控制系统网络虚拟实验室的研究与开发

《控制系统网络虚拟实验室的研究与开发》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浙江工业大学硕士学位论文一摘要控制系统网络虚拟实验窒的研究与开发摘要近年来，计算机技术、网络技术的飞速发展给传统教学模式既带来了挑战也带来了机遇，如何把握机遇迎接挑战成了传统教学模式向现代化教学模式转变的关键。在众多的现代化教学方式中，网络远程教学扮演着越来越重要的角色。随着远程教育的日益成熟，如何在网络教学中创建虚拟实验室，使接受教育的学生可以在网上操作实验，成了一个重要的研究方向。本文的研究课题是“控制系统网络虚拟实验室的研究与开发”，研究的出发点正是有鉴于此，在深入分析研究国外各式网络虚拟实验的基础上，提出并开发了网络虚拟实验室服务器端专用软件VLab，添加了一、

2、二级倒立摆的六个实验并成功发布到Intemet，最后还对一级倒立摆实物进行了控制。论文结构安排如下：第一章，绪论。在深入分析国外众多网络虚拟实验的基础上，根据工作原理的不同对它们进行了分类，分析其优缺点，结合现有条件指出本文所应采用的基本方案。第二章，VLab服务器的设计与开发。在第一章基本方案的基础上详细讨论网络虚拟实验室服务器端软件VLab总体方案的确定，开发工具的选择，VLab服务器对Matlab调用方式的选择，VLab服务器主程序功能和实验管理功能的实现以及系统所采用的通信协议。筇三章，服务器端实验建模及算法设计。以倒立摆实验为例，浙江工业大学硕士学位论文一摘要

3、介绍一、二级倒立摆实验在服务器端的建模、控制算法的设计过程，以及将Matlab／Simulink实验模型添加到网络虚拟实验室的方法，同时还实现了一级倒立摆实物的PID控制及状态反馈控制，并与相应仿真实验作了适当的分析比较。第四章，网络虚拟实验界面设计。分析虚拟实验界面的整体布局，模块化设计方法，并以倒立摆实验为例，说明倒立摆动画的实现，以及将倒立摆实验从一级扩展N-级的方法。最后，在分析目前将网站发布到Internet的各种可行方法的基础上，选择了一种最佳的发布方式，并以较低的费用成功将网站发布到Internet。第五章，总结与展望。对本文在网络虚拟实验室研究开发上所做

4、的工作进行了简单回顾，并指出后续开发上可以做的一些工作以及今后的研究方向。关键词：网络虚拟实验室，倒立摆，网站发布，java，matlab，appletABSTRACTTHERESEARCHANDDEVELoPMENToFWEB．BASEDVIRTUALLABoRAToRYoFCoNTROLSYSTEMInrecentyears，thetechnologyofcomputerandnetworkhasdevelopedatfullspeed，whichhasbroughtnotonlychallengesbutalsoopportunityfortraditionale

5、ducationmode，howtoseizetheopportunityandmeetthechallengewillbethekeyoftransformingthetraditionaleducationmodeintomodernizededucationmode．Innumerousmodernizedteachingways，theremoteeducationovernetworkisplayingamoreandmoreimportantrole．Ⅵ矗mthedevelopmentofremoteeducation，howtoestablishvirtu

6、allaboratoryandprovideconditionforstudentstooperatetheexperimentsovernetworkhasbecomeanimportantresearchdirection．Thesubjectofthisthesisis’‘researchanddevelopmentoftheweb—basedvirtuallaboratoryofcontrolsystem”，thestartingpointisexactlyinviewofthis．Onthebasisofanalyzingandresearchingvario

7、usweb—basedvirtualexperimentsabroadindepth，aweb．basedvirtuallaboratoryserversoftwareVLabisproposedanddeveloped，sixexperimentsofsingleanddoubleinvertedpendulumareestablished，andthesystemisissuedoverIntemetsuccessfully．TheIlIABSTRACTstructureofthisthesisisarrangedasfollowsI