王 新, 张圆圆， 张将将， 徐保岩， 王书茂

(中国农业大学 工学院, 北京 100083)

基于LabWindows CVI的双容水箱虚拟实验系统开发

王 新, 张圆圆， 张将将， 徐保岩， 王书茂

(中国农业大学 工学院, 北京 100083)

根据虚拟仪器及自动控制理论综合教学要求,设计制作了一种基于LabWindows CVI的双容水箱模块化虚拟仪器实验教学系统。该系统不但能够较好地模拟工业生产过程,使学生对实际工业应用实例有直观的了解,还可以让学生利用LabWindows CVI虚拟仪器软件对双容水箱中的传感器及执行元件进行检测与控制。该系统采用模块化设计,控制方案变化灵活,编程操作简单易学,受到学生和实验教师的好评。

虚拟仪器； 双容水箱； LabWindows CVI； 实验教学

双容水箱模型由2个具有自平衡能力的单容水箱上下串联而成,通常要求通过对模拟仪表、计算机、PLC等单回路控制,实现下水箱液位的定值控制[1],一般选取上水箱的进水流量作为操纵量予以控制。

从工程应用角度看,双容水箱实验系统具有很强的代表性和工业背景,它通过各阀门的开关,可组成各阶系统对象及复杂的控制回路,可模拟随机发生的故障等[2]。双容水箱实验为系统辨识、控制理论及故障诊断等研究提供了典型的控制实例,尤其是为先进控制技术的应用提供了良好的实践平台[3-5]。

从教学角度看,双容水箱实验系统的开发为工程控制理论的教学和科研提供了良好的实验环境[6]。开发经济、实用并能真实复现工业过程的实验教学系统,能够帮助学生将所学的知识应用到实践中并自主进行创新设计；……