trungnguyen0206
New Member
Download miễn phí Giáo trình Lập trình LabVIEW
MỤC LỤC
Bài 1: Giới thiệu LabVIEW
1.1 LabVIEW là gì? 05
1.2 Các ứng dụng của LabVIEW 06
1.3 Download và cài đặt LabVIEW 11
1.4 Phương pháp để học LabVIEW hiệu quả 16
1.5 Bài tập 18
Bài 2: Các phép toán trong LabVIEW
2.1 Chương trình đầu tiên: Phép cộng hai số x,y 19
2.2 Cấu trúc một bài trình LabVIEW 24
2.3 Ba quy tắc vàng khi lập trình LabVIEW 25
2.4 Các phép toán thông thường 26
2.5 Lưu file, mở file, tìm ví dụ, công cụ trợ giúp 27
2.6 Phần đọc thêm 29
2.7 Bài tập 30
Bài 3: Các loại Control và Indicator
3.1 Các control thường dùng 31
3.2 Các indicator thường dùng 33
3.3 Kiểu dữ liệu trong LabVIEW và chuyển đổi dữ liệu 35
3.4 Bài tập 36
Bài 4: Vòng lặp while, vòng lặp for
4.1 Vòng lặp while 37
4.2 Vòng lặp for 39
4.3 Ứng dụng vòng lặp 40
4.4 Bài tập 42
Bài 5: Cấu trúc case
5.1 Cấu trúc case 43
5.2 Ứng dụng cấu trúc case 44
5.3 Bài tập 49
Bài 6: Các hàm và công cụ hữu dụng thường gặp khác
6.1 Mô phỏng tín hiệu 51
6.2 Local variable 54
6.3 Formulas 57
6.4 Bài tập 60
Bài 7: Mảng và bó
7.1 Mảng 61
7.2 Bó 65
7.3 Bài tập 69
Bài 8: Tạo subVI, định thời gian, và lưu dữ liệu
8.1 Tạo và sử dụng subVI 71
8.2 ðịnh thời gian trong LabVIEW 77
8.3 Lưu dữ liệu 79
8.4 Bài tập 82
Bài 9: Giao diện người dùng (GUI)
9.1 Khái niệm về giao diện người dùng 89
9.2 Xây dựng một GUI thẩm mỹ và hiệu quả 85
9.3 Tạo file .exe (application file) 88
9.4 Bài tập 88
BÀI 1: Giới thiệu LabVIEW
10.1 Giới thiệu card Hocdelam USB-9001 89
10.2 Các ứng dụng với Card Hocdelam USB-9001 91
10.3 ðiều khiển PID động cơ DC 102
10.4 Bài tập 109
Bài 11: Thu thập dữ liệu với card NI USB-6008/6009
11.1 Giới thiệu card NI USB 6008/6009 111
11.2 Hướng dẫn lập trình Card NI USB6008/6009 114
11.3 Thực hành lập trình LabVIEW đo analog với cardNI USB-6008 117
11.4 Kỹ thuật phát xung tín hiệu với card NI USB-6008/6009
120
11.5 Bài tập 124
Bài 12: ðiều khiển chuyển động với họ card NI PCI 7350
12.1 Chuẩn bị thiết bị phần cứng và phần mềm 125
12.2 Cài đặt phần mềm 126
12.3 Thử phần mềm và phần cứng 130
12.4 Thiết lập các thông số trong MAX 134
12.5 Thử động cơ và chương trình điều khiển động cơmột chiều DC bằng
Analog output 135
12.6 ðiều khiển chuyển động 137
12.7 Một số lỗi thường gặp với card PCI 7356 142
12.8 Bài tập 144
Bài 13: Các chuyên đề mở rộng
13.1 Giao tiếp RS232 147
13.2 Thực hành giao tiếp RS232 148
13.3 Bài tập 152
Bài 14: Các chuyên đề mở rộng
14.1 Giao tiếp TCP/IP 153
14.2 Ví dụ Lập trình TCP/IP với LabVIEW
14.3 Bài tập 156
Bài 15: Các chuyên đề mở rộng
15.1 ðiều khiển hình ảnh (2D và 3D) trong LabVIEW 157
15.2 Lập trình Vi điều khiển ARM trong LabVIEW 169
15.3 Giải pháp về thời gian thực trong LabVIEW 171
15.4 Xử lý ảnh với LabVIEW 177
15.5 Bài tập 183
Bài 16: Hỗ trợ người học
16.1 Bảng phím tắt 185
16.2 Quy tắc vàng 191
16.3 Ghi chú 1
nhiều loại kiểu dữ liệu với số bit khác nhau. Số bit càng cao thì biến gán với
kiểu dữ liệu ñó càng có giá trị lớn. ðôi khi, cần thay ñổi kiểu dữ liệu ñể
giá trị ño ñược hiển thị ra một cách chính xác.
Lưu ý: Trong LabVIEW, dây
hay control, hay indicator màu
xanh thì có giá trị là Unsigned 8 bit.
Tức giá trị tối ña của các khối này là
255).
Lập trình LabVIEW TS. Nguyễn Bá Hải
56 Hỗ trợ nhanh: - [email protected] | 098 8868 524
Lưu ý khi làm việc với phần cứng trong LabVIEW là trước khi khởi
ñộng phần mềm LabVIEW, ta phải cắm card USB vào máy. Nếu LabVIEW
ñang ñược mở và card chưa cắm thì ta tắt LabVIEW ñi và cắm card vào, sau
ñó khởi ñộng LabVIEW lên. Nếu ñã làm ñúng hết các bước mà bạn không
giao tiếp ñược phần cứng ñể ñọc tín hiệu từ cảm biến thì hãy liên lạc
[email protected] hay [email protected] ñể ñược hỗ trợ.
10.3 ðiều khiển PID ñộng cơ DC
10.3.1 Lý thuyết ñiều khiển PID
Có thể nói bộ ñiều khiển PID (viết tắt của: Proportional–Integral–
Derivative Controller) là một trong những bộ ñiều khiển phổ biến và quan
trọng nhất trong các thiết bị và hệ thống công nghiệp từ ở ñĩa CD tới vận tốc
xe ô tô ñều ñược thực hiện bởi các thuật toán PID. Tài liệu này ñó dùng ñiều
khiển các hệ thống vật lý như ñộng cơ DC (Xem hình 10.9), hệ thống lái tự
ñộng trên robot, ô tô, lò nhiệt, vv.
Hình 10.9 Sơ ñồ ñiều khiển ñộng cơ DC theo thuật toán PID
ðiều khiển PID là gì? Bộ ñiều khiển PID (Proportional–Integral–
Derivative Controller) là một bộ hiệu chỉnh có phản hồi nhằm làm giá trị
sai lệch của một tín hiệu ñang ñược ñiều khiển bằng không. Bộ PID có ba
thành phần: proportional - tỷ lệ, integral - tích phân, và derivative - ñạo
hàm), ba thành phần này ñều có vai trò ñưa sai lệch về không. Tính chất tác
ñộng của mỗi thành phần có ñặc ñiểm riêng ñược khảo sát chi tiết trong
phần sau. Tín hiệu phản hồi (feedback signal) thường là tín hiệu thực ñược
ño bằng cảm biến. Giá trị sai lệch là hiệu của tín hiệu ñặt (setpoint) trừ cho
tín hiệu phản hồi.
BÀI 1: Giới thiệu LabVIEW
Hỗ trợ nhanh: - [email protected] 0988868524 57
- PID là bộ ñiều khiển thông dụng nhất trong công nghiệp vì tính dễ áp
dụng, và mang lại chất lượng ñiều khiển ổn ñịnh cho hệ thống. Cụ thể, bộ
ñiều khiển PID thường sử dụng trong ñiều khiển ñộng cơ DC, robot, các hệ
thống trong ô tô, ñiều khiển áp xuất, băng truyền, vv.
Ví dụ: Bài ñiều khiển ñộng cơ trong hình 10.9 ñược giả sử ñược dùng
ñể ñiều khiển vị trí của ñầu 1 gắn trên thanh kim loại trượt không ma sát
trên bề mặt 3 ñể thanh di chuyển từ A ñến B như hình 10.10.
Hình 10.10 Cơ cấu cần ñiều khiển vị trí
10.3.2 Bản chất toán học của thuật toán PID
Sơ ñồ của hệ thống trong hình 10.9 ñược vẽ lại thành hình 10.11.
Hình 10.11 Bộ PID ñiều khiển vị trí
Một bộ ñiều khiển PID có sơ ñồ như hình trên. Trong bộ ñiều khiển
PID, sai lệch e ñược tính bằng hiệu giá trị ñặt hay ñiểm ñặt (Set point sθ )
trừ cho giá trị thực tế ño ñược (measured value của hệ thống mθ ).
mse θθ −= (10.1)
Lập trình LabVIEW TS. Nguyễn Bá Hải
58 Hỗ trợ nhanh: - [email protected] | 098 8868 524
Hoạt ñộng của hệ thống ñiều khiển vị trí. Bộ PID này sẽ ñọc và hiểu
giá trị mà người ñiều khiển mong muốn (gọi là giá trị ñặt, ở ñây là vị trí của
B có tọa ñộ xB=20cm), thường người ñiều khiển ñưa giá trị ñặt vào bộ ñiều
khiển PID thông qua GUI (Graphical user interface - giao diện người dùng
ñồ họa). Bộ ñiều khiển PID sẽ tính sai lệch e, và qua bộ PID thành tín hiệu
ñiều khiển u(t)1 tính theo công thức 10.2, sai lệch sau khi tính toán ñược
truyền ra ngoài hệ thống thực thông qua card vào/ra (I/O) như card
Hocdelam USB-9001 hay NI 6009 ở ñây tín hiệu lúc này là tín hiệu ñiện áp
và ñược gọi là u(t)2. Sau ñó, tín hiệu này ñược khuếch ñại nhờ một bộ
Driver (ví dụ Motor driver) ñể tăng tín hiệu ñủ công suất ñiều khiển cơ cấu
chấp hành (ñộng cơ DC), gọi là tín hiệu U(t). Tín hiệu ñiều khiển ñộng cơ
sẽ ñiều khiển cơ cấu 5, khi ñộng cơ quay thì thanh kim loại trược theo
phương X và ñầu 1 di chuyển dần từ A tới B. Hoàn thành một vòng ñiều
khiển. Sau ñó bộ ñiều khiển PID sẽ liên tục thực hiện lại việc tính toán sai
lệch của vị trí ñặt (vị trí B) so với giá trị vị trí thực tế (measured signal) của
ñầu 1 (nhờ vào bộ ño vị trí gắn với ñộng cơ), Nếu giá trị sai lệch vẫn còn thì
bộ ñiều khiển PID tiếp tục phát ra tín hiệu ñể quay ñộ ñộng cơ cho tới khi
giá trị thực tế của dộng cơ trùng khớp với giá trị ñặt. Tức khi ñó sai lệch sẽ
bằng 0. Chừng nào còn sai lệch thì bộ ñiều khiển PID còn hoạt ñộng ñể hiệu
chỉnh tín hiệu ñiều khiển. Bản chất toán học của bộ PID sẽ ñược giải thích
trong công thức 10.2. Giá trị tín hiệu ñưa vào ñộng cơ ñược tính là:
)()()()(
0
te
dt
d
KdeKteKtu d
t
ip ++= ∫ ττ (10.2)
− )(tu : tín hiệu ñiều khiển, là tín hiệu do bộ PID sinh ra, (thường tín
hiệu này ñi qua một module công suất) và ñi vào hệ thống (ñộng cơ
một chiều). Có ñơn vị phụ thuộc phần cứng, như ñối với ñiều khiển
ñộng cơ một chiều 24V thông qua module công suất là một Motor
driver 24V thì )(tu có ñơn vị là Volt.
− )(teK p : Khâu tỷ lệ.
− dip KKK ,, : các hệ số tỷ lệ, tích phân và vi phân của bộ PID
− )(te sai lệch tại thời ñiểm hiện tại.
− )()( ττ de : Diện tích S tạo bởi ñường cong giá trị thực tế (xem hình
1.21), ñường thẳng giá trị ñặt, và các cận là thời ñiểm trước và sau
một vòng ñiều khiển (cũng chính là thời gian thực hiện hết một vòng
lặp toàn bộ chương trình ñiều khiển K trong ñồ thị 10.12) hay nói
cách khác K chính là ñơn vị thời gian trích mẫu )(τd (thường thời
gian trích )(τd mẫu bé khoảng ms thậm chí nano giây).
BÀI 1: Giới thiệu LabVIEW
Hỗ trợ nhanh: - [email protected] 0988868524 59
Vậy tích phân từ 0 → t của sai lệch nhân với thời gian lấy mẫu
(trong công thức 10.2) chính là tổng hợp các sai lệch từ khi hệ thống
bắt ñầu ñược ñiều khiển tới thời ñiểm hệ thống ñang hoạt ñộng hiện tại.
Hình 10.12 Mô tả giá trị ñặt, giá trị ño ñược và diện tích sai lệch
− Các hệ số luôn không âm: Tức 0,, ≥dip KKK
− dtted /)]([ : Tốc ñộ thay ñổi của sai lệch tại thời ñiểm hiện tại.
Ý nghĩa các hệ số gain trong bộ PID khi tăng các hệ số dip KKK , ñộc
lập nhau
− Với cùng một giá trị )(te , nếu tăng pK , thì tín hiệu ñiều khiển )(tu
tăng. )(tu tăng ñồng nghĩa ñiện áp tác ñộng vào ñộng cơ một chiều
tăng lên, ñiện áp tăng sẽ làm làm giảm )(te nhanh hơn có nghĩa hiệu
giá trị ñặt và giá trị ño ñược sẽ giảm nhanh hơn. Khi ñó ta gọi khả
năng ñáp ứng của thống nhanh. ðáp ứng của hệ thống ñược xem là
càng nhanh khi thời gian cần thiết ñể tín hiệu ñầu ra của hệ thống ñạt
tới giá trị ñặt càng nhỏ.
Lập trình LabVIEW TS. Nguyễn Bá Hải
60 Hỗ trợ nhanh: - [email protected] | 098 8868 524
Tuy nhiên, khi pK quá lớn, thì hệ
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: