题目：基于虚拟仪器LabVIEW的冰风洞喷雾测控系统设计与开发

冰风洞是试验研究飞机结冰及防（除）冰系统的专用地面试验设备，用来模拟流场、环境温度以及结冰云层等。喷雾系统是结冰风洞的重要组成部分，直接关系到风洞对过冷云雾水滴直径、液态水含量和云雾均匀区域范围的模拟能力。冰风洞喷雾测控系统直接关系到喷雾系统的工作状态，并且对试验段的云雾参数有着巨大的影响。本测控系统由压力控制部分和数据采集部分组成。

本文首先介绍了本课题的来源与背景以及计算机测控技术的现状及发展。根据多种虚拟仪器开发平台的特点，选用LabVIEW软件进行测控系统的开发。结合实验室冰风洞喷雾系统的测控需求，制定系统的设计方案。测控系统采用集散控制系统模型，采用工业控制计算机进行集中管理。根据喷雾系统的控制要求，对测控系统硬件部分进行了详细的介绍，包括传感器、工控机、采集模块等等。

本文对测控系统的软件部分进行了详细的介绍。首先系统总体采用横向和纵向结合方式的设计模式。各个功能进行模块化设计，包括采集模块、通信模块、显示模块、存储模块等。接着对系统模块之间的同步或通信技术进行了介绍，包括通知（Notification）、队列（Queue）、信号量（Semaphore）和事件发生（Occurrence）等。最后介绍开发过程中采用的多种经典的设计模式思想，包括事件结构的人机界面、状态机、主从结构、生产者/消费者模式等。

实验室冰风洞目前没有实现喷雾压力的自动调节，论文进行了喷雾压力控制的研究与仿真，为以后喷雾系统实现自动压力调节提供参考。系统选用Fuzzy-PID控制方法控制电动阀来调节喷雾压力。详细讨论了Fuzzy-PID控制技术，并在MATLAB/Simulink环境中对系统的喷雾压力控制进行了仿真研究。

仿真结果表明 Fuzzy-PID 控制实时性好且响应快，能有效消除稳态误差，大大提高了系统的鲁棒性，减小了超调，改善了动态特性，是实现喷雾压力调节的一种有效地控制策略。