基于虛擬儀器的遠(yuǎn)程控制實驗平臺研究.pdf

1、在理工科教學(xué)中很多課程都是以實驗為基礎(chǔ)，實驗條件反映了一個學(xué)校的辦學(xué)水平和科研水平，因此辦好實驗教學(xué)工作對于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和實踐技能是至關(guān)重要的。我國傳統(tǒng)的實驗教學(xué)受到地域、時間、教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)儀器的數(shù)量和質(zhì)量等多方面的限制，從而跟不上教育的飛速發(fā)展，建設(shè)一套具有開放性、可操作性、分散性、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的實驗系統(tǒng)勢在必行。本文采用虛擬儀器技術(shù)，利用ELVISⅡ虛擬儀器教學(xué)套件作為實驗平臺，研究了基于ELVISⅡ?qū)嶒炂脚_的電

2、機(jī)和倒立擺遠(yuǎn)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(shù)的特點和優(yōu)勢。在分析遠(yuǎn)程虛擬儀器控制實驗系統(tǒng)需求的基礎(chǔ)上，基于ELVISⅡ平臺對遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)進(jìn)行了模塊化的方案設(shè)計，并確定了遠(yuǎn)程控制的結(jié)構(gòu)和組網(wǎng)模式。課題構(gòu)建了B/S（瀏覽器/服務(wù)器）的組網(wǎng)模式，其工作集中在服務(wù)器端程序的開發(fā)，不需要客戶端程序的開發(fā)和維護(hù)，減輕客戶端壓力，節(jié)約成本。
　　論文主要研究了直流電機(jī)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?zāi)K各自進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模，模型分析，控制器設(shè)計，模型仿真及實際控制實驗的設(shè)計。對于電機(jī)模塊設(shè)計了PI控制器實現(xiàn)了電機(jī)轉(zhuǎn)速高精度控制，但是存在響應(yīng)速度慢的缺點，進(jìn)而結(jié)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(xiàn)了快速、小超調(diào)，高精度的控制效果。設(shè)計了PV控制器并通過對電機(jī)模型仿真找到最佳控制器參數(shù)，從而實現(xiàn)了電機(jī)位置控制。對于倒立擺實驗?zāi)K通過機(jī)構(gòu)的運(yùn)動，受力及結(jié)構(gòu)分析建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)模型分析得到系統(tǒng)是不穩(wěn)