计算机仿真与可视化设计.ppt

计算机仿真和可视化设计 ——基于LabVIEW的工程软件应用 目录 1 LABVIEW概述 2 LABVIEW模板简介 3 创建VI程序 4 LABVIEW结构 5 LABVIEW 数据类型 6 图表及图形 7 字符串和文件I/O 8 数据采集 9 工程仿真和设计常用编程技法 10 虚拟设备实例水环境工程仿真软件 11 附录 9 工程仿真和设计常用编程技法 9.1 创建用户自己的控件或指示器 9.1.1 创建用户控件或指示器的步骤 9.1.2 编辑用户控件或指示器 9.1.3 用户控件的部件 9.2 虚拟设备的控件属性及其可视化应用 9.2.1 属性节点的创建和使用 9.2.2 用可见属性节点调用参考规范和重设参数 9.2.3 用位置属性设置部件位置 9.2.4 用尺度属性节点实现动态显示 9.3 向容器内注入流体 9.4 用控件指定工作模式和类型 9 工程仿真和设计常用编程技法 9.5 LabVIEW程序成批地获得数据 9.6 用数学模型进行验证性虚拟实验 9.7 用虚拟设备展示实验和设计项目运行结果 9.8 循环迭代处理多因素交互作用 9.9 反应动力学控制过程的反应器动力学 9.9.1 零维反应器模型 9.9.2 推流式反应器模型 9.10 用当量因子和短板效应处理多因素反应 9.11 程序的自学习和参数重设 学习指导 LabVIEW 提供的用户控件编辑器可以建立具有特征形象的模拟控件，用于工程仿真； 掌握属性节点（Property Node）的概念，设置前面板对象的属性，可以实现运行时的计算机动态模拟和仿真，体现更好的人机交互功能； 学习要点 LabVIEW 提供的用户控件编辑器可以建立具有特征形象的模拟控件，用于工程仿真； 掌握属性节点（Property Node）的概念，设置前面板对象的属性，可以实现运行时的计算机动态模拟和仿真，体现更好的人机交互功能； 掌握应用几种反应动力学编程操作，学习将反应动力学作为子VI运行于后台的反应器动力学编程； 学习LabVIEW环境下项目选择、使用数据库的实用技法。学习使用数学模型和再现验证性实验结果的实用技法； 学习LabVIEW环境下曲线拟合和程序自学习实用技法。 9.1 创建用户自己的控件或指示器 9.1.1 创建步骤 选择 File?New. 获得对话框； 在Create new 条目下选择 Control； 单击 OK，出现控件编辑器窗口； 放入一个与需要创建的控件和指示器最为接近的控件或指示器作模本，并在此基础上进行修改。 保存完成的控件或指示器。 创建演示 变速水泵 9.1.2 编辑用户控件或指示器 控件编辑器只允许包含一个控件，尽管该用户控件可以包含一个具有许多控件的簇。只包含一个控件的用户控件才是有效的。使用控件编辑器来改变控件或指示器的颜色、尺寸、相对位置和显示图形。 使用选择工具选取准备编辑的控件和指示器，每次只能对一个控件或指示器进行编辑，编辑工作则在出现的控件编辑器前面板中进行。 在编辑菜单下选择编辑用户控件条目。 用与编辑VI前面板时一样的方法，调整控件或指示器的颜色、尺寸和相对位置。 在准备编辑的控件和指示器弹出窗口选择 Picture Item来选择一个图形。 在编辑器窗口文件菜单用 File?Apply Changes 保存修改。 9.1.3 用户控件的部件 用户的控件或指示器是由多个部件组成。例如一个slide控件就是由滑块、模壳导轨、增量和减量箭头，数字标尺和标牌组成。 在编辑模式下，用户模式下隐藏的部件都会显示出来，每个部件变成相互独立的，对任何一个部件加以编辑时，都不会影响其他的组成部件。 9.2.1 属性节点的创建和使用 1、属性节点的创建 选择对象，在快捷菜单上选Create/ Property Node，则在框图上出现属性节点。将鼠标停留在属性节点的右下角，按住左键向下拖拉，展现出一系列属性节点。 2、属性节点的使用 属性节点按照其提供数据和接受数据的不同作用有Read 和Write 两种类型，连线时象control和 indicator 端口一样使用。 控件属性及其应用演示 9.2 控件属性及其应用 9.2.2 “可见属性”调用规范和重设参数演示 9.2.3 用位置属性设置部件位置 在构建设备模型进行设计性实验时，经常需要调整各个部件的位置和尺寸，以完成相应的实验要求。利用LabVIEW创造的虚拟设备不仅能获得设计设备的直观形象，而且能进行获得模型的实验，检验设计工作的可行性。 例9-6 构建沉降柱装置的虚拟设备，要求使用位置属性，在设计性实验中为沉降柱设置取样口，并最终用于水处理实验，文件名e9_6.vi。 用位置属性设置部件位置演示 9.2.4用尺度属性节点实现动态显示 使用控件的尺度属性节点，在虚拟设备的仿真实验