功能原型设计系列：算法工程

商业硬件

商业硬件步进提供了快速开始原型开发的简单方法，而且使用图形化系统设计帮助您在许多带有集成I/O的目标上实现本地算法。使用在NI CompactRIO和PXI平台中的实时处理器，集成带有确定性控制的I/O，得到更多可靠性。这对于硬件在环应用是很重要的，因为需要将硬件和软件紧密整合在一起，动态仿真控制算法设法控制的环境。

处理使用带有FPGA的实时处理器，您可以将LabVIEW集成到您的应用中，将代码从一个类型的商用硬件移植到另一个硬件上。举例而言，您可以移植在台式机上对实际世界I/O信号进行分析的代码，无需大量重写就可以将它用于PXI、PDA以及嵌入式处理器等平台上。实际上，先在台式机上设计并验证原型，然后将它转换到32位处理器上，进行嵌入式系统部署可以大大节省因为忽略设计限制而增加的开发时间和重复编码。


图2：LabVIEW目标

用于仿真和控制设计的工具

由于LabVIEW是一个开放式平台，您可以将您的测量数据映射到仿真结果上。您可以将用于行为建模的仿真数据与实时数据进行互换。此外，您可以使用仿真激励驱动物理测量，提供鲁棒的测试环境。

使用LabVIEW仿真验证并估计设计准则的性能。您可以将设计导入到不同的仿真工具中，进行早期设计评估。下一步包括自动化布局或模型建立工具，对构造过程进行自动化。保存可用的系统状态信息和输出信号帮助您调试应用程序以及建立应用程序性能规范。

使用例如LabVIEW控制设计和仿真模块中的控制方块图设计线性、非线性、离散或连续控制系统。使用这个抽象编程风格，您可以使用例如传递函数模块、积分器、微分器和反馈循环等传统控制概念进行编程。使用高级方块图，您可以在概念级开发解决方案，从而可以利用过去的系统经验和知识。


图3：使用控制设计与仿真的PID控制

下一步

对算法进行工程设计，实现原型系统的功能是个具有挑战性的过程。图形化系统设计是利用直观的图形化软件与商业硬件之间紧密整合优点帮助您克服与算法工程相关挑战的方法，从而让您可以用更低的成本更快地完成原型系统开发。

要学习从纸面设计转换到软件设计的技术细节，请参阅下面的相关资源。要继续原型开发过程的后续步骤，请返回功能原型系统系列。

NI公司供稿