基于虛擬儀器的遠程控制實驗平臺研究.pdf

1、在理工科教學中很多課程都是以實驗為基礎，實驗條件反映了一個學校的辦學水平和科研水平，因此辦好實驗教學工作對于培養(yǎng)學生的綜合素質和實踐技能是至關重要的。我國傳統(tǒng)的實驗教學受到地域、時間、教學方式、教學內容及教學儀器的數量和質量等多方面的限制，從而跟不上教育的飛速發(fā)展，建設一套具有開放性、可操作性、分散性、網絡化、智能化的實驗系統(tǒng)勢在必行。本文采用虛擬儀器技術，利用ELVISⅡ虛擬儀器教學套件作為實驗平臺，研究了基于ELVISⅡ實驗平臺的電

2、機和倒立擺遠程控制實驗系統(tǒng)。
　　論文首先分析了支持該課題的虛擬儀器技術的特點和優(yōu)勢。在分析遠程虛擬儀器控制實驗系統(tǒng)需求的基礎上，基于ELVISⅡ平臺對遠程控制系統(tǒng)進行了模塊化的方案設計，并確定了遠程控制的結構和組網模式。課題構建了B/S（瀏覽器/服務器）的組網模式，其工作集中在服務器端程序的開發(fā)，不需要客戶端程序的開發(fā)和維護，減輕客戶端壓力，節(jié)約成本。
　　論文主要研究了直流電機及倒立擺控制實驗，分析了它們的控制實驗原理。

3、然后對兩個實驗模塊各自進行了數學建模，模型分析，控制器設計，模型仿真及實際控制實驗的設計。對于電機模塊設計了PI控制器實現了電機轉速高精度控制，但是存在響應速度慢的缺點，進而結合模糊控制開發(fā)了模糊PI控制器，采用模糊PI控制器實現了快速、小超調，高精度的控制效果。設計了PV控制器并通過對電機模型仿真找到最佳控制器參數，從而實現了電機位置控制。對于倒立擺實驗模塊通過機構的運動，受力及結構分析建立了相應的數學模型，根據模型分析得到系統(tǒng)是不穩(wěn)