ……………………………………………………………… 086
　　 6. 2. 2　仿真信號 ………………………………………………………………………… 087
　　 6. 2. 3　公式波形 VI ……………………………………………………………………… 089
　　 6. 2. 4　其他波形生成 VI ………………………………………………………………… 090
　 6. 3　信號的頻率分析 ……………………………………………………………………… 093
　　 6. 3. 1　 “頻譜測量” Express VI ………………………………………………………… 093
　　 6. 3. 2　窗相關 VI ………………………………………………………………………… 095
　　 6. 3. 3　 FFT 頻譜 (幅度—相位) ……………………………………………………… 097
　　 6. 3. 4　諧波分析及其 LabVIEW 實現(xiàn)———失真測量 Express VI ……………………… 098
　 6. 4　數(shù)字濾波在 LabVIEW 中的應用及軟件實現(xiàn)………………………………………… 101
　　 6. 4. 1　 “濾波器” Express VI …………………………………………………………… 101
　　 6. 4. 2　數(shù)字 FIR 濾波器 VI ……………………………………………………………… 103
　　 6. 4. 3　濾波器相關 VI …………………………………………………………………… 104
第二篇　NI ELVIS 平臺
第7 章　 DAQ (數(shù)據(jù)采集) 系統(tǒng)及 NI ELVIS 概述 ……………………………… 109
　 7. 1　 DAQ 系統(tǒng) ……………………………………………………………………………… 109
　 7. 2　什么是 NI ELVIS? …………………………………………………………………… 110
　 7. 3　 NI ELVIS 的硬件和軟件 ……………………………………………………………… 110
　 7. 4　 NI ELVIS 的安裝與配置 ……………………………………………………………… 113
第8 章　 NI ELVIS 教學實驗套件硬件概述 ………………………………………… 117
　 8. 1　 NI ELVIS II 平臺工作站 …………………………………………………………… 117
　 8. 2　 NI ELVIS II 平臺工作站的指示燈、控件及接口 ………………………………… 118
　 8. 3　 NI ELVIS II 原型實驗板 …………………………………………………………… 119
　 8. 4　連接信號 ……………………………………………………………………………… 122
第9 章　 NI ELVIS 平臺的編程 ………………………………………………………… 126
　 9. 1　 NI ELVIS 編程概述 …………………………………………………………………… 126
　 9. 2　使用 NI - DAQmx 對 NI ELVIS 進行編程 …………………………………………… 126
　 9. 3　使用 API 對 NI ELVIS 進行編程……………………………………………………… 134
第10 章　 NI ELVIS 基礎實驗 ………………………………………………………… 138
　 10. 1　實驗一　軟前置板 (SFP) 的使用 ………………………………………………… 138
　 10. 2　實驗二　元件參數(shù)的測量…………………………………………………………… 140
　 10. 3　實驗三　信號分析及輸出…………………………………………………………… 144
　 10. 4　實驗四　基本運算放大器電路的頻率響應………………………………………… 160
　 10. 5　實驗五　 NI ELVIS II 的編程 ……………………………………………………… 165
第三篇　基于NI ELVIS 平臺的實驗與實踐
第11 章　自動控制基礎實驗 …………………………………………………………… 171
　 11. 1　典型環(huán)節(jié)的特性……………………………………………………………………… 171
　 11. 2　線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性…………………………………………………………………… 190
　 11. 3　系統(tǒng)校正……………………………………………………………………………… 199
第12 章　設計型實驗……………………………………………………………………… 206
　 12. 1　實驗十三　實時 PID 控制實驗……………………………………………………… 206
　 12. 2　實驗十四　數(shù)字溫度計實驗………………………………………………………… 209
　 12. 3　實驗十五　自由空間光通信實驗…………………………………………………… 212
　 12. 4　實驗十六　直流電機轉速的測量及閉環(huán)控制……………………………………… 216
參考文獻 ……………………………………………………………………………………… 220