基于LabVIEW和Simulink的工程虚拟过程控制平台开发

本文主要探讨了基于LabVIEW和Simulink的实验室过程控制系统的开发。LabVIEW是一种强大的虚拟仪器软件，常用于数据采集、控制系统设计和实验平台构建，而Simulink则是一款由MathWorks公司提供的仿真工具，主要用于系统建模和动态分析。作者卢明阳针对过程控制工程课程中的典型控制环节，设计了一款工程虚拟实验平台，旨在提升教学质量和增强学生对过程控制理论的实际理解。 该平台的核心技术是利用Simulink的模型能力和LabVIEW的数据处理功能相结合，通过SimulationInterfaceToolkit (SIT) 实现两者之间的无缝通信。平台的关键特性包括： 1. 流程图动画界面：平台提供了直观的流程图动画展示，使得学生能够清晰地理解控制系统的运作原理，帮助他们从静态的理论概念过渡到动态的系统行为。 2. 后台控制器设计：通过LabVIEW设计后台控制器，可以创建自定义的控制算法，并在虚拟环境中实现，这有助于学生熟悉实际控制系统的内部结构和工作原理。 3. 实时参数监测与控制效果展示：平台具备实时数据采集和处理能力，允许学生观察控制参数的变化和控制结果，从而培养他们的数据分析和调试技能。 4. 程序封装与选择：为了方便用户操作，设计了平台选择程序，实现了不同控制环节的模块化，便于教学过程中灵活调用和定制。 这个虚拟实验平台作为过程控制工程的教学辅助工具，不仅提供了安全、便捷的实验环境，而且能够将实验活动融入课堂教学，使抽象的理论知识与实践操作紧密结合，从而大大提高学习效率和学生对课程内容的理解深度。通过这种方式，学生可以在理论学习的基础上，更深入地理解和掌握过程控制工程的相关技能。因此，该平台在教育和技术结合方面具有显著的价值和前景。