LabVIEW驱动的实时控制与仿真技术研究与实践

本篇硕士学位论文主要探讨了基于LabVIEW的实时控制与仿真技术在航空宇航推进领域的应用。作者王欢在导师张天宏的指导下，针对增强系统实时性和提高开发效率的目标，深入研究了如何结合Matlab/Simulink和虚拟仪器技术来实现高效实时控制与仿真。 在实时仿真部分，作者提出了一种创新方法，即利用Matlab的实时代码生成工具箱（Real-time Workshop, RTW）将Simulink模型转换为C代码，然后通过动态链接库(DLL)技术将其集成到LabVIEW的虚拟仪器环境中。这种结合使得开发者能够充分利用Simulink强大的模型构建能力，同时享受LabVIEW在实时软硬件平台灵活性和丰富人机界面设计上的优势。相比于传统的C语言开发，这种方法显著提高了开发效率，通过电机模型仿真实例验证了其有效性。 在实时控制方面，论文着重研究了Windows环境下基于实时任务扩展套件(RTX)的实时控制系统。通过RTX增强Windows的实时性能，利用LabVIEW构建用户友好的界面，并利用共享内存和DLL技术连接RTX实时任务与LabVIEW应用程序，确保了系统的实时响应。串口通信、数据采集和PID控制实例展示了这一方法在实际场景中的可行性。 此外，论文还关注了实时控制与仿真系统中的通信问题，探讨了LabVIEW支持的网络通信协议，特别是TCP/IP协议。设计并实现了基于TCP/IP的主从式应用系统，证明了其在局域网环境下的实时性和稳定性。这表明LabVIEW不仅适用于实时控制，也适用于跨网络的仿真，进一步提升了系统的整体性能。 这篇论文通过实证研究证明了将LabVIEW应用于实时控制与仿真领域的巨大潜力，不仅提高了系统的实时响应能力，也优化了开发流程，为航空宇航推进理论与工程领域的研究与实践提供了有力的技术支持。关键词包括虚拟仪器、LabVIEW、实时仿真、实时控制、Matlab/Simulink/RTW、RTX以及网络通信技术。