发展趋势

LabVIEW是NI公司推出的一种高效的图形化编程语言，同时也是著名的虚拟仪器开发平台。LabVIEW 是基于数据流的编译型图形编程环境，所以开发人员不用掌握太多的计算机编程知识，只需通过定义和连接代表各种功能模块的图标，就能方便、迅速地建立起通常只有编程技巧高超的程序员才能编制出的应用程序。同时，LabVIEW可以在不同操作系统下保持兼容，为数据的采集、仪器控制、数据分析和显示提供集成的开发工具，是面向测量与自动化领域工程技术人员的一种优秀编程平台。

虚拟仪器的概念，最初是由美国国家仪器公司（National Instruments Corp，NI）于1986年提出，NI公司在80年代研制和推出了许多总线系统的虚拟仪器。后来，美国HP公司，Tektronic公司，Racal公司也在此方面有了很多进展。虚拟仪器在国外发展很快，以NI公司为首的很多公司已经在市场上推出了大量基于虚拟仪器技术的电子仪器产品。据“世界仪表及自动化”杂志预测，虚拟仪器在21世纪中期将占到仪器市场50%左右的份额。虚拟仪器在本世纪发展很快，大有取代传统仪器的趋势。

近年来，国外很多公司都推出了虚拟仪器软件开发平台，使仪器的使用者可以开发组建自己需要的虚拟仪器。其中，比较具有代表性的是NI公司LabVIEW平台和Labwindows/CVI平台。相比而言，Labwindows是为熟悉C语言的传统软件开发人员所设计的。

LabVIEW是目前应用最广的数据采集、数据分析和控制开发环境之一[10]，主要应用于仪器控制、数据采集、数据分析及数据显示等领域，并可应用于Windows NT及UNIX等多种不同的操作系统平台。LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图形式。此外，虚拟仪器具有性能高、扩展性强、开发时间少、无缝集成等优点，有着广阔的发展空间，并最终要取代大量的传统仪器成为仪器领域的主流产品，成为测量、分析、控制、自动化仪表的核心。

虚拟仪器技术可通过通用接口总线、PLC、串行设备和插卡式数据采集板等，配合通用PC机的标准软硬件资源，构建灵活的、层次体系明晰的、功能强大的且人机界面友好的数据采集系统和便捷高效的控制系统[11]。虚拟仪器开发运行环境LabVIEW不仅功能强大，而且由于基于通用PC及其它标准软硬件模块，因而能有效提高构建测控系统的柔性、降低开发应用成本及保护投资。

LabVIEW广泛应用于包括自动化、通信、航空、半导体、电路设计和生产、过程控制及生物医学在内的各种工业领域中，来提高应用系统的开发效率。这些应用涵盖了产品生产过程中从研发、测试、生产到后期服务的各个环节。在系统设计中协调使用LabVIEW，共享软件及信息资源，可节约大量的时间和金钱。

在21世纪的工农业生产和日常生活中，有关温度采集控制系统是最常被用到的控制系统之一。PID控制器是控制系统中技术最成熟应用最广泛且唯一大规模商品化生产的控制器，而PID控制中的一个关键问题就是PID参数的整定[12]。传统的方法是根据某些整定原则确定参数，但由于温度过程本身具有非线性、时变、纯滞后、建模难以及负载扰动的问题，单纯依靠传统的PID控制难以满足温度控制的高精度要求，实现无静差控制[13]。随着计算机、现代检测和电子仪器等技术的高速发展，虚拟仪器成为现今仪器发展的主流方向。LabVIEW作为虚拟仪器开发工具，在数据采集和界面控制方面具有明显优势[14]。