毕业设计(论文)-基于labview的ns级陡波信号采集与处理系统的设计.doc

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1、河南城建学院本科毕业设计(论文) 摘要 基于labview的ns级陡波信号采集与处理系统的设计摘要对于传统的信号采集与处理系统设备,花费成本高,兼容性差、使用过程中额外费用多并且要求操作员具有较高的熟练程度。考虑到那些问题后,本设计论文就是一种新的信号采集与处理平台的虚拟仪器软件的使用即labview8.20.值得一提的是实际上labview软件是虚拟仪器领域中最具代表性的图形化编程开发平台,在本设计中研究了基于这种软件编程环境实现的信号采集与处理。基于这种labview8.20软件,本系统要在前面板放置波形显示控件来完成处理前后波形和数据参数的显示同时在程序框图创建程序的节点连接实现信号的发

2、生、采集与处理过程的程序设置。并且考虑到以后波形的调用问题,基于主前面板波形显示部分又创建了子VI环节可以更好的实现波形的前后比较及调用。基于labview8.20这种软件所完成的信号设计系统,可以在不同点不同高度完成从时域到频域的数据处理及波形分析。除此之外还可以实现波形的及时显示,多格式的存储、恢复查询等功能。本信号设计系统的较好完成能够满足工业实践、教学演示和深入研究的需要,所以在未来虚拟仪器实际工程运用的普遍发展中其应用范围将越来越广泛。NS Orders Steep Wave Signal Acquisition and Processing System based on LabV

3、IEW 8.20Abstract:When it comes the tranditional signal acquisition and processing equipments ,these disadvantages of them are high cost,poor compatibility,poor expansibility and higher requirements for operators. In order to overcome those problems,in this paper a new signal acquisition and processi

4、ng system of steep wave which based on the virtual instrument software platform LabVIEW 8.20 was designed .Specially,in fact labview is introduced as a kind of the most representative graphical programming platforms in Virtual instrument field and realizing signal acquisition based on labview progra

5、mming environment is studied. The system which is made of the front panel and program block diagram can complete the generatiion of vibration signals ,signals acquisiting and processing. In this system ,generating the sub-Vi which bases on the waveform display in the front panel can accomplish the w

6、ave comparison much butter。The system can analyze signal from time domain to frequency domain in different point and different depth in this software。Whats more,this system also has the features such as real-time display, multi-format save,rehabilitation and so on。Thinking about these characteristic

7、s of the system whose capabilities could be come true , it fully meets the requirements of industrial testing,teaching and research so it has broad prospects for future application. 目录第1章 绪论1.1 labview8.20中文版软件的概述1.2 信号发生、采集与处理基础1.3 设计目标 第2章 系统结构组成及原理2.1 信号发生部分的选择设计2.2 波形显示部分的选择设计2.3 波形数据处理部分的思路设计2.

8、4 几种功能实现的具体方法考虑第3章 软件编程及具体线路连接3.1 系统的前面板设计3.2 系统的程序框图设计3.3 关于图形滤波的几点考虑3.4 基于前面板波形图显示的子系统存储部分设计3.5 基于前面板波形图显示的子系统查询部分设计第4章 运行结果与原因分析 4.1 前面板的结果显示分析 4.2 程序框图部分的结果分析 4.3 整体结果的显示 4.4 综合原因思考 第5章 结论 5.1 基于 labview8.20软件编程的原因 5.2 程序中的一点改进考虑 5.3. 总结 第章绪论本设计是基于labview8.20中文版的软件运行下实现信号发生、数据采集、信号处理同时也有信号波形的滤波部

9、分设计,较好的接近现实中的条件来达到工程应用的目的。此设计的主要运行平台是labview8.20中文版软件,然后在前面板和程序框图部分完成信号发生采集处理的具体程序连接过程,据此尽可能的完成所要求的如存储、打印、显示查询等相应功能。学习目标1 熟悉labview8.20中文版的软件2 信号的几个考虑过程3 设计的最后所要达到结果1.1 labview8.20中文版软件的概述Labview是Laboratory Virtual Istrument Engineering Workbench(实验室虚拟仪器集成环境)的简称,是由美国国家仪器公司(National Istrument,NI)创立的一

10、个功能无比强大同时又灵活的具有图形化开发环境的科技含量很高的软件。随着科技水平的提高,越来越多的工程师和科学家已经使用并一直使用labview来完成他们的各行各业的工作如研究、开发、生产、测试工作,以及在诸如汽车、半导体、电子、化学、电信、制药等行业。而现在基于labview软件的应用比如在试验测量、工业自动化和电力系统潮流数据分析中也越来有着重要作用,目前在电力系统的研究也日益增多其中较深的是电力系统的高电压防雷和过电流保护就像本设计所要实现的结果类似。 Labview是一种有着图形化编程语言的开发环境的软件也就是通常所说的G语言,其labview环境下的编写代码就是所谓的G语言代码。Lab

11、view功能相当强大并且应用灵活,除了在数据类型、数据流控制结构、程序调试工具、以及模块化编程等方面和传统编辑语言如C语言、Pascal语言、BASIC语言有着许多相似之处外,labview有着许多显著的特点即图形化各种图标、节点、结构框图、连线等的编程,每个使用的对象都是工程师们所熟悉的按钮、开关、旋转开关、示波器显示的波形图等。目前基于labview的虚拟仪器仪表的设计已经成为测试工程师们的相当好的选择 基于labview的设计过程与一般的文本语言解决问题的思想类似大多数情况下包括如下几个过程:设计需求分析、算法设计、算法实现、算法测试。每个Labview程序有一个或多个模拟了实际物理仪器

12、的外观和操作的虚拟仪器组成,同时也拥有着主程序、函数、子程序。考虑到如上情况也可以把labview程序叫做VI。每个VI都有三个主要部分组成:前面板、框图和图标。本设计中用到的labview8.20中文版有着英文版完全相同的功能特性,其最大好处就是为中国的本地用户提供在母语环境下的界面、菜单、函数库、帮助文档等编程操作,实现软件较好的各种功能设计、测试控制和防护工作。Labview8.20添加了MathScript功能,可以完成在MATLAB上集成创建的“*.m”文件,使得工程师可以在自定义的开发应用系统时,能够较好的实现两者的紧密结合。 除增加上面所述的实时模块、仿真模块以及嵌入式开发模块功

13、能只见岁的改进外,有最新增加了射频和通信软件调制工具包。其中有用于信号产生、位流的形成、调制、编码、分析、可视化和通信信号等处理软件。而最鲜明的特点要算是包含了可下载的OFDM技术示例。同时,labview8.20还提供了用于系统识别、控制设计、仿真和实时嵌入式实现的有效工具。 综上所述,本设计采用基于labview的8.20中文版软件。1.2 信号发生、采集与处理基础 本设计的首要一步就是考虑信号的问题,这里面包括信号的发生,信号的采集和信号的处理。信号是信息的传输载体,为了得到所要的信息必须在产生信号的前提下然后对信号进行较合适的加工分析和处理才能得到所想要的信息。 在使用labview进

14、行虚拟仪器设计即信号采集与处理过程中,可以使用基本函数发生器来达到波形的产生当然也可以使用对应的各种公式波形发生器来达到要求如正弦波、方波、锯齿波、三角波,同时为了增强设计的接近现实性,本设计加入了噪声信号来完成实验高度仿真。而噪声波形的产生主要有均匀白噪声波形、高斯白噪声波形、周期性随机噪声、Gamna噪声波形、反幂律噪声波形、二项分布的噪声波形、贝努利(Bernoulli)噪声波形和MLS序列噪声波形。考虑到本设计的特殊性选择高斯白噪声和Gamma噪声来叠加到正弦波形中以尽量接近实际的测量信号。 对于信号的处理部分其中又有两个小环节一个是滤波环节,另一个是信号的时域和频域处理分析。滤波环节

15、针对的是使波形更加的合理化光华程度更合适去除更多的毛刺来也就是滤去多余的不需要的波形成分;在时域和频域环节中设计的主要是波形数据的分析和处理,从而将所需要得到的参数显示到前面板中。至于各部分所用到的相应具体滤波和数据处理函数在后续章节都将有详细阐述。1.3 设计内容 由于此设计是在labview8.20中文版软件的运行平台下完成的,至此有以下几点重要的目标是要达到的:1) 前面版的波形和参数显示与保存2) 滤波程序部分的较恰当编制3) 对于由波形和数据主导的子VI创建以备查询除此之外,还要有波形打印以及相应的被调用功能,这些都是本设计比较基础的目标,这些目标都是为了对于波形的监测和处理后能够为

16、后续的设备保护提供较恰当的参数设置以供可以达到比较合理的电力设备保护,同时也可以为设备维修人员保存数据做以比较然后选择对应的操作。在设计中这些目标的完成是有着重要的意义和不一般的用途,所以设计应力求做到以上几点。第二章系统结构组成及原理本设计由于是在labview8.20中文版的运行环境下完成的,而labview8.20中文版的任何一个设计都有前面板和程序框图部分,所以设计要在软件前面板上放置有波形和参数显示的部分然后在程序框图中编制信号发生、采集部分,然后再有滤波程序,最后进行波形的处理得到所需的参数。其中前面板部分还要有基于波形和数据参数的子VI设计,至此即按照本整体构思来完成设计过程。如

17、下是设计整体思路框图: 波形处理波形及数据显示 信号发生 图 2.1信号发生源组成及功能原理 一个信号的产生在labview中是相当简单的因为软件中拥有相当强大的函数发生库比如各种波形的发生函数器像正弦,三角、锯齿、脉冲、方波等,同时还有为了接近逼真而特意制造的噪声波形发生器:高斯白、gamma噪声、均匀白、贝努利等。各种函数节点可以在对应的条件下完成各自的波形产生功能。2.1.1信号发生源的组成 本设计是基于labview8.20的ns级陡波信号采集与处理系统的设计,所以考虑采用以Sinc和高斯单脉冲为基础波形同时以高斯白噪声波形和Gamma噪声波形为干扰波来进行信号的混合叠加产生,这样做的

18、目地就是想达到更加接近真实环境下的波形发生情况进而可以为后续的设备选择保护提供更加真实的数据。当然这几种波形的叠加会对以后的波形处理有些许的误差,但是误差是可以考虑允许的,毕竟真实环境条件下的波形是有误差的有时或许这些误差会成为主要成分,但是本设计会稍微避开这些影响,基于这点考虑所以本设计暂采用如上介绍的这种方法。 2.1.2 信号发生源的结构 前面介绍的各种波形发生函数节点,在程序框图的节点显示为2.2 波形显示部分的选择设计 当信号产生后要有波形的显示部分来达到显示处理后的波形和数据参数以备实时的观察和调整,在labview的软件中有相应的波形图显示控件满足要求。如下图所示,这里是前面板的

19、波形图表控件部分这是对应的程序框图的波形显示程序节点,如下图示在这波形图表上即可以实现波形和数据参数的显示就相当于硬件的示波器显示屏部分。为了实现波形处理前后的比较,设计了前面板两个波形图表控件来达到要求。 对于子VI的显示部分有基于前面板的设计,在子VI中只有保存好设计的前面板其对应的显示就会完成。当然其中的波形数据参数也会自动的显示出来。2.3 波形数据处理部分的思路设计 对于波形数据的处理在labview软件中有具体的处理函数:获取波形成分、信号的时域分析、信号的频域分析、信号的滤波。而其中信号的时域和频域分析中又分别有各自的波形处理函数基本平均直流-均方根节点、平均直流-均方根节点、瞬

20、态特性测量、脉冲测量、幅值和电平、提取单频信息、提取混合单频信息、FFT功率谱的计算、FFT功率谱密度的、FFT频谱(幅值-相位)、交叉谱(幅度-相位)。信号滤波环节又有Butterworth滤波器、Chebyshev滤波器、反Chebyshev滤波器、椭圆滤波器、贝塞尔滤波器、中值滤波器等好多个滤波器节点函数。在本设计中要用到时域和频域分析节点如下: 波峰检测 瞬态特性测量 提取单频信息节点 幅值测量而其中涉及到的滤波器为如下两种:贝塞尔滤波器和Butterworth滤波器,这两种滤波器的各个节点如下为 Butterworth滤波器 贝塞尔滤波器这两种滤波器对波形信号的获取,传输和处理可以较

21、好的实现频率的选择功能,使信号中特定的频率成分通过而同时又可以衰减其他不需要的频率成分。 经过如上的几种波形函数的特殊处理就可以实现对于要求的一些基本数据参数比如频率,相位,幅值还有峰值点,脉冲持续时间等的获取和显示。最后再加上保存操作实现数据的再次调用和查询功能,这些小处理也是必要的,因为这些也是关乎到一个程序的完整运行的必不可少的一部分,所以要考虑比较恰当的处理。2.4 几种功能实现的具体方法考虑 虽然本设计是基于labview8.20中文版软件的运行环境下完成的,但是也曾经考虑过要在外部硬件具体线路的连接下实现波形的发生过程同时利用示波器来显示没有处理的波形,由于实验条件的不成立和实现外

22、部通讯端口链接问题的失败所以考虑全部过程在软件平台上实现。在labview8.20软件的运行条件下,去实现前面板波形处理前后的对比设计显示同时在处理后的波形面板上也有波形数据参数检测基频,幅值,相位,脉冲持续时间等的显示。至于在程序的设计中一些具体节点和函数的连接同时也是需要基于硬件条件的成立下才能完成的。在程序的编制过程中发现有些函数的节点采用是不妥当的比如脉冲测量节点所以后来又采用提取单频信息节点,而虽说本设计是在以高斯单脉冲和Sinc波形信号为基本混合发生波形但是也不可以利用提取混合单频信息节点,因为在实际中发现这个节点显示的是综合处理过后的平均频率值,所以并不可以使用。只采用如上所述的

23、节点有瞬态特性测量、幅值和电平测量、峰值检测、提取单频信息等四个。 对于子VI的设计要在以前面板处理后的波形和数据参数为基础来创建和保存以备后来的调用,但是设计过程中也曾经有过要把未处理的波形也创建一个子VI,可是思考后发现这是没有什么意义的,所以就暂没有进行。 关于本设计几种功能实现的全部思考和最后选择目前就先只有这些了,在以后的深入中当问题出现了再做进一步的分析和优化。第三章 软件编程及具体线路连接 本章就是在前面所有理论的思考和实际的选择中做出的具体性的基于软件labview8.20中文版的编程部分,在这里有前面板的波形和数据参数显示同时也包含有程序框图的编制也涉及到了子VI的创建环节并

24、且波形的滤波也有谈到最后就是关于查询和保存问题的设计过程。3.1 系统的前面板设计 系统的前面板是相当于实际中的示波器显示屏但是又可以达到同时显示处理前后的波形对比效果以此来更加的突出系统的设计合理性,前面板中放置有两个波形图控件除此之外还有第二个波形数据处理参数。具体前面板编程的结果如下所示 而其中两个波形图旁边的四个检测值其实是第二个波形对应的,这样安排是为了数据编程时更加突出界面的条理性所以如此设计3.2 系统的程序框图设计 在程序框图的编制时,由于系统本身的实现就不是简单的过程所以框图的编程就会显得稍微的界面复杂和多项,但是仔细看起来也就是分为三个部分即为信号波形(当然包括两种噪声波形

25、)的发生、波形的处理、波形的显示。这其中用到的各个函数节点像高斯单脉冲和Sinc信号还有Butterworth和贝塞尔滤波器峰值检测等都可以在框图中分辨出来,至于用到的波形图控件也有相应的节点来对应显示,至此所有的程序编制内容就如下可有: 如上是有以高斯单脉冲和Sinc信号为基波以高斯白和Gamma噪声为干扰信号的波形发生程序。 这是有两种滤波器(Butterworth与贝塞尔滤波器)和四个波形数据处理函数(峰值检测、瞬态特性测量、提取单频信息、幅值和电平测量)组成的波形处理程序。在这里有些函数节点对应的端口没有显示出来是因为考虑到了图形的简化和有用性。 也许如上的两个图形连贯起来会有些难度,

26、不过在基于labview8.20软件中可以比较顺利的实现即使图形会更加的密麻和繁杂,但是分析起来具有清晰的条理和逻辑性,于是这两幅图合起来就可以得到整个程序,如下所示:由于图形的占用空间比较大远远超过了所要求的设置,所以采用缩小的比例图形并且考虑到用连续采样的波形可以减小误差的好处本程序利用了While循环结构以更好的获取波形为了随后的处理和显示能够达到设计的最初要求。3.3 关于图形滤波的几点考虑 基于labview8.20软件的滤波器实际上是一种数字滤波器,它拥有比实物滤波器更加鲜明的特点。当外在因素如电磁波、振动等作用到信号时能够对信号产生干扰导致信号失真,数字滤波器能够很好的消除这些因

27、素的影响同时不需要外部的硬件设备当然也就不存在阻抗匹配问题并且它的性能好不用考虑温度湿度的影响误差较好的实现波形的实时显示。 本设计中正是考虑到如此这些特点后才选用数字滤波器,而由于是陡波信号的特殊性,在众多的滤波器中才决定选用Butterworth滤波器和贝塞尔滤波器。这两种滤波器的联合使用可以很好的实现各自功能从而比较好的实现对波形的处理,不再考虑是否有电磁波、温度升高等的影响。而像Chebyshev滤波器、反Chebyshev滤波器、椭圆滤波器、中值滤波器等函数都存在或多或少的基于本设计的缺点如低通、带阻、频率截止点不合理等。再就是对与滤波和处理谁先谁后的问题也就是波形处理的程序部分是安

28、排在滤波之前还是滤波之后,如果是在滤波之前对于参数的测量是在有毛刺的波形上进行的处理误差肯定不小如果在滤波之后进行处理又有失去某些真值点的嫌疑,于是在进一步的实际操作运行中决定采用后一种方法,至于其中的误差也要比前一种的误差小一些可以忽略,认为满足要求。3.4 基于前面板波形图显示的子VI部分设计 由于labview8.20软件本身的程序设计都具有结构化和层次化的特征,所以为了实现程序的多次调用同时又不用重复编写代码,是设计本身的复杂性动作变得更加容易,于是子VI的创建是必须的。这种子模块可以实现特定功能而又不会对源程序造成什么损害同时各个子VI的不同管理和组合又可以实现更大和更复杂系统的程序

29、设计但是又不会造成二次编程上时间的浪费。 在程序设计过程中,一个子VI就相当于一个节点。在本程序中要将基于前面板波形和数据参数的程序创建成子VI时,首先要做的就是为该程序创建图标和连线版。其中图标就是这个子程序的图形描述即是在程序框图中子程序节点的显示图标。连线版定义了子VI的输入输出端口,子VI通过该输入输出端口完成与外部程序节点的数据的传递和转换。 当完成波形图标的创建连线板的编辑时就要进行子VI的编制,虽说他有两种方法可供采用,但是在本设计中考虑选择采用基于前面板情况下的直接创建也就是第二种方法即从程序中选择部分内容创建一个子VI。如下就是创建的子VI前面板显示部分而其中的波形和数据参数

30、的显示部分都包括在上面,关于这个子VI确定它的名字就是波形编号1。至于它的程序框图部分是在整体框图的部分节点选定下建立起来的如下可有: 这里没有给出每个函数节点的端口控件创建是考虑到在第二章程序整体设计中有具体的显示和设置,所以这里就不再出现。 当进行子VI保存的时候选择保存在目录下而不是保存在库文件中,这种将子VI保存为单个文件的方法是比较有效的存储方式因为这样在复制、重新命名和删除文件时比使用文件库更加方便一些。这种保存方式具体的操作就是在labview8.20的运行环境下执行文件全部保存就可以完成。3.5 基于前面板波形图显示的子VI查询部分设计 为了对波形和数据参数的实时查看和调用参考

31、,本设计考虑采用前面板的查询功能设置,同时这也是对子VI的比较好的一种显示查看方式。在前面板中,首先放置一个布尔型的显示控件然后进行文本的修改即可实现查询功能,至于程序框图中的连线具体实现系统会有相应的操作来完成。如下可有查询界面的部分实现:这里就完成了波形子面板的设计过程。而在这和程序的控制下就可以实现基于前面板波形的子VI的查询和调用。第四章 运行结果与原因分析 在这一章中对于前述所做的工作即前面板的设计和程序框图的链接进行仿真运行试验并且以这个例子来进行结果的分析和调试工作,从而可以更好的验证实际中的条件并且对其他的类似试验环境进行相近的分析和研究。于是关于前面板的显示和具体的程序连接运

32、行就可以总结得出。4.1 前面板的结果显示分析 如前所说,在前面板部分是波形和数据参数的显示过程,在这里同时存在着两个波形的比较并且还有基于前面板所创建的子VI部分,所以这里的前面板显示包括两部分即主面板和子VI的前面板。如下即为这两部分的波形显示结果:主前面板的显示结果为: 子VI的结果显示部分为: 这里的数据考虑到误差范围内还是可以接受的。但是在前面板的未处理部分的波形确有问题,但是却不知道在哪里。在程序中有连续波形的显示设计却没有在前面板中如实的显示出来,只是显示了一部分或者几个周期却完了,所以程序的某一个函数设置出现了问题,要纠正。4.2 程序框图部分的结果分析 如上虽然没有显示出整体

33、的程序框图的链接过程,但是错误的地方就可以显示出来,至于参考水平和参考水平电位的选取直接关系到前面板波形的显示,此程序中选取比默认值要小一些的数据运行后才发现没有错误发生。所以程序正确的整体框图附在最后的显示中即见附图4.3 整体结果的显示 基于labview8.20软件的整体的设计程序见附图(程序面板)、附图前面板)、附图子VI程序框图)和附图子VI前面板)4.4 综合原因思考 在整个设计的过程中由于使用基于labview8.20软件的内部信号的产生和采集处理,避免了很多实际中的硬件线路连接问题同时还要关乎到导线选择的传输线率和示波器精度问题毕竟信号是ns级基于一般示波器的选择是达不到要求的

34、。再一个就是信号的接收过程,基于labvew软件的设计不需要信号到软件可以利用的电信号的转换简化了传感器的这种变换步骤也就是避免了传感器的选择和执行,即使考虑到软件的模拟信号对真实信号之间误差和失去某些现实性但是还是可取的 运行程序中出现的显示一段时间波形是由于在程序框图中缺少了参考电平的参数设置于是相应的程序也要做些许的改动和设定才可以满足运行的要求。参考电平是对波形连续运行所必须合理设置的一个条件,但是它对波形数据倒是有很少的影响。在尝试性的修改参数后,运行程序发现问题消失。第五章 结论 回顾本设计的整个过程,labview8.20软件确实有它独到的地方,为设计程序的较好实现提供了很好的操

35、作连线和运行平台,基于它的优越性整个结果的显示和一些功能的完成过程还算顺利。同时也为以后可以很好的完成其他设备选择的参考就像电力系统中的母线防雷保护、做一个实际及时性的数据提供。 当然波形和这些数据参数的获得不是凭空捏造来的,是在现实基础上加入一些模拟的干扰信号实现的,这些数据参数可以较好的验证现实中的雷击导线所形成的结果。在这里不得不再次强调labview8.20软件的一些不可缺少的优越处因为这些是对本设计可以顺利完成的必须条件,所以本结论篇有以下目标:l Labview8.20软件的特点及其完成部分l 本设计需要完善的地方 5.1 基于 labview8.20软件编程的原因 如上所述lab

36、view8.20软件是一种图形化的编程软件这个可以在本设计中得到具体的验证即它所完成的程序是框图的形式易学易用。同时labview程序又被称为虚拟仪器虽然它的功能和表现形式类似于实际的仪器,但是它比实际仪器又有可以改变设置和功能的鲜明优点。至于传统的编程语言而言,labview图形编程的方式能够节省85%以上的程序开发时间并且运行环境又没有外界环境的干扰所以运行速度几乎不受影响只要连线合理。在本设计中同时也可以完成示波器仪器系统的创建过程,但是它实现的功能是和波形图表一样,所以就没有再另行搭建示波器系统。 从运行机制上看,传统的运行机制是基于冯诺伊曼计算机体系的执行方式而labview这种语言

37、的运行机制却非如此。从本质上讲,labview是一种图形控制流结构的数据流模式(Data Flow Mode),这种运行方式确保了程序中的函数节点只有在获得它的全部数据后才能够被执行。这也就是说,基于这种数据流程序的概念中,程序的执行是数据驱动的,它不受操作系统、计算机、外界温度环境等因素的影响。所以本设计中的程序只要在合理的数据流驱动下即它的输入全部有效程序就可以执行,至于输出在本设计的功能完全有效条件下就可以顺利实现。故在本设计中,labview软件中被连接方框图之间的数据流控制着程序的执行而在全部结束后才有一个While循环,这样就省去了文本程序中受行执行程序的约束,因此能够对本设计中的

38、各种功能在方框图连接的情况下简捷的完成操作和运行。对于结果的获取也是在可以考虑的满意范围内。5.2 程序中的一点改进考虑 在完成了所有的工作之即信号的发生、采集和处理过程后,运行程序的时候发现在前面板主系统结果显示中出现了问题,虽然在参数设置后显示变得正常但是对于这种问题还是需要考虑它的深度原因。进一步的分析后,需要对原程序做一点改进,但是这种改进又要在运行合理后才可以选择下次采用。所以决定对脉冲测量节点采取只设置其中一个上升沿的斜率问题至于其他的暂不考虑只要不影响结果,运行后发现确实可以。再就是对波形显示控件的选择,在本程序中,选择了两个波形图表来达到处理前后的比较。但是曾经考虑过用一个Ex

39、press VI来分层显示前后两个波形但是这种方法在程序框图设计中却出现了连线混杂局面,所以可以考虑采用两个这种波形显示控件应该会好一些。 对于子VI的部分,基于前面板的波形显示与数据处理的子VI只创建了一个但是为了程序的进一步分析之用,可以创建有基于三个部分即信号发生、采集、处理程序的子VI,这样可以更加方便调用同时也会更加的灵活。5.3 总结 毕业设计是在完成了理论课程和毕业实习的基础上对所学知识一次综合性的总结,是工科学生完成大学期间的主要基础课程之后,将理论与实践有机联系起来的一个重要环节同时也是为以后走向工作岗位能更好的服务社会打下坚实基础的重要环节。通过本毕业设计,使我树立了工程使

40、用的观点,在指导老师的引导下能初步联系实际,基本掌握了基于labview软件实现其他系统开发的的基本步骤和方法,并在分析、计算和解决实际工程能力等方面得到训练,进一步巩固了电力系统设备保护方面的专业知识,掌握了工程实际仿真和具体编程方面的知识、方法,也掌握了科技论文写作的一般要求及科技文献资料的查找技巧,为以后从事设计、运行和科研工作,奠定一定的知识和应用基础。基于labview8.20的信号采集与处理设计是对所学知识进行的一次检验和实践,从而使电力和信号数据专业知识得到巩固和加深,逐步提高了独立分析问题和综合解决问题的能力。在本毕业设计的过程中,我查阅了大量的中文和外文的文献资料,积累了丰富

41、的第一手设计材料,在程序设计、数据处理函数节点的选择、前面板布置等具体设计任务中进行了大量的比较、思考和优化,有效地培养了自己分析问题、解决问题的能力,并使电力系统方面和信号采集专业知识进一步得到巩固。但在本次设计中仍有不足与疏漏比如在设计过程中,虽然有老师的耐心讲解,有大量的文献资料可供查阅,但对于一些具体问题像一些电力设备的参数选择数据与前面板的子设计等仍感觉有不到位的地方,这将使我在以后再次学习研究中扬长避短,高度发扬严谨的科学态度,使所学到的知识进一步的升华和提高。 主要参考文献:1. 雷振山.Labview 8.2基础教程M.北京:中国铁道出版社,2008 2. 李江全.Labvie

42、w虚拟仪器数据采集与串口通信测控应用实战M.北京:人民邮电出版社,20103. 吴成东.Labview虚拟仪器程序设计及应用M.北京:人民邮电出版社,20084. 陈立周.电气测量(第4版)M.北京:机械工业出版社,2005 5. 王磊等. 精通Labview8.XM.北京:电子工业出版社,2005 6. 美 Robert H.Bishop. labview8使用教程学生版T.北京:电子工业出版社,2008 7. 美 Jeffrey Travis,Jim Kring.labview大学实用教程(第三版)T.北京:电子工业出版社,2008 8. 图曼斯基.电气测量原理与应用M.北京:机械工业出版

43、社,2009 9. 樊昌信等.通信原理(第6版)M.北京:国防工业出版社,200610刘刚等.Labview8.20中文版编程及应用M北京:电子工业出版社,200811. G. Lipovszki;P. Aradi. Simulating Complex Systems and Processes in LabVIEW. JOURNAL OF MATHEMATICAL SCIENCES -NEW YORK-.【ISSN】 1072-3374.2006年 132卷 5期. 629页 共636页 12. Richard A.Young. Labview: A modern data acquisi

44、tion system in an introductory mechanics laboratory. Computer Standards & Interface. 【ISSN】0920-5489. 1999年 21卷 2期. 124页. 13. Jingchun, W.; Libiao, J.; Jianru, L. The Signal Acquisition and Processing of Vehicle Speed Based on LabVIEW. JOURNAL- NORTHEAST FORESTRY UNIVERSITY AMERICAN EDITION-.【ISSN】1

45、000-5382. 2004年 32卷 4期. 102页 共126页致谢本设计在经过将近两个月的时间里还算是比较顺利完成了设计的全部过程。从总体上和自己的努力成果来说,对于目前自己所做出的成绩还是比较欣慰的因为不但实现了任务书的要求也基本上达到了老师所说的要求。当然这段时间我翻阅了大量的书籍包括中外文献资料和论文期刊,从对设计课题的生疏到软件labview8.20的了解再到深入思考题目中的内容,第一次还算是成功完成了一件可以实际工程应用的设计过程。虽然有了那些设计取得的成绩但是由于个人经历、知识的理解深度、实际操作能力有一定的限制,所以设计中难免存在一些需要再次提高和努力的地方,还请各位读者和老师指点。 通过这次设计的全部内容基本完成在极大地丰富了我的本科阶段电力和信号方面的专业知识外同时也让我深深体会到对于事物的大致认识过程。从拿到题目的懵懂到查阅资料开始对题目进行理论设计、老师同意、反复修改直到设计的目标的全部完成,体现了基础理论联系实际项目的

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