# LabView数学和龙格-库塔-PID-指数平滑-模特卡洛模拟

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LabVIEW | 数学函数 | 矩阵数学 | 数据采集 | 数据分析 | 视窗 | 微分 | 积分 | 龙格-库塔积分 |  指数平滑 | 蒙特卡洛模拟 | 比例微分积分控制(PID)
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{% tab title="梗概" %}
### 介绍 | 基础知识 | 数学函数 | 矩阵数学 | 数据采集

#### 采集数据

操作数据采集系统需要软件，而这正是LabVIEW发挥作用的地方； LabVIEW旨在与National Instruments数据采集系统一起使用。

在收集数据之前，您需要确定以下内容：

* 将使用哪种数据采集设备？
* 将使用哪些AI通道？
* 每个通道多久采样一次？
* 应该收集多少个样本？

在LabVIEW中，请求数据采集设备收集一个或多个数据值的任务称为任务。定义数据采集任务时，可为上述问题提供答案。

可以在LabVIEW内部使用DAQ Assistant VI定义任务，也可以在LabVIEW外部使用National Instruments Measurement 和 Automation Explorer定义任务。 无论哪种方式，您都可以在定义任务时对其进行测试，这有助于正确配置任务。

### 使用Measurement and Automation Explorer配置任务

National Instruments Measurement and Automation Explorer可以通过以下几种方式打开：

*   在Windows的“开始”菜单中，使用

    Start / All Programs / National Instruments / Measurement and Automation
*   在“ LabVIEW入门”对话框中，使用

    Tools / Measurement & Automation Explorer . . .
*   编辑LabVIEW VI时，使用

    Tools / Measurement & Automation Explorer . . .

但是，Measurement and Automation Explorer已启动，它会打开，外观如图21所示。 配置列表中的项目可能会有所不同，具体取决于计算机系统上安装的内容。

* 可以展开“Data Neighborhood”节点以显示所有先前定义的数据采集任务。
* 可以展开“Devices and Interfaces”节点以显示计算机上安装的所有数据采集设备。

在图22中，“设备和接口”节点已展开，以显示已安装一个数据采集设备，一个NI USB-6009数据采集系统已安装为“ Dev 1”（由National Instruments提供，用于与本文关联的测试）。 该设备具有8个单端（4个差分）AI端口，2个AO端口和12个数字IO端口，并通过USB端口（笔记本电脑的最佳选择）连接到计算机。 它使用14位ADC，每秒可处理多达48 K个样本。

如果右键单击列表中的设备名称，则会出现一个弹出菜单（参见图23），其中提供了一些有用的选项。

* Self-Test-使您可以快速查看数据采集系统是否已连接并且正在工作。
* Test Panels . . .-打开一个对话框，使您可以快速测试设备上的输入和输出。
* Reset Device-将设备重置为出厂默认值。 （例如，将AO值设置回0V。）
* Create Task . . .-打开用于配置数据采集任务的对话框。
* Device Pinouts-显示如何组织与数据采集设备的连接。

Self-Test快速简便，在安装设备后至少应立即使用一次，以确保其与计算机正确通信。

Test Panels . . .对话框可让您查看通过AI通道传入的内容以及通过AO通道发出的内容。 这些可以一起用于测试AI通道。当您指示AO通道输出电压时，它将继续这样做，直到您指示它输出不同的值，重置设备或关闭设备电源。 您可以将AO输出连接到任何AI端口，以确保AI端口正在接收并报告正确的值。

要使用模拟输出测试面板（参见图24），

1. 在“测试面板”对话框中选择“Analog Output”面板。
2. 选择您要使用的设备和频道名称。
3. 验证输出信号的模式。 在USB-6009设备上，“ DC值”是唯一选项
4. 通过在文本框中键入值或使用滑块控件来设置所需的输出值
5. 验证输出限制对您的设备是正确的。 如果尝试输出超出设备允许范围的值，则会收到错误消息
6. 单击更新按钮以使所选的AO开始输出指示的电压

您应该能够使用电压表检查输出电压，或者可以将AO信号发送到AI以检查该值。 要查看正在输入AI端口的内容，请使用“测试面板”对话框和“模拟输入”面板（如图25所示）。

AO-0的输出（模拟量输出零）连接到AI-1（模拟量输入1），该AI-1被连接为差分输入。 如图24所示，指令AO-0输出3 V.对AI-1进行了测试，以验证AO和AI均正常工作，结果如图25所示。

要使用“模拟输入”面板，请执行以下操作：

1. 选择要测试的设备和通道名称。 在图25中，使用的是通道AI-1，而不是默认的AI-0。
2.  选择数据收集方式。 在此示例中，使用了“按需”，这意味着数据收集将在单击“开始”按钮时开始，并一直持续到单击“停止”按钮为止。 值绘制为收集的图形。

    其他选项包括：

    * 有限-以“速率（Hz）”字段中指定的采样率收集“要读取的样本”字段中指定的样本数。 单击“开始”按钮时开始收集，当已收集指定数量的样品时停止收集。 一旦收集了整个数据集，就将这些值绘制成图形。
    * 连续—以“速率（Hz）”字段中指定的采样率收集“要读取的样本”字段中指定的样本数。 单击“开始”按钮开始收集。 但是，对于连续采样，一旦已经采集并显示了一批样品，就将继续进行数据采集并采集另一批样品。 数据收集将继续，直到单击“停止”按钮为止。
3. 选择与模拟输入一起使用的输入配置。 由于AI-1已连接为差分输入，因此在“输入配置”字段中选择了该选项。 选项包括：
   * 差分-使用两个AI端口并测量电压差。
   * RSE-参考单端。未连接到AI输入的源信号线已连接到数据采集设备的地面。
   * NRSE-非参考单端。 未连接AI输入的源信号线已连接到数据采集设备上的AISENSE连接，这将AI测量的负极连接到传感器地线。 （这不是这些示例中使用的USB-6009设备的选项。）
   * 伪差分信号—信号线连接到AI测量的正极，而负极端连接到传感器接地。使用一个小电阻器可最小化传感器接地与数据采集设备接地之间的电流。 （这不是这些示例中使用的USB-6009设备的选项。）
4. 输入限制用于缩放图形显示
5. 单击开始按钮开始数据获取

测试设备后，通常会创建一个数据采集任务，以准备使用LabVIEW进行数据收集。

#### 从Measurement and Automation Explorer创建数据采集任务

#### 在LabVIEW内部创建数据采集任务—DAQ Assistant Express VI

#### 使用DAQ助手收集数据

#### 使用保存的任务进行数据收集

### 输入输出

### 绘图

### 数据分析

### 视窗编程

### 高级数学
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