控制系统网络实验室

作     者：梅小华 

作者单位：华侨大学 

学位级别：硕士

导师姓名：郑力新

授予年度：2006年

学科分类：08[工学] 0835[工学-软件工程] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：网络实验室 虚拟仿真实验 实时控制实验 软接口 

摘      要：本文较为详细地叙述了一款新型控制系统网络实验室的研究和开发过程。 网络实验室分为三大部分：网络虚拟仿真实验室、网络实时控制实验室和本地单机版虚拟实验室。整个网络实验室的结构采用双C／S结构，即客户端／服务器+服务器／下位机。主要以LabWindows／CVI为实验界面开发工具、以TCP/IP协议为网络通讯基础、以MATLAB软件为仿真后台完成控制系统的虚拟仿真实验，通过LabWindows／CVI对RS-232串口的支持来控制下位机驱动实际对象，完成控制系统的实时控制实验。课题中LabWindows／CVI完美地实现了建立实验室用户界面、连接MATLAB进行仿真及连接网络进行传输实验参数、传输输出曲线数据、师生对话与文件传输等任务，特别是可以根据需要进行许多人性化设计。而MATLAB则实现了复杂的计算问题。 论文首先简要地对整个实验框架进行总体概述;然后全面介绍了课题研究中涉及到的关键技术(如与MATLAB软接口、网络通讯、串口通讯、ActiveX、DLL、软件打包等);其次从软硬件两个方面详述网络实验室虚拟仿真实验和实时控制实验的设计，最后，详细介绍了系统监控软件的设计过程。其特色创新之处在于： 1)采用了两套著名的辅助设计与测控软件，完美实现了两者在同一计算机环境下的软接口，使虚拟实验室的开发具有了比较高的起点，界面新颖，数据可靠、功能丰富。 2)采用兼容和低成本的设计理念，使系统较国内外相近的虚拟实验室更容易嫁接于现有的本科教学计算机控制实验系统，具有投资省，见效快的突出特点。 3)将虚拟仿真实验同实时控制实验有机融合为一体，在国内电气、机电和自动化学科领域的虚拟实验室中尚属首创。 4)提出了低分辨率光电测速下，对电机的稳定控制方法，在技术上有一定的实用性和推广价值，可广泛适用于转速精度要求不是很高，但要求成本低、体积小、电路制作易的场合，如搅动棒、小功率