LabVIEW是一种强大的图形化编程环境，特别适合于控制系统的设计和分析。本课件《精通LabVIEW程序设计》由清华大学张桐于2008年编著，深入讲解了如何使用LabVIEW进行控制系统的设计和建模。以下是课程内容的详细解析：
1. **11.1 概述**
LabVIEW Control Design Toolkit是LabVIEW的一个扩展，它提供了丰富的库函数，使得用户能够便捷地进行系统建模、转换、分析和求解。通过这个工具包，工程师可以从繁琐的手动计算和绘图中解脱出来，快速得到准确的控制系统分析结果。安装此工具包后，LabVIEW会增加一个“控制设计与仿真”子选板，其中包含所有相关的VI库。
2. **11.2 控制系统的建模**
- **11.2.1.1 传递函数模型**
要建立传递函数模型，首先在前面板添加自定义的电阻、电容和电感控件，然后在框图中利用While循环结构嵌入“CD Construct Transfer Function Model.vi”，并结合“CD Draw Transfer Function Equation.vi”来绘制和显示传递函数模型。
- **11.2.1.2 零极点增益模型**
零极点增益模型可通过“CD Construct Zero-Pole-Gain Model.vi”创建，其具体步骤与传递函数模型类似。
- **11.2.1.3 状态空间模型**
使用“CD Construct State-Space Model.vi”可以构建状态空间模型，这是一种描述系统动态行为的数学表示方法。
3. **11.2.2 模型转换**
通过不同的VI，如“CD Convert to Transfer Function Model.vi”、“CD Convert to Zero-Pole-Gain Model.vi”和“CD Convert to State-Space Model.vi”，可以方便地在不同模型之间进行转换。
4. **11.2.3 模型连接**
要将多个模型进行组合，可以使用“CD Parallel.vi”、“CD Series.vi”和“CD Feedback.vi”等VI，通过多态VI选择器选择合适的模型连接方式，如并联、串联或负反馈连接。
学习LabVIEW在控制系统中的应用，不仅能够掌握基本的建模技术，还能理解控制系统的时域和频域分析。时域分析通常涉及系统响应曲线，如阶跃响应和脉冲响应，用于了解系统在不同输入信号下的行为。而频域分析则利用傅里叶变换，研究系统对不同频率成分的响应，帮助优化滤波器设计或稳定性评估。
通过本课件的学习，读者将能够运用LabVIEW进行实际的控制系统设计，包括控制器的开发和系统性能的测试，同时加深对经典和现代控制理论的理解。无论是模拟电路的分析，还是数字信号处理，LabVIEW都能提供直观、高效的设计平台，为解决自动化和控制领域的复杂问题奠定坚实的基础。
