конспект Гугнин

мещения объекта с шагом в несколько пикселей в момент перемещения следует нажать и удерживать клавишу Shift.

Можно ограничить направление движения выбранного объекта инструментом Перемещение только по горизонтали или только по вертикали, если в момент его перемещения удерживать клавишу [Shift]. Первоначально выбранное направление движения (горизонтальное или вертикальное) определяет направление перемещение объекта.

2.2.4. Удаление объектов

Чтобы удалить объект, следует выделить его с помощью инструмента Перемещение, после чего нажать на клавиатуре клавишу Delete или выбрать пункты главного меню Edit Remove From Project.

2.2.5. Отмена и восстановление действий

Если в процессе редактирования ВП была допущена ошибка, можно отменить или восстановить действия, выбрав Undo (Отменить) или Redo (Восстановить) в пункте главного меню Edit. Установка количества действий, подлежащих отмене или восстановлению, производится в пункте главного меню Tools Options. Для этого в появившемся окне Options следует выбрать кате-

горию Environment и в окошечке Maximum undo steps per VI установить число.

Установка небольшого числа повторений сохраняет ресурсы памяти компьютера.

2.2.6. Копирование объектов

Большинство объектов можно копировать, перемещая выделенный объект и одновременно удерживая клавишу [Ctrl].

После переноса выбранного объекта на новое место, отпускается сначала кнопка мыши, а затем клавиша [Ctrl]. В этом месте появляется копия объекта, а первоначальный объект остается на старом месте. Этот процесс называется копированием либо клонированием.

Можно копировать объекты и стандартным способом, выбирая пункты главного меню Edit Copy и затем Edit => Paste.

2.2.7. Метки объектов

Метки используются для идентификации объектов. Среда Lab VIEW имеет два вида меток: свободные и собственные.

Собственные метки принадлежат объекту, описывают только его и двигаются вместе с ним. Собственную метку можно перемещать независимо от объекта, но при перемещении объекта метка перемещается вместе с ним. Если у объекта метка отсутствует, то для её появления необходимо щелкнуть ПКМ по

27

объекту и в контекстном меню выбрать опцию Visible Items и в выпадающем меню поставить метку рядом с опцией Label.

Свободные метки не принадлежат объектам, их можно создавать, перемещать, вращать или удалять независимо. Они используются для описания объектов, ввода комментариев на лицевой панели и блок-диаграмме.

Для создания свободной метки используется инструмент Редактирование текста (Edit Text, «буква»). Выбрав этот инструмент, необходимо щелкнуть в свободном пространстве одной из панелей и ввести текст. После ввода текста метки поместить курсор в пространство вне метки или нажать кнопку Ввести текст (Enter Text) на инструментальной панели.

Совет. По умолчанию нажатие на клавиатуре клавиши [Enter] добавляет новую строку. Чтобы закончить ввод текста с клавиатуры, следует нажать [Ctrl]+[Enter]. Можно закончить ввод текста с клавиатуры нажатием клавиши [Enter], для этого в пункте главного меню следует выбрать Tools Options, затем в появившемся окне Options следует выбрать категорию Environment и далее поставить галочку в окошке End text entry with Return key.

2.2.8. Выделение и удаление проводников данных

Сегмент проводника данных - это отдельная горизонтальная или вертикальная его часть (рис.2.4). Место соединения двух сегментов - излом проводника данных. Точка, в которой встречаются два, три или четыре проводника данных называется точкой соединения.

Проводник данных содержит все сегменты между точками соединения, между терминалом данных и точкой соединения, между терминалами данных, если нет точек соединений. Для выделения сегмента используется инструмент Перемещение. Двойной щелчок мыши выделяет проводник данных, тройной щелчок выделяет множество проводников данных (рис. 2.5), последующее нажатие клавиши [Delete] удаляет выделенный проводник.

Рис. 2.5. Выделение и удаление проводников данных: 1 – сегмент; 2 – точка соединения; 3 – излом проводника данных; 4 – проводник данных; 5 – выделенный сегмент; 6 – выделенный проводник данных; 7 – выделенное множество проводников данных

28

2.2.9. Автомасштабирование проводников данных

Как показано на рис. 2.6, перемещение объектов не приводит к нарушению проводника данных.

2.2.10. Разорванные проводники данных

Разорванный проводник данных выглядит, как черная штриховая линия с красным крестом посередине, как показано на рисунке 2.7. Разрыв проводников данных происходит по причинам разного рода. Например, при попытке соединения объектов с несовместимыми типами данных.

1

Описание причины разрыва проводника данных появляется в окне всплывающей подсказки после наведения на инструмента Соединение (Connect Wire, «катушка»). Тройной щелчок инструментом Перемещение (Position/Size/Select, «стрелка») на проводнике и последующее нажатие клавиши [Delete] удаляет выделенный проводник. Удаление всех разорванных проводников производится через пункт главного меню Edit Remove Broken Wires или одновременных нажатием клавиш [Ctrl] + [B].

Внимание. Использование пункта главного меню Remove Broken Wires требует определенной осторожности. Иногда проводник является разорванным потому, что еще не закончено создание блок-диаграммы.

2.2.11. Редактирование текста (изменение шрифта, стиля и размера)

Выбрав пункт меню Text Settings на инструментальной панели, можно изменить шрифт, стиль, размер и провести выравнивание любого текста внутри меток или на дисплеях элементов управления и отображения.

На некоторых элементах управления и отображения данных, текст может быть помещен более чем в одном месте, например оси графиков. В этом случае текст в каждом поле можно изменять независимо. Текст выделяется инструментом Редактирование текста (Edit Text, «буква»), как показано на рис. 2.8, и на инструментальной панели выбирается пункт меню Text Settings.

29

Рис. 2.8. Редактирование текста

2.2.12. Изменение размеров объектов

Большинство объектов лицевой панели допускают изменение размеров. Чтобы подготовить объект к изменению размера, необходимо навести на него инструмент Перемещение (Position/Size/Select, «стрелка»). По углам объекта появляются маркеры: . Затем курсор следует установить наодин из маркеров и, удерживая нажатой ЛКМ, переместить маркер, размер шрифта при этом не меняется. Промежуточные границы изменяемого размера обозначаются штриховой линией. Когда нужный размер элемента достигнут, кнопку мыши следует отпустить. Удержание клавиши [Shift] во время перемещения маркеров сохраняет пропорции объекта.

Можно изменять размеры и объектов блок-диаграммы, таких как структуры и константы.

2.2.12. Выравнивание и распределение объектов в пространстве

Выравнивание группы объектов по оси производится с помощью опций в пункте инструментальной панели Align Objects. Для равномерного распределения объектов в пространстве следует воспользоваться пунктом

Distribute Objects.

30

2.2.13. Установка порядка размещения объектов

В случае, когда объекты перекрывают друг друга, можно установить порядок размещения объектов - один впереди другого. Для этого объект следует выделить с помощью инструмента Перемещение и в пункте меню Reorder инструментальной панели выбрать необходимые установки: Move Forward (Поместить на передний план), Move Backward (Поместить на задний план), Move To Front (Передвинуть вперед), Move To Back (Передвинуть назад).

Для объединения объектов в группу и закрепления их местоположения на рабочем пространстве лицевой панели следует выбрать необходимые установки в пункте меню Reorder инструментальной панели: Group (Группировать), Ungroup (Разгруппировать), Lock (Блокировать), Unlock (Разблокировать).

Наиболее часто эти операции приходится производить с объектами подпанели Decorations

2.2.14. Приведение нескольких объектов к одному размеру

Приведение нескольких объектов к одному виду производится с помощью выпадающего меню Resize Objects (Изменение размеров объектов). Предусмотрена возможность изменения размера всех выбранных объектов по ширине или высоте до ширины/высоты наименьшего или наибольшего объекта, также имеется возможность задать размер всех выбранных объектов в пикселях.

Отдельные объекты допускают изменения размера лишь по вертикали или горизонтали, например, числовые элементы управления и отображения, некоторые объекты сохраняют пропорции при изменении размера. Например, если среди объектов, выбранных для изменения размера по высоте, присутствует числовая константа, Lab VIEW не изменит ее размер, изменив размер остальных объектов, допускающих изменение размера.

2.2.15. Копирование объектов между ВП

Копировать и вставлять объекты из одного ВП в другой можно выбором пунктов главного меню Edit Copy и затем Edit Paste. Возможно копирование изображения или текста из других приложений и их использование на лицевой панели или блок-диаграмме. Если оба ВП открыты, можно копировать выбранные объекты, перемещая их с одного ВП на другой.

2.2.16. Окрашивание объектов

Можно изменять цвет большинства объектов ВП, но не всех. Например, терминалы данных и проводники данных блок-диаграммы используют только определенные цвета, соответствующие типу представленных данных.

Изменение цвета объекта или фона рабочего пространства производится с помощью инструмента Установить цвет (Set Color). Для этого следует

31

щелкнуть ПКМ на выбранном элементе или рабочем пространстве любой из панелей.

Можно изменить заданные по умолчанию цвета большинства объектов,

выбирая пункты меню Tools Options Environment и затем Colors.

Можно также сделать объект прозрачным, выбрав Т в меню Colors.

Вопросы для самопроверки к третьей лекции:

1.Какова последовательность создания ВП для расчета токов в цепи?

2.Как преобразовать ВП для расчета токов в цепи представляющие из себя комплексные величины?

3.Как осуществить создание объектов с помощью контекстного меню?

4.Как выделяются объекты на лицевой панели и блок-диаграмме?

5.Как осуществляется перемещение объектов на лицевой панели и блокдиаграмме?

6.Как осуществляется удаление объектов с лицевой панели и блокдиаграммы?

7.Как осуществляется восстановление действий при проектировании

ВП?

8.Как осуществляется копирование объектов на лицевой панели и блокдиаграмме?

9.Как создать собственную метку объекта?

10.Как создать свободную метку объекта?

11.Как осуществить выделение и удаление проводников данных?

12.Что такое автомасштабирование проводников данных?

13.Как выяснить причину появления разорванного проводника?

14.Как выделить и удалить разорванные проводники?

15.Как осуществляется редактирование текста?

16.Как осуществляется изменение размеров объектов?

17.Как осуществляется выравнивание и распределение объектов?

18.Как осуществляется установка порядка размещения объектов?

19.Как осуществляется приведение нескольких объектов к одному раз-

меру?

20.Как осуществить копирование объектов между ВП?

21.Как осуществляется окрашивание объектов?

Литература для дополнительного обучения: [2, с.18 – 36; 3, с.27 – 34].

Лекция 4 Цель лекции – изучить различные способы построения виртуальных при-

боров для решения алгебраических задач, научится использовать формульный узел и применять матричные методы..

3. РЕШЕНИЕ ЛИНЕЙНЫХ АЛГЕБРАИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ

Обратимся к ранее введенной электрической схеме (рис. 2.1). Задача: составить уравнения для токов этой схемы и решить их различными способами:

32

с использованием узла Формула палитры функций предназначенного для расчетов по формулам и с применением матричного метода.

3.1. Определение токов в цепи с использованием узла Формула

1. Токи в цепи рис. 2.1 можно рассчитать по законам Ома и Кирхгофа:

Значения сопротивлений R1, R2, R3 и электродвижущей силы Е выбираются самостоятельно.

2.Расчет по этим формулам можно выполнить при помощи узла Формула

Formula Node палитр функций (Functons Structures Formula Node).

Появившаяся рамка формульного узла растягивается до нужного размера и в нее вписываются расчетные формулы (1.1). Неизвестные записываются в левой части формул. Каждая формула пишется на отдельной строке и заканчивается точкой с запятой.

3.Затем в формулы нужно внести исходные данные и вывести результаты расчета. Для этого курсор устанавливают на рамке узла Формула щелкают ПКМ, из всплывающего меню ЛКМ вызывается опция Add Input (добавить вход) для входных величин и Add Output (добавить выход) для выходных величин. В появившиеся рамки вписываются наименования этих величин.

4.К входным рамкам подключаются цифровые управляющие элементы, к выходным – индикаторы. Входы и выходы можно устанавливать в любом месте рамки, но удоьнее их располагать на противоположных сторанах рамки узла. Наименования в рамках должны быть точно такими же, как в узле Формула. Допускается применение одного и того же наименования для входной и выходной величины.

5.При помощи управляющих элементов задаются исходные данные, после чего схема запускается на решение.

Вид ВП с использованием узла Формула показан на рис. 3.1. Примечание. Узел Формула не применяется для работы с комплексными

числами.

3.2. Решение алгебраических уравнений в матричной форме

Расчет токов в цепи рис. 2.1 можно провести по линейным алгебраическим уравнениям, составленным по законам Кирхгофа:

33

− I1 + I 2 + I3 = 0; (3.1)

R1 × I1 + R2 × I 2 = E;

R2 × I 2 - R3 × I3 = 0.

Рис. 3.1. Лицевую панель и блок-диаграмма ВП для расчета токов в цепи

34

Эти уравнения можно записать в матричной форме:

Для решения системы линейных алгебраических уравнений в среде LabVIEW существует элемент «Решение линейных уравнений», вызываемый из палитры функций по пути Functions Mathematics Linear Algebra Solve Linear Equatons.VI. Его терминалы можно раскрыть нажатием ПКМ на иконку и далее из всплывающего меню Visible Items Terminals. Вид элемента, исходный и с открытыми терминалами, изображен на рис. 3.2.

аб

Рис. 3.2. Вид элемента Solve Linear Equatons.VI (а) его терминала (б)

Для определения назначения терминалов нужно снова нажать на иконку ПКМ и выбрав опцию всплывающего меню Open Front Panel и открыть переднюю панель. Передняя панель имеет вид, представленный на рис. 3.3.

Рис.3.3. Передняя панель Solve Linear Equatons.VI

Уравнение (3.2) вводится таким образом: матрица коэффициентов Input Matrix (первая матрица уравнения) - подается на левый верхний терминал,

35

вектор заданных воздействий Known Vector (правая часть) – подводится к левому среднему терминалу, а результирующий вектор Solution Vector (вектор искомых токов) - снимается с правого верхнего терминала.

Скопируем с передней панели Solve Linear Equatons.VI объекты Input Matrix, Known Vector, Solution Vector на лицевую панель ВП так как это показано на рис. 3.4. Соединм на блок-схеме объекты проводниками.

Рис. 3.4. Лицевую панель и блок-диаграмма ВП для расчета токов в цепи

Вводим в матрицу Input Matrix коэффициенты матрицы. Растягиваем объекты Known Vector и Solution Vector до нужной длины инструментом Перемещение и вводим в вектор Known Vector значения его коэффициентов. Окна управляющих элементов и индикаторов имеют серый цвет, после внесения цифровых данных окна управляющих элементов становятся белыми.

В результате выполнения операции получается вектор решений Solution Vector. В этой строке представлены значения токов I1 = 3,8298 A, I2 = 2,1277 A,

I3 = 1,7021 А.

Можно из этого столбца выделить значения отдельных неизвестных. Для этого используется функция извлечения элемента массива Functions Programming Array Index Array. Выходы функции подключаются к элементам индикации (рис. 3.5).

После запуска программы индикаторы покажут величины, соответствующие значениям строк выходного вектора.

3.3. Матричные операции в среде LabVIEW

36