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目 录1

序1

第1章导论1

1.1测试仪器的三种模式1

1.1.1传统硬件化仪器1

1.1.2虚拟仪器1

1.1.3智能控件化虚拟仪器8

1.2虚拟仪器的开发系统10

1.2.1VMIDS开发系统10

1.2.2 LabVIEW开发系统12

1.2.3其他开发系统14

参考文献16

第2章智能虚拟控件17

2.1智能虚拟控件的概念17

2.2智能虚拟控件的模型19

2.2.1非智能虚拟控件19

2.2.2功能赋予20

2.2.3测试融合与智能虚拟控件21

2.2.4仪器的拼搭与拼搭场24

2.2.5仪器拼搭的方法28

参考文献33

第3章智能虚拟控件的建模理论与方法34

3.1智能虚拟控件的模型分类34

3.2智能虚拟控件的系统模型34

3.2.1简单系统模型35

3.2.2复杂系统模型36

3.2.3系统模型建模中的计算机方法37

3.3智能虚拟控件的独立功能模型38

3.3.1时域分析39

3.3.2信号运算40

3.3.3频域分析44

3.3.4短时傅里叶变换45

3.3.5 Wigner-Ville分布46

3.3.6小波变换46

3.3.7零相位数字滤波47

3.3.8噪声倍频程分析50

3.3.9旋转机械阶比分析52

3.3.10多分辨时频分析54

3.3.11希尔伯特－黄变换57

3.4.1统一数学模型建模依据59

3.4信号变换统一数学模型59

3.4.2傅里叶变换与小波变换正变换的统一数学模型60

3.4.3傅里叶逆变换与小波变换逆变换的统一数学模型62

3.4.4傅里叶变换与小波变换的广义统一数学模型64

3.4.5傅里叶变换与小波变换统一数学模型的流程图65

3.4.6傅里叶变换与小波变换统一数学模型的离散形式67

3.4.7基于统一数学模型的智能虚拟控件的实现67

3.5虚拟控件的界面建模70

3.5.1建模预备知识70

3.5.2建模中的坐标系78

3.5.3虚拟旋钮的建模79

3.5.4虚拟表盘的建模81

3.5.5虚拟选择开关的建模84

3.5.6虚拟拨盘的建模89

3.5.7虚拟温度计的建模91

3.5.8虚拟信号灯的建模93

3.5.9虚拟显示器的建模94

3.6显示建模106

3.6.1显示的框架模型106

3.6.2图形变换数学模型108

3.6.3颜色渐变模型110

3.6.4快速显示模型112

参考文献114

第4章智能控件化虚拟仪器系统的软件体系结构116

4.1软件体系结构技术116

4.1.1软件体系结构的定义117

4.1.2软件体系结构的多视图118

4.1.3软件体系结构模式121

4.1.4软件体系结构的核心模型124

4.1.5软件体系结构的描述语言125

4.1.6软件体系结构在软件开发中的地位和作用126

4.2.1基于层次消息总线的软件体系结构模式概述128

4.2基于层次消息总线的软件体系结构128

4.2.2智能虚拟控件的接口131

4.2.3消息总线133

4.2.4智能虚拟控件的静态结构135

4.2.5智能虚拟控件的动态行为136

4.2.6 HMB模式的系统动态演化137

4.2.7 HMB模式的特点138

4.3HMB模式的系统描述语言139

4.3.1智能虚拟控件的层次结构139

4.3.2智能虚拟控件的规约140

4.3.3智能虚拟控件的实现144

4.4.1增量软件开发145

4.4HMB模式的系统开发活动145

4.4.2系统开发活动146

参考文献150

第5章智能虚拟控件的设计153

5.1可复用智能虚拟控件的软件设计过程153

5.2智能虚拟控件的替换155

5.2.1智能虚拟控件的可替换性与替换方法155

5.2.2软件体系结构级的智能虚拟控件替换158

5.3智能虚拟控件的设计方法159

5.2.3智能虚拟控件替换的剧情环境159

5.3.1智能虚拟控件的内聚160

5.3.2智能虚拟控件的耦合161

5.3.3智能虚拟控件的复用161

5.3.4优化设计的准则163

5.4非智能虚拟控件库的设计163

5.4.1非智能虚拟控件的计算机表达方法163

5.4.2非智能虚拟控件的电子分类档案166

5.4.3非智能虚拟控件设计实例170

5.5.1仪器功能的算法设计177

5.5仪器功能库的设计177

5.5.2功能库模型181

5.5.3功能接口的设计181

5.6智能虚拟控件的制作183

参考文献184

第6章智能控件化虚拟仪器零编程拼搭机理185

6.1综合集成185

6.1.1控制集成186

6.1.2数据集成188

6.1.3显示集成191

6.1.4基于知识的软件智能化技术对综合集成的促进作用192

6.2基于知识的柔性综合集成系统193

6.2.1基于知识的建模分析194

6.2.2柔性综合集成的实现196

6.3零编程开发系统的动态模拟运行与演化200

6.3.1系统动态模拟运行200

6.3.2系统的动态演化202

参考文献203

第7章智能控件化虚拟仪器的特点204

7.1.1图形化虚拟仪器编程系统的原理205

7.1图形化虚拟仪器编程系统的本质和特点205

7.1.2 LabVIEW及LabVIEW开发虚拟仪器210

7.1.3图形化虚拟仪器编程系统的本质和特点215

7.2智能虚拟控件系统的本质和特点216

7.3两类系统的比较219

7.3.1功能库的形式219

7.3.2仪器组建的模式220

7.3.3系统发布的方式222

7.3.5特点的比较224

7.3.4使用对象224

参考文献225

第8章智能控件化虚拟仪器的实现226

8.1实现智能控件化虚拟仪器的基本要素226

8.1.1仪器功能组库226

8.1.2虚拟控件库226

8.1.3仪器拼搭场227

8.2智能控件化虚拟仪器的拼搭228

8.2.1系统初始化228

8.2.2仪器功能库的分析231

8.2.3虚拟控件的选择、创建与删除231

8.2.4虚拟控件物理属性的修改233

8.2.5虚拟控件功能赋予、功能融合、功能属性的修改236

8.2.6测试检验238

8.2.7辅助功能238

8.3智能控件化虚拟仪器240

8.3.1智能控件化小波变换信号分析仪241

8.3.2智能控件化单通道FFT分析仪248

8.3.3智能控件化双通道FFT分析仪252

8.3.4智能控件化波形显示与数据记录仪254

8.3.5智能控件化阶比分析仪261

8.3.6智能控件化噪声测试与分析仪264

8.3.7智能控件化音频分析仪266

8.3.8智能控件化扭矩转速测试仪270

8.3.9智能控件化齿轮传动链精度测试仪273

8.3.10智能控件化测温仪276

8.4智能控件化虚拟仪器的典型应用实例280

8.4.1智能控件化小波变换信号分析仪的应用280

8.4.2智能控件化单通道FFT分析仪的应用280

8.4.3智能控件化双通道FFT分析仪的应用280

8.4.4智能控件化阶比分析仪的应用281

8.4.5智能控件化音频分析仪的应用283

参考文献286