LabVIEW在汽车ABS制动管道动态特性测试中的应用

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-29 原文发表时间:2007-06-30 人气:1

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摘要：介绍了LabVIEW的背景、结构和特点，并简要地介绍了其在汽车ABS制动管道动态特性测试中的应用。
关键词：LabVIEW；虚拟仪器；ABS

1 引言

LabVIEW是实验室虚拟仪器工程工作平台(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)的缩写，是美国国家仪器公司(National Instruments)在1986年推出的一种革命性的图形编程语言-G语言(Graphical Programming Language)，开创了虚拟仪控的新纪元[1]。

LabVIEW的目标是简化程序的开发工作，让工程师和科学家能够充分利用PC机快速简洁的完成自己的工作。自1986年LabVIEW诞生至今，经过十多年的发展，LabVIEW的功能日渐丰富和强大，可以广泛应用于自动测量系统、工业过程自动化、实时监控、实验室系统仿真等各个领域。在美国几乎所有院校、研究机构都在使用LabVIEW，近年来LabVIEW被引入中国，国内越来越多的研究单位在运用LabVIEW进行虚拟仪器的开发[3]。使用者可以以一般的电脑搭配经济的硬件设备来建立自己的仪器控制系统。这些以软件为核心的系统充分利用了电脑超强的运算、呈现及连接能力，可以组成功能强且弹性大的仪控设备。使用者可以将资料采集，数据分析，仪器控制硬件以及现有的仪器设备予以整合集成，来建立完全符合自己特殊需求的虚拟仪控系统。传统的仪器设备往往受限于制造商所付予的功能，虚拟仪表则可以当作许多仪器设备来使用，例如，温度监控器，伏特计，趋势图记录器，示波器和频谱分析仪等[1]。

LabVIEW所提出的“虚拟仪表”(VI)的概念。使那些基于软件上建立起来的仪表能够自由地组合起来，其操作面板与真实的仪表无异。一方面增加了硬件的灵活性；另一方面程序的编制是用块图来完成，而且是直接汇编为执行码，而无需其它语言或驱动系统的参与。与其它“语言”相比，LabVIEW更为灵活和省时，它有着专用的各种函数库及数据处理与控制的开发工具。

LabVIEW使用了一种称为图形化编程语言，即G语言(Graphical Programming Language)的数据流编程模式，一种所见即所得的编程方式，它有别于基于文本语言的线性结构，不象C和Qbasic等语言受众多的语法规则所限制，简单直观，极大节省程序开发时间[2]。在LabVIEW中执行程序的顺序是由块之间的数据流决定的，而不是传统文本语言的按命令行次序连续执行的方式[2]。

LabVIEW中包含了丰富的函数及子程序库，如数据信号处理、概率统计、线性代数以及滤波、加窗等子程序，还包括了GPIB、VXI、PLC及串行仪器控制子程序。通过它所提供的各种函数、子程序，可以实现硬件系统的软化，设计符合用户要求的测试控制系统。

LabVIEW还提供了较简单、方便、直观的程序调试环境，使用者可以较方便地找到错误所在的位置以及原因，还可以使用探针查看任意位置的结果。此外，该平台还提供了观察程序执行流程的调试方法，用户可以清楚地看到数据的流动层次以及中间结果。LabVIEW提供了大量的数据采集子程序，这些子程序从简单到高级，可以提供给用户使用。

简言之，LabVIEW功能强大、灵活方便。它与传统编程语言又有着诸多相似之处，如，相似的数据类型、数据流控制机构、程序调试工具等，但二者最大的区别在于：传统编程语言是用文本语言编程，而LabVIEW用图形语言(即，各种图标、图形符号、连线等)编程。用LabVIEW编程无需太多编程经验，界面非常直观形象，都是工程师们熟悉的旋钮、开关、图形等，因此LabVIEW对于没有丰富编程经验的工程师们来说无疑是个极好的选择。再者，LabVIEW也提供传统程序语言(如C语言)的接口，对于其自身不易或不擅长完成的任务，可通过利用其它编程语言来实现，从而最终增强了LabVIEW的整体功能。

2 LabVIEW的应用

我们应用LabVIEW对汽车制动管道进行动态测试。主要让LabVIEW完成控制信号的产生，即产生阶跃等控制信号；实现A/D数据采集；文件存储、曲线打印等数据处理等功能。

汽车ABS制动管道动态测试主要是对汽车制动管道的四个测压点的压力的动态过程进行测试。测压点为：阀出口(硬管进口)、长硬管出口(软管进口)、软管出口(盘式制动器进口)、鼓式制动器进口。再增加控制电压Ui和输出电流Ii两个测试点。针对以上任务设计如图1所示的系统。

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