利用labview為風機系統(tǒng)控制軟件測試開發(fā)硬件在環(huán)仿真器
概述：使用NI TestStand、LabVIEW實時模塊、LabVIEW FPGA模塊和NI PXI平臺創(chuàng)建用于西門子風機控制系統(tǒng)的嵌入式控制軟件發(fā)布的硬件在環(huán)（HIL）測試系統(tǒng)。
由于我們的軟件定期發(fā)布控制器的軟件新版本，我們需要測試軟件，驗證這些軟件將會在風力站的環(huán)境下可靠執(zhí)行。在每個軟件發(fā)布時，我們在現(xiàn)場使用軟件之前，需要先在工廠接受性能測試。這個全新的測試系統(tǒng)讓我們能夠自動化這個流程。
從過去系統(tǒng)中學到的經(jīng)驗
我們之前的測試系統(tǒng)是在10年前開發(fā)的，它基于另一個軟件環(huán)境和PCI數(shù)據(jù)采集板卡。測試系統(tǒng)體系結構和性能無法滿足我們對全新的測試時間和擴展性的需求。維護也十分困難，并且不能自動化完成有效的測試。它還缺乏對測試結果自動生成文檔和測試的可跟蹤性，不提供所需的遠程控制功能。此外，過去的HIL測試環(huán)境不支持多核處理，因此我們無法利用新多核處理器的計算能力。
未來系統(tǒng)的決定
在評價可用的技術之后，我們選擇了LabVIEW軟件和基于PXI的實時現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）硬件，開發(fā)我們全新的測試解決方案。我們相信這個技術會帶來靈活性和可擴展性，滿足我們未來的技術需求。同時，我們從NI提供的服務與產(chǎn)品質量中，建立了對解決方案的信心。
由于我們在測試內部系統(tǒng)中并沒有深入的開發(fā)經(jīng)驗，我們將開發(fā)外包給位于丹麥的CIM Industrial Systems A/S公司。我們選擇CIM Industrial Systems A/S是因為他們具有測試工程能力和歐洲多的LabVIEW認證架構師。CIM成功開發(fā)了這個項目，我們對得到的服務感到十分高興。
靈活的實時測試系統(tǒng)體系結構
全新的測試系統(tǒng)通過在LabVIEW實時模塊系統(tǒng)中，運行組件仿真模型，仿真實時風機組件的行為，為被測系統(tǒng)提供仿真信號。

圖2：西門子風力測試系統(tǒng)體系結構
主計算機包含直觀的LabVIEW用戶圖形界面，能夠方便地通過在面板中移動組件進行調整。Windows操作系統(tǒng)應用程序與兩個不兼容實時任務的外部儀器進行通信。

圖3：主計算機具有直觀的LabVIEW用戶圖形界面。
在主計算機上的軟件通過以太網(wǎng)與位于PXI-1042Q機箱中的LabVIEW實時目標進行通信。LabVIEW實時模塊運行通常包含20到55個并行執(zhí)行的仿真DLL的仿真軟件。這個解決方案能夠調用使用幾乎所有建模環(huán)境開發(fā)的用戶模型，例如NI LabVIEW控制設計與仿真模塊、The MathWorks, Inc. Simulink?軟件或是ANSI C代碼。我們仿真循環(huán)的典型執(zhí)行速率是24 ms，為滿足未來處理能力擴展需求提供了大量裕量。
用于定制風力渦輪協(xié)議和傳感器仿真的FPGA板卡
由于缺少現(xiàn)有標準，在風機中使用的定制通信協(xié)議很多。使用基于NI PXI-7833R FPGA多功能RIO模塊和LabVIEW FPGA模塊，我們能夠與這些協(xié)議進行通信并仿真。除了協(xié)議交互之外，我們使用這個設備仿真磁性傳感器和三相電壓電流仿真。其他的FPGA板卡與NI 9151R系列擴展機箱連接，進一步提高了系統(tǒng)通道數(shù)。
全新測試系統(tǒng)的優(yōu)點
相比上一代解決方案有許多優(yōu)點。由于系統(tǒng)的模塊化特性，進行改進、修改和進一步開發(fā)十分簡單。被測系統(tǒng)可以在無需測試系統(tǒng)體系結構任何變化的情況下進行快速替換。遠程控制功能和系統(tǒng)的簡單復制讓我們能夠在需要進行擴展時，靈活地將系統(tǒng)復制到其他站點。
仿真器為環(huán)境提供了在實驗室中驗證新軟件發(fā)布和測試特殊解決方案的能力。它還給了我們測試我們正在研究的新技術和新概念的工具。

使labview用于電廠保護的發(fā)電機綜合數(shù)據(jù)采集與分析裝置
概述：采用NI 的LabVIEW 和CompactRIO 硬件平臺實現(xiàn)了水輪發(fā)電機的數(shù)據(jù)采集及分析裝置各個裝置通過以太網(wǎng)將相應的數(shù)據(jù)和故障分析的結果傳輸?shù)奖O(jiān)控中的服務器上。

應用方案：
水輪發(fā)電機側裝配一套數(shù)據(jù)采集及分析裝置，各個裝置通過以太網(wǎng)將相應的數(shù)據(jù)和故障分析的結果傳輸?shù)奖O(jiān)控中的服務器上，整個系統(tǒng)主要包括三個部分：
1. 采用工業(yè)控制計算機作為，監(jiān)控中心的存儲以及監(jiān)控服務器
2. 采用NI 公司的實時嵌入式處理器、FPGA模塊、采集卡組成高速數(shù)據(jù)采集及分析裝置
3. 采用相應的傳感器對相關的電測量和非電量進行采集，通過前端信號處理模塊處理之后送到高速數(shù)據(jù)采集及分析裝置的采集卡，以作為后續(xù)存儲與分析的信號輸入。


投放市場的必要性
發(fā)電廠的機組故障錄波器基本上都沒有使用，老式的故障錄波器也正是要更新?lián)Q代的時候，而且隨著國民經(jīng)濟的快速增長，電力的需求越來越緊張，電網(wǎng)的建設步伐也在加快，電力系統(tǒng)故障錄波器作為系統(tǒng)事故分析不可缺少的組成部分，市場的需求正在日益的增加。
使用NI 的硬件提高開發(fā)速度
CompactRIO硬件的高可靠性，實時處理器的，以及FPGA的并行高速計算能力以及LabVIEW的信號處理能力和便捷開發(fā)為本裝置的研制提供了一個比較合適的軟硬件平臺。

使用 NI TestStand、LabVIEW 與 PXI 開發(fā)植入式助聽器測試系統(tǒng)
概述：使用 NI LabVIEW、PXI 電腦式儀器與 NI TestStand，建立一套自動化測試系統(tǒng)，能以 70% 的開發(fā)時間提供更多更靈活的功能。
我們針對內部研發(fā)使用了新的 PXI 架構功能測試系統(tǒng)，從電路板到組裝完成的產(chǎn)品，測試了 8 種不同的應用。我們也使用這套系統(tǒng)在公司內部以及不同的代工廠中進行生產(chǎn)測試。系統(tǒng)需要執(zhí)行眾多的動作，包括捕捉、儲存與分析 5 MHz 信號的波形，將電力與資料穿越皮膚，傳送到植入物中。我們使用聲音測量、電壓參數(shù)測量、在不同負載情況下的電流測量，同時通過數(shù)字 I / O及 GPIB與外部設備溝通。我們使用 USB 通訊設備來控制定制電路板上的繼電器、開關與其他的硬件。系統(tǒng)也能夠準確調整共振電路并測試 I2C 通訊。系統(tǒng)會自動生成測試報告，同時通過網(wǎng)絡進行存貯，供日后統(tǒng)計分析之用。

使用LabVIEW FPGA和CompactRIO開發(fā)伺服控制系統(tǒng)
概述：利用NI LabVIEW FPGA 模塊和CompactRIO 系統(tǒng)開發(fā)出世界上臺在連續(xù)旋轉式磁盤上進行三維全息數(shù)字數(shù)據(jù)存儲的伺服控制系統(tǒng)。

全息數(shù)字數(shù)據(jù)存儲（Holographic digital data storage，簡稱HDDS）技術是光學存儲領域里有前景的新興技術之一。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲技術，是把單的比特信息存儲為介質表面的磁或光變量，正在接近其物理的極限。然而，全息存儲技術可以使數(shù)據(jù)的傳輸速率加速到10 億比特每秒，把訪問時間降低到幾十微秒，同時將數(shù)據(jù)的存儲密度增加到理論的大值，即1 萬億比特每立方厘米?！　?br /> 通過在存儲介質的整個三維空間上編碼數(shù)據(jù)，并且利用稱為頁的大容量并行存儲塊來進行記錄和恢復，全息數(shù)據(jù)存儲技術突破了傳統(tǒng)二維技術（如DVD）的限制。

利用CompactRIO 對Daewoo HDDS 系統(tǒng)進行原型驗證
我們的H D D S 原型包括兩個主要的子系統(tǒng)：一個基于N ICompactRIO三百萬門的FPGA 系列模塊的電光運動控制系統(tǒng)和一個基于Xilinx 公司八百萬門的FPGA 電路板的視頻解碼系統(tǒng)。CompactRIO 系統(tǒng)控制著一個線性電機、一個步進電機、一個電流鏡和一個CMOS 相機。每一個運動控制環(huán)都要求的控制，所以我們利用反饋信號來控制和檢測數(shù)據(jù)。不同于傳統(tǒng)的計算型電路板，CompactRIO 系統(tǒng)使我們可以利用NI 公司的LabVIEWFPGA模塊來定制脈沖發(fā)生器的時序，其精度可達到一個FPGA時鐘周期。為了避免滑動，我們通過創(chuàng)建定制的用于加速和減速的數(shù)學函數(shù)，開發(fā)了復雜的電機控制算法。我們?yōu)槿N類型的電機分別設計了驅動電路，并把它們連接到CompactRIO 的輸入/ 輸出模塊上。除了運動控制，CompactRIO 還與用于視頻解碼的FPGA 電路板通信，該電路板是使用我們自有的用于視頻恢復和CMOS相機控制的信號處理技術開發(fā)的。前端MPEG解碼器積累在緩存中的數(shù)據(jù)量隨速度變化很大，CompactRIO 還通過檢查其變化來控制數(shù)據(jù)的傳輸速率。

使用LabVIEW 建構非侵入式技術而測得水果成熟度
概述：NI LabVIEW可找出平行板電容器雙板之間的佳距離。

因為農業(yè)的原料與后農產(chǎn)品均需達到相同品質，所以在采收前后了解水果的品質與成熟度格外重要。但是一般果農難以確實得知水果的成熟度，特別是果色與成熟度無關的水果。雖然或果農可以看出水果成熟度，但也無法因應大量采收的水果。因此我們需要穩(wěn)定、快速、非侵入式的技術，測得水果的物理屬性而進一步了解水果的品質與其成熟度。只要能且自動分類水果的成熟度，就能進一步讓農業(yè)升級，并造福超級市場的消費者。舉例來說，若能根據(jù)采收條件而系統(tǒng)性的了解水果成熟度，就能讓消費者進一步判斷水果品質。
大多數(shù)的傳統(tǒng)方式均具有破壞性，而無法大量應用于實務中。某些方式則透過硬度計(Penetrometer) 或沖擊力，測得水果的硬度。另可量測與成熟度相關的參數(shù)或化學物含量，如pH 酸堿值、可滴定酸度(Titratable acidity，TA)、可溶性固態(tài)物(Soluble-solid，SS) 含量、乙烯(Ethylene) 含量等。若要量測這些化學值與參數(shù)，往往侵入水果再應用復雜的分析技術，如氣液相層析(Gas - Liquid Chromatography (GLC) 與滴定法(測酸度)。
但近出現(xiàn)了非侵入式的水果成熟度檢測法。這些方法包含核磁共振(NMR) 與質子共振(PMR)，可了解可溶性固態(tài)物的含量；機器視覺系統(tǒng)則可減測水果果皮的顏色；音訊系統(tǒng)則可測出水果硬度。但是這些方式仍有潛在問題，如NMR 與PMR 均為位的設備，且水果顏色不一定與其成熟度相關。
使用LabVIEW 與DAQ 監(jiān)控人體于動態(tài)平臺上的擺動
概述：使用NI LabVIEW軟體搭配NI資料擷取(DAQ)硬體建構平臺，其表面具備122組應力感測電阻器(FSR)并能以200 Hz進行取樣，以量測人體擺動與平衡的控制情形。

人體即使在直立時，亦需隨時保持著穩(wěn)定性。人體整合多種機制，才能避免身體在靜、動態(tài)的條件下跌倒。測力板(Force platform) 與Stabilogram 均為量測、量化人體平衡度的標準。另根據(jù)時間概念而搜集壓力中心(COP)，以呈現(xiàn)姿勢控制的結果。基本上是以表面支撐人體中心，再垂直投射相關應力。主機電腦將根據(jù)FSR 的訊號而執(zhí)行一系列的計算作業(yè)，以取得COP (如圖1)。

圖1. 負責計算人體足部擺動的程式圖區(qū)塊
大多數(shù)的姿勢與平衡計量技術，均是主動操作姿勢或平衡狀態(tài)，再計算出人體的反應。在此系統(tǒng)中，我們是讓人體于不穩(wěn)定的支撐表面上保持平衡，達到自我反應的效果。若讓人體站在可移動的支撐表面上，亦可達到相同的變數(shù)。針對任何測試點，我們的平臺可達到不同方向的平衡紊亂(如圖2)。
在銜接儀器之后，此平臺可隨時追蹤人體COP 的移動，再顯示各種狀態(tài)下的人體穩(wěn)定程度。此時如BOSU Balance Trainer 的動態(tài)表面就極其重要，可完整補償姿勢控制器統(tǒng)，而模擬動態(tài)條件。與僅能模擬靜態(tài)條件的靜態(tài)平臺相較，動態(tài)表面更能呈現(xiàn)病理學方面的問題。
儀器控制
此堅固平臺的直徑為635 mm，非平面的圓頂直到動態(tài)平臺之處均為柔軟材質(如圖2)。另有薄薄一層FSR 排列為陣列，固定于平臺之上。我們另于平臺之上安裝感測器，以捕捉不同的站立姿勢，并達到更大的儀控面積(如圖2)。此系統(tǒng)好能盡量減少各種限制。