基于-LabView机械项目工程仿真实验.pdf

. 基于 LabView 的机械工程仿真实验 实验一 信号的发生与分析实验 一 实验目的 在理论学习的基础上，认识各典型信号的波形曲线及其典型参数对波形的影响。 二 实验原理 信号从广义上讲， 是随时间变化的某种物理量。 严格来说， 信号是消息的表 现形式与传送载体。 信号的分类有几种方法： 1 确定信号与随机信号 2 连续信号与离散信号 3 周期信号与非周期信号 4 能量信号与功率信号 以下介绍几个基本概念。 连续信号：在观测过程的连续时间范围内信号有确定的值， 允许在其时间定 义域上存在有限个间断点。通常以 f(t) 表示。 模拟信号：如果连续信号在任意时刻的取值是连续的，即为模拟信号。 离散信号：信号仅在规定的离散时刻有定义。通常以 f[k] 表示。 数字信号：取值为离散的离散信号。 三 实验内容与步骤 1 典型信号的波形分析实验 典型信号的波形分析主要是通过信号类型、采样参数、频率、幅值、初始相 位、直流偏置、占空比、噪声等参数的设置，让学生观察输出波形的变化。其实 验前面板如下图所示 , 分为控制区和显示区两部分。控制区完成对信号相关属性 的输入控制， 通过改变控制区各输入控件的类型或数值， 可以实现输出频率、 幅 度、初始相位、直流偏移各不相同的正弦波、方波、三角波、锯齿波四种常用函 数波形。其中占空比只对方波有效。 还可以通过设置程序的等待时间来改变波形 的变化快慢。显示区显示当前设置所产生的波形信号以及信号在当前时间的相 .. . 位。 图 1-1 典型信号的波形分析实验前面板 2 多频信号发生实验 在实际测试当中， 采样得到的信号往往包括很多信号， 这些信号的频率、 幅 度等特征不一样， 因此在检验测试系统时需要用合成信号来仿真， 以便尽量使之 与真实测试环境信号保持一致。 多频信号发生器，在时域中发生一组频率幅值不同的波形，通过 FFT变化， 观测其在频域中的波形。 前面板如图所示， 用三个一维数组输入控件设置各个分 量的频率、幅度、初始相位，在数组中处于相同位置的频率、幅度、初始相位组 成一个分量。为了证明确实是多频波，对信号进行傅里叶变换，观察其频域图， 结果表明确实与设置相吻合。 注意：频域图中幅值比时域图中信号峰值小，这是因为时域中显示的是有 效值，对正弦波来说，有效值为峰值的 2 / 2 。 .. . 图 1-2 多频信号发生实验前面板 3 多谐信号附加噪声的波形发生实验 多谐信号附加噪音的波形发生器， 主要加入了对多谐信号的设置参数， 观测波形 变化。 .. . 图 1-3 多谐信号附加噪声的波形发生实验前面板 4 噪声信号发生实验 在以往的测试系统设计中， 一般假定测试环境是理想的， 即不存在噪声、 干 扰，在试验阶段再对噪声进行相关处理。 在测试系统主要方案、 硬件都已基本确 立的情况下再来考虑噪声问题， 往往使得噪声处理很