水质电导率检测

天津工业大学毕业设计（论文）基于LabVIEW的控制系统稳定性及时频域性能分析姓名马静学院电气工程与自动化专业自动化指导教师王萍职称教授2010年6月10日天津工业大学毕业设计（论文）任务书题目基于LabVIEW的控制系统稳定性及时频域性能分析学生姓名马静学院名称电气工程与自动化专业班级自动化064课题类型教研课题课题意义随着控制理论和电子及计算机技术的迅速发展，系统仿真在许多复杂工程系统的分析和研究中越来越成为不可缺少的工具。LabVIEW是近年来在国内迅速兴起的一种图形化编程的测试仪器仿真软件，成为国内外测试技术的通用编程语言。它打破了传统的计算机编程方式，使用数据驱动方式，用图形代码和连线来代替文本的形式编写程序，具有良好的可视化界面。本文在基于MATLAB的控制系统仿真分析的基础上，利用LabVIEW图形化编程语言进行控制系统的稳定性分析、时域分析、频域分析和根轨迹分析等的设计研究，突出了虚拟仪器在教学和工程中的现实意义。任务与进度要求任务：通过本课题的研究，能够利用虚拟仪器对控制系统的稳定性，时域和频域性能进行分析研究。进度与要求：2010.3.1——2010.3.15查阅资料，复习和补充课题中要用的专业知识和相关理论2010.3.16——2010.4.1熟悉课题的内容，完成开题报告2010.4.2——2010.4.18学习课题相关理论知识及相关软件2010.4.19——2010.5.19搭建软件平台，进行程序设计，完成课题仿真2010.5.20——2010.6.8分析仿真结果，完成毕业论文。主要参考文献[1]张爱民.自动控制原理[M].北京:机械工业出版社,2005.[2]王磊,陶梅.精通LabVIEW8.X[M].北京:电子工业出版社,2008.[3]孙秋.LabVIEW8.5快速入门与提高[M].西安:西安交通大学出版社,2009.[4]孙亮.MATLAB语言与控制系统仿真[M].北京:北京工业大学出版社,2001.[5]倪自强,姜波.基于LabVIEW的控制系统分析方法研究[J].工业控制计算机.200922(1):46-48.[6]党宏社.控制系统仿真[M].西安:西安电子科技大学出版社,2008.起止日期3月8日-6月15日备注院长教研室主任指导教师毕业设计（论文）开题报告表2009年3月20日姓名马静学院电气工程与自动化专业自动化班级064题目基于LabVIEW的控制系统稳定性及时频域性能分析指导教师王萍一、与本课题有关的国内外研究情况、课题研究的主要内容、目的和意义：虚拟仪器在国际上早已进入实用阶段,在我国虽属刚起步,但发展迅速,已在电子测量、物理探伤、电子工程、振动分析、声学分析、物矿勘探、故障分析及教学科研等方面的数据采集和分析中得以广泛应用。而且随着测试仪器的数字化、计算机化发展趋势,传统测试仪器渐渐有被取代的趋势。如今运用虚拟仪器技术,以微机为基础,应用优秀仿真软件将先进的计算机技术与电子技术结合起来,为电子专业课程的教学改革也打开了一个窗口。本课题对LabVIEW与Matlab在仿真中的应用进行了比较分析,介绍了LabVIEW图形化软件的G语言控制与仿真功能。在基于MATLAB的控制系统仿真分析的基础上，利用LabVIEW图形化编程语言进行控制系统的稳定性分析、时域分析、频域分析和根轨迹分析等的设计研究，突出了虚拟仪器在教学和工程中的现实意义。二、进度及预期结果：起止日期主要内容预期结果2010年3月初期2010年3月末期2010年4月2010年5月上旬2010年五月下旬查阅资料，复习和补充课题中要用的专业知识和相关理论熟悉课题的内容，完成开题报告学习课题相关理论知识及相关软件搭建软件平台，进行程序设计，完成课题仿真分析仿真结果，完成毕业论文完成基本知识的查阅完成调研、开题报告复习自控原理知识熟悉软件的应用完成仿真设计完成论文的撰写完成课题的现有条件编程所需的计算机及相关软件和相关理论资料审查意见指导教师：年月日学院意见主管领导：年月日天津工业大学本科毕业设计（论文）评阅表（论文类）题目基于LabVIEW的控制系统稳定性及时频域性能分析学生姓名马静学生班级自动化064指导教师姓名王萍评审项目指标满分评分选题能体现本专业培养目标，使学生得到较全面训练。题目大小、难度适中，学生工作量饱满，经努力能完成。10题目与生产、科研等实际问题结合紧密。10课题调研、文献检索能独立查阅文献以及从事其他形式的调研，能较好地理解课题任务并提出实施方案；有分析整理各类信息，从中获取新知识的能力。15论文撰写结构严谨，理论、观点、概念表达准确、清晰。10文字通顺，用语正确，基本无错别字和病句，图表清楚，书写格式符合规范。10外文应用能正确引用外文文献，翻译准确，文字流畅。5论文水平论文论点正确，论点与论据协调一致，论据充分支持论点，论证过程有说服力。15有必要的数据、资料支持，数据、资料翔实可靠，得出的结论有可验性。15论文有独到见解或有一定实用价值。10合计100意见及建议：评阅人签名：年月日天津工业大学毕业设计（论文）成绩考核表学生姓名马静学院名称电气工程与自动化专业班级自动化064题目基于LabVIEW的控制系统稳定性及时频域性能分析1．毕业设计（论文）指导教师评语及成绩：指导教师签字：年月日2．毕业设计（论文）答辩委员会评语及成绩：答辩主席（或组长）签字：年月日3．毕业设计（论文）总成绩：a.指导教师给定成绩b.评阅教师给定成绩c.毕业答辩成绩总成绩(a×0.5+b×0.2+c×0.3)成绩：成绩：摘要控制系统的仿真是控制系统设计的一个关键步骤。本文主要阐述了在虚拟仪器软件LabVIEW环境下，用图形化的编程语言对控制系统进行分析与综合。首先，对LabVIEW与Matlab在仿真中的应用进行了比较分析，介绍了LabVIEW及其控制系统仿真工具包，然后将LabVIEW用于分析经典控制理论中控制系统的稳定性，线性定常系统的时域性能分析和频域性能分析，最后介绍了LabVIEW在控制系统中的实际应用，包括LabVIEW在控制系统PID仿真中的应用，单容水箱控制系统的研究和基于LabVIEW的控制系统分析校正。实践表明，虚拟仪器环境下对自动控制控制系统进行分析与综合具有界面友好，实现方便等优点，同时体现了虚拟仪器软件强大的数据处理能力和便捷的图形化编程的方法，为后台信息处理乃至网络化仪器的实现提供便利和支持，更重要的是突出了虚拟仪器在教学和工程中的现实意义。关键词：LabVIEW；系统仿真；稳定性；时域性能ABSTRACTSimulationofcontrolsystemisakeystepincontrolsystemdesign.Inthispaper,agraphicalprogramminglanguageisbeingusedtoanalyzingandsynthesizingcontrolsystemundertheenvironmentofLabVIEW(virtualinstrumentsoftware).First,thispapercomparesMatlabwithLabVIEWinsystemsimulation.ItintroducescontrolandsimulationfunctionsofLabVIEWgraphicallanguage.Then,LabVIEWisappliedtoanalyzingstability,time-domaincharacteristics,frequencyresponseoflinearsystemsinclassiccontrolprincipal.Inthefinal,toillustratetheimportantroleofLabVIEWincontrolsystem,someexamplesofactualapplicationsofcontrolsystemareproposed.TheyincludeApplicationofPIDcontrolsimulationusingLabVIEW,researchofasinglewatertankcontrolsystembasedonLabVIEWandanalysisandcorrectionofcontrolsystembasedonLabVIEW.Itiswelldemonstratedfromthepracticebyusingvirtualinstrumentsoftwareincontrolsystemthatwecangetadvantagessuchasuser-friendly,easilyrealizeetc.Andalsoitreflectsthepowerfuldata-processingcapacityandconvenientgraphicalprogrammingapproachesofLabVIEW,andthisbenefitthebackgroundinformatizationaswellastherealizationofvirtualnetworkequipment.Moreimportantly,itstressesontheactualsignificanceinteachingandengineering.Keywords：LabVIEW;systemsimulation;stability;timedomaincharacteristics;目录第一章绪论...........................................................................................11.1控制系统仿真概述..........................................................................................11.1.1系统仿真的概念.......................................................................................11.1.2控制系统仿真技术的发展和应用...........................................................11.2课题研究的内容和意义..................................................................................11.2.1课题研究的内容.......................................................................................11.2.2课题研究的目的和意义...........................................................................21.2.3课题在国内外的发展及展望...................................................................2第二章开发工具简介..........................................................................42.1LabVIEW与虚拟仪器技术............................................................................42.1.1虚拟仪器技术...........................................................................................42.1.2LabVIEW简述............