【硕士论文】虚拟通信实验室的研究与实现.pdf

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1、贵州大学2005届硕士研究生学位论文虚拟通信实验室的研究与实现学科专业：过篡机廑用技术研究方向：控制撞杰导师：重僮良熬援研究生：张欣中国·贵州-贵阳200—L年√L月卫一剡糯摘要本课题的目的主要是建立一整套的虚拟实验室环境，通过计算机采集技术，计算机控制技术和网络技术，为学生提供～个通过计算机操作和控制实验设备的平台，从而达到实验的目的，并进一步提高其实际动手动力。本课题的基本思路是这样的：首先，通过计算机采集技术，将实验设备的信号采集到计算机之中，再通过计算机控制技术利用计算机强大的计算能力来处理这些信号，然后，利用处理的结果去控制实验设备，通过这个过程，实现了虚拟实验室的一个先决条件

2、，那就是能够用计算机去测量、操作和控制实验设备。之后，再利用计算机网络技术，将与实验设备接口的主机中的数据共享到网络中的其他客户机，并使这些客户机在能够获取测量数据的同时也具有操作和控制设备的能力。本课题在技术上较为新颖，是当前计算机控制技术发展的一个潮流，即将操作平台从原有的单机系统改进为多机系统或者是网络系统，它的好处不仅仅体现在实验室之中，在实际工业过程开发中也具有很广泛的前景。原有的计算机控制系统与本次研究的课题相比主要有两大缺点：一是其计算机硬件平台多为单片机而不是本次课题所使用的工业控制机，虽然单片机具备一定的控制功能，但是它的操作性较差，开发完毕后难于修改，而工控机具有较强

3、的稳定性和抗干扰能力，在它之上开发的控制系统的性能要优于单片机系统的性能，当然，相应的开发难度也有所提高，但这正是本课题要着手解决的问题；二是单片机构建的系统基本上都是单机系统，而我这次课题的平台是网络平台，也就是要将控制技术网络化，最终的目标是使学生可以足不出户就能通过计算机网络在位于学校的实验设备上进行实验，真正实现教学的网络化。本课题采用一种通用方法来创建基于网络的虚拟实验室，从形式上可以分为实验环境和网络实现两个大的部份。实验环境部份采用LabVIEW开发环境对实验室中的仪器进行数据采集和控制：网络部份采用局域网及]ntemet技术把所提供的实验模块融合到一个网站中去，用户无论距

4、离设备有多远，都可以通过浏览器访问到实验室中的服务器，进行实验操作，远程控制实验仪器。在本次课题中，由于时间有限，只能完成系统的基础建设，相信随着对相关技术的不断深入研究，该虚拟实验室系统还能不断的完善和发展，使之成为现有实验教学的有益补充，从而大大提高实验教学的效果。关键词：虚拟实验室；LabVI酬；网络；信号采集；控制SummaryThemainpurposeofthisthesisstudies1howtobuildaweb—basedvirtuallaboratoryenvironment，Byusingcomputerdata-acquisitiontechnology,com

5、putelcontroltechnologyandnetworktechnology,wewillprovideasystemtothestudents，bywhichtheycanoperateOllthecomputertocontrollocalinstruments．Afterthisprocess，thestudents",viiiknowhowtodothelaboratoryandwhattheyaredoing．Thekeymethodofthisthesisis：firstly,throughcomputerdata-acquisitiontechnology,weca

6、llgatherthesignalofinstrumentstothecomputer,secondly,wewillusingthepowerofcomputertoprocessthesesignal．Fromthisprocess，thebased-ideaofvirtuallaboratorywillbeachieved．Itisthatwecallusecomputertomeasure．operateandcontroltheinstruments，Lastly,byusingnetworktechnology,thesystemwillsharethedatawitllot

7、hercomputersintheLANorInteract，andatthesRmetime，thesecomputerswillgettherighttocontrolandoperatetheinstruments．Thisthesisisthecurrenttrendofnowadayscomputercontroltechnology．Itchangestheoperationsystemfromthesingle-com