Labview 8.5的许多新的例程 - LabVIEW -
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Labview 8.5的许多新的例程
Labview 8.5的许多新的例程
【整理者】
【提供者】杨毛毛
【详细说明】Labview 8.5的许多新的例程，本人用Labview比较多，所以收集了许多相关的例子，希望大家共享。
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好东西一定要顶
谢谢分享，学习了！
学习.。。。。。
谢&&正在学习中13基于RTW的LabVIEW和Simulink混合编程方法
上亿文档资料，等你来发现
13基于RTW的LabVIEW和Simulink混合编程方法
第25卷第10期??????2008年10月??；ComputerApplicationsandS；Oc.t2008；基于RTW的LabVIEW和Simulink混合；彭宇宁??朱??后??王??静??邝永明??陈?；(广西大学电气工程学院??广西南宁530004)；摘??要????为了实现LabVIEW和Simu；Workshop)将两者混合编程的新方法,
第25卷第10期??????2008年10月????计算机应用与软件ComputerApplicationsandSoftwareVol??25No.10Oc.t2008基于RTW的LabVIEW和Simulink混合编程方法彭宇宁??朱??后??王??静??邝永明??陈??苏(广西大学电气工程学院??广西南宁530004)摘??要????为了实现LabVIEW和Simulink优势互补,拓宽它们的应用范围,提出了利用Matlab实时工作空间??RTW(Real??TimeWorkshop)将两者混合编程的新方法,同时详细阐述使用自定义目标配置功能生成可用于LabVIEW应用程序的过程,总结利用RTW进行LabVIEW和Simulink混合编程的步骤并给出验证实例。验证结果表明,该混合编程方法可行和实用。关键词????Matlab/RTW??LabVIEW??Simulink??混合编程THEMIXEDPROGRAMMINGWITHLabVIEWANDSimulinkBASEDONRTWPengYuning??ZhuHou??WangJing??KuangYongming??ChenSu(InstituteofElectricalEngineering,GuangxiUniversity,Nanning530004,Guangxi,China)Abstract????InordertocomplementtheadvantagesofLabVIEWandSimulink,inthisarticleitpresentsanewmethodofthemixedpro??grammingwiththemusingMatlabreal??timeworkspace??RTWtoexpandtheirapplicationrange.Meanwhile,thepaperexplainstheprocessesandstepsofusinguser??definedtargetconfigurationfunctiontomaketheapplicationprogramavailableforLabVIEWindetai.lTheprocedureofmixedprogrammingwithLabVIEWandSimulinkusingRTWissummarizedandthevalidatinginstanceisgivenout.Theverifiedresultshavecertifiedthefeasibilityandthepracticalityofthemethod.Keywords????Matlab/RTW??LabVIEW??Simulink??Mixedprogramming修改就可得到自定义目标配置。下面将详细介绍如何定制这三0??引??言LabVIEW和Simulink混合编程广泛应用于快速原型和硬件在环测试。目前,LabVIEW和Simulink混合编程的方法有两种:一种基于接口技术,通过ActiveX、DDE或者Mathscript获取模型执行结果;另一种使用接口工具包??SimulationInterfaceToolkit。第一种方式静态调用Simulink模型,不能实现实时仿真;第二种虽可以实时仿真但工具包价格昂贵需额外购买,无疑增加了开发成本。本文提出了一种新的方法,这种方法借助Matlab/RTW将Simulink模型转换为C代码,然后调用C语言编译器将它们编译成DLL文件供LabVIEW调用。个文件,使得RTW生成的应用程序能用于LabVIEW。图1??LabVIEW和Simulink混合编程原理图1??基本原理2??支持代码文件RTW??实时工作间是一个基于Simulink的代码自动生成环境。它能直接从Simulink的模型中产生优化的、可移植的和个性化的C代码。另外,RTW提供自定义目标配置功能,用户可根据自己的需要定制代码的格式和应用程序的类型。利用RTW实现LabVIEW和Simulink混合编程的原理图如图1所示。图1中的 LabVIEWSimulationBlockTarget!(以下简称LSBT)即为我们的自定义目标配置,它是实现LabVIEW和Simulink混合编程的关键。LSBT包含三个文件:支持代码文件(lsbt_main.c)、系统目标文件(lsbt.tlc)、模版联编文件(lsbt.tmf),它们控制模型代码的生成过程,其内容决定了生成代码的格式和应用的例,支持代码文件调用模型代码和数值积分算法推进模型仿真单步进行。LSBT的支持代码文件对标准支持代码文件做了如下修改:(1)删除与外部模式和数据记录有关的代码。即删除grt_malloc_main.c中包含 ExMtode!和 DataLogging!的代码以及外部模式和数据记录的支持文件声明。LSBT中数据监视和记录将在LabVIEW中完成。收稿日期:。广西科学基金资助项目(0663022)。彭,高工,,,第10期??????彭宇宁等:基于RTW的LabVIEW和Simulink混合编程方法??83(2)定义模型输入输出以及模型参数有关的宏,以适应模型名的变化。不同的模型有不同的名称、不同的参数,为了适应模型间的差异,LSBT添加了如下宏定义:#defineMDL_INPUTCONCAT(ExternalInputs_,MODEL)#defineMDL_OUTPUTCONCAT(ExternalOutputs_,MODEL)#defineMDL_PARAMETERCONCAT(Parameter_,MODEL)RTW提供的标准系统目标文件(如通用实时目标文件-grt.tlc)为基础进行修改生成自定义系统目标文件。系统目标文件由五个部分组成:(1)浏览器注释行:SystemTargetFile浏览器中关于目标配置的描述信息,取自浏览器注释行。(2)目标语言编译器配置变量:本部分用于指定影响整个代码生成过程的全局TLC变量。下面的变量是必须进行指定的。CodeFormat变量用于选择生成代码的格式,Language变量用于选择用哪种语言生成代码,TargetType变量标识生成仿真代码(NRT)还是实时代码(RT)。另外还要一些可选变量,Mat??FileLogging指定是否将输入输出变量保存到Mat文件中,Gen??RTModel指定模型是否为通用实时模型。LabVIEWSimulationBlockTarget生成C语言实现的实时代码,代码动态声明内存空间,允许同时存在一个模型的多个例程。由于数据监视和记录都将交由LabVIEW实现,所以这里MatFileLogging=0。(3)目标语言编译器程序入口点:代码生成过程通常起始于codegenentry.tlc。系统目标文件通过 %include&codegenen??MODEL是RTW定义的一个宏,代表模型的名称。MDL_INPUT代表模型的外部输入,MDL_OUTPUT代表模型的输出,MDL_PARAMETER代表模型的可调参数。(3)将可执行程序框架转化成动态链接库框架,即删除程序命令参数有关的代码,修改main函数。grt目标产生的是一个完整的应用程序,LSBT则只要求产生一个动态链接库,动态链接库中所有的功能以函数的形式存在,其本身不能独立运行,当用户通过调用其导出函数时它才执行。LSBTmain伪代码如下:rtOneStep();DoSimulation(){????????}InitializeModel();cleanup_exit();dllexportfunction(){??iffirstInitializeModel();endififexitcleanup_exit();endif??DoSimulation();//初始化模型、分配内存空间//终止模型、释放内存空间//DLL导出函数//首次运行初始化模型GetExternalParameterandSetGetExternalIrtOneStep();SetExternalO//从外部获取模型参数值//获取模型外部输入//仿真推进一步//设置模型外部输出try.tlc&!语句调用codegenentry.tlc,然后codegenentry.tlc调用其他TLC文件。(4)RTW_OPTIONS部分:Rtwoptions结构定义了显示在RTW选项卡中的变量和相关的用户界面元素。用户通过使用rtwoptions结构数组,可对Real??TimeWorkshop选项卡的Category下拉列表进行定制,定义显示在每个类别下的选项并指定处理这些选项的过程。(5)其他代码生成选项。4??模板联编文件模板联编文件提供了有关用户的模型和开发系统的信息。RTW使用这些信息来生成适当的makefile(.mk文件)进而创建可执行程序。LSBT的模板联编文件只对标准文件中的编译器和链接器选项、源文件、应用程序创建规则作一些修改。C语言编译器(VC6.0中的c.lexe)将RTW生成的模型代码编译成obj文件,然后在调用链接程序(link.exe)将obj构建成不同类型的应用程序,link.exe的参数决定了生成应用程序的类型。为了生成DLL文件,我们为链接器设置如下参数:USE_FLAGS=/DLLLDFLAGS=$(ldebug)$(USE_FLAGS)$(conlibsdll)}(4)添加在线参数调整、获取模型输入输出的代码,即上面提到的DoSimulation函数。DoSimulation函数实现接收来自LabVIEW的模型参数设置和模型输入,并将模型输出传递给LabVIEW。此函数利用memcpy函数进行数据传递,例如获取模块输入的代码如下所示:memcpy(Model_U,(MDL_INPUT*)x,rtmGetNumU(S)*(double));sizeof(5)构建动态链接库导出函数,此函数返回模型输入输出以及模型参数,并调用rt_OneStep()推进仿真执行一步。为了使LSBT具有通用性,这里固定了导出函数的格式:_declspec(dllexport)voidExcute_OneStep(doublex,double*y,void*param,intreset,doublestepsize)x、y、param分别表示模型输入、输出和参数。模型参数数据结构定义在mode.lh中;struct_Parameters_Model{//参数};reset:模型重启标志,为1表示需重新运行模型;stepsize:模型仿真步长,一般取系统的采样周期。LDFLAGS为tmf文件的变量名,它包含链接程序的选项设置描述,在创建应用程序过程中,RTW将LDFLAGS扩展作为链接程序的部分选项;ldebug变量包含链接器调试选项设置信息,conlibsdll变量指定库文件支持,这两个变量由RTW扩展。在源文件栏我们将模型执行支持性代码替换为自定义的lsbt_main.c:??REQ_SRCS=$(MODEL).c$(MODULES)lsbt_main.crt_sim.crt_nonfinite.c$(SOLVER)$(EXT_SRC)3??系统目标文件目标语言编译器(TLC)的作用是根据Simulink模块图的中间描述文件(mode.lrtw)生成目标环境专有的C代码。系统目标文件控制了代码生产过程。用户需要根据自己的目标生成自置成的参般情,以在创建应用程序规则部分,我们设置生成的文件为DLL(动态链接库)文件:..\$(MODEL).dll:set_environment_variables$(OBJS)$(LIBS)至此,LSBT的配置工作全部完成。下面介绍利用RTW进行VIEW??84??????计算机应用与软件2008年5??混合编程步骤第一步:在Smiulink中搭建仿真模型,并将其中用于LabVIEW的部分构建成子系统。构建成子系统的好处是减少生成DLL文件的数量,也方便在LabVIEW或者其他编程环境中调用。第二步:确定算法子系统的可调参数,并将其指定为Matlab工作空间变量。第三步:设置仿真参数。为了配合LSBT,模型将采用定步长的方式执行,仿真算法可根据需要选择,仿真步长取实际系统的采样周期。由于LSBT的数据记录将在LabVIEW中完成,因此workspaceI/O中所有相关选项都可不选。在Real_Timeworkshop页,需将 systemtargetfile!和 Templatemakefile!项指定为LSBT的系统目标文件和模板联编文件。建议将LSBT的相关文件(.tlc、.tm、f_main.c)保存到当前工作目录或者Matlab搜索路径中。第四步:构建子系统。在子系统上单击右键,选择 Real??TimeWorkshop-&BuildSubsystem?!弹出 BuildcodeforSub??system!对话框,选择可调参数存储类型为 SimulinkGlobal!,这样就可以在lsbt_main.c中在线调整参数了。单击Build即可生成子系统动态链接库文件。第五步:在LabVIEW中调用子系统动态链接库文件,并加入定时器或硬件中断代码推进仿真循环执行。LabVIEW通过CallLibraryFunctionNode(调用库函数节点)来实现对子系统动态链接库文件的调用。由于我们在lsbt_main.c中统一了导出函数的格式,所以对于所有simulink子系统的调用CallLibraryFunctionNode均有相同的配置:使用参数选项卡配置调用库函数节点的参数如表1所示。表1??调用库函数节点参数配置参数名xyparamresetstepsize类型数值数值匹配至类型数值数值数据类型8字节双精度8字节双精度按值处理有符合16位整型8字节双精度值值通过值指针至值图3??LabVIEW中系统响应曲线从图2、图3中可以看出两者仿真的结果基本相同,分析两组数据得到它们的最大偏差为2.8023e??004,在精度要求不是特别高的场合可以忽略不计。实例结果证明了混合编程方案的可行性和正确性。7??结??论本文利用RTW实现了LabVIEW和Simulink之间的混合编程。由于RTW产生独立于Simulink的模型代码,因此采用本混合编程方案构建的应用程序可脱离Simulink环境运行。另外,LabVIEW和Simulink均为图形化编程方式,将两者混合编程可大大提高开发效率,缩短开发周期。基于RTW的LabVIEW和Simulink混合编程可应用于实时控制系统的开发和硬件在环测试。参??考??文??献[1]杨涤,李立涛,杨旭,等.系统实时仿真开发环境与应用[M].北京:清华大学出版社,2002.[2]NationalInstrumentsCorporation.LabVIEWTM帮助[Z].2006.[3]TheMathworks.MATLABdocument[Z].2002.[4]杨乐平,李海涛,赵勇,杨磊,安雪滢.LabVIEW高级程序设计[M].北京:清华大学出版社,2003.[5]MicrosoftCorporation.MSDN[Z].[6]彭宇宁,朱后.利用DLL技术实现LabVIEW和MATLAB混合编程[J].计算机与现代化.??95.(上接第74页)[7]ChengMX,RuanL,WuW.Achievingminimumcoveragebreachun??<COM2005.24thAnnualJointConferenceoftheIEEEComputerandCom??municationsSocieties.ProceedingsIEEE.PublicationDate:March38??2645.13??17????其它设置可参看LabVIEW帮助文档。6??验证实例在Simulink中搭建一个二阶控制系统,获得其阶跃响应如图2所示。(上接第77页)参考文献[1]HandleyM,FloydS,PadhyeJ,eta.lTCPFriendlyRateControl(TFRC):ProtocolSpecification.RFC3448,January2003.http://www.iet.forg/.[2]LadanGhara.iRTPProfileforTCPFriendlyRateContro.lInternetdraft,6September2006.http://www.iet.forg/.[3]http://download.savannah.nongnu.org/releases/linphone/ortp/sources/.[4]SchulzrinneH,CasnerS,FrederickR,eta.lRTP:ATransportProtocolforReal??TimeApplications.RFC3550,July2003.http://www.图2??Simulink中系统响应曲线iet.forg/.[5]SchulzrinneH,CasnerS.RTPProfileforAudioandVideoConferenceswithMinimalContro.lRFC3551,July2003.http://www.iet.forg/.利用LabVIEW和Simulink混合编程,在LabVIEW中调用3包含各类专业文献、中学教育、外语学习资料、行业资料、专业论文、幼儿教育、小学教育、应用写作文书、各类资格考试、13基于RTW的LabVIEW和Simulink混合编程方法等内容。
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