基于LabVIEW的机械传动性能网络实验教学系统的开发

论文摘要

随着信息技术的发展和计算机应用技术的普及,网络实验教学补充甚至替代传统的实验教学模式已成为可能。与此同时,随着高校招生规模的扩大和多校区办学现象的普遍存在,如何解决教学资源的相对紧张问题已成为高校所面临的主要问题,而网络实验教学的实现很大程度上可以解决此问题。此外,网络实验教学也是在职网络教育平台的重要组成部分,并且,开展网络实验教学的研究,对实现高校实验教学资源的全社会共享也具有重要的现实意义。网络实验教学是将传统实验设备、计算机、多媒体以及测控技术、虚拟仪器技术、网络通讯技术等结合在一起的产物。本文针对机械传动性能测试实验,设计了其硬件控制系统,开发了一套可行的网络实验教学系统。具体研究分析了网络实验的现状、发展和意义,详细的分析了网络实验教学系统的体系结构和系统组成,研究了实现网络实验教学系统中涉及的关键技术和实现方法,搭建了基于PCI-6024E数据采集卡的硬件测试控制系统,并应用LabVIEW图形化编程软件设计了机械传动性能实验台的远程网络操作界面,并运用ASP.NET技术借助VS.NET软件开发了一套可行的机械传动性能网络实验教学子系统。运行测试表明,机械传动性能网络教学系统能够正确的测出的实验传动装置的传动性能,同时又提高了用户善于思考和利用互联网进行创新实验的能力。由于实验不受时间和空间的限制和实现了教学办公的网络化,也极大地提高了实验教学的效率。本论文所研究的工作是对机械传动性能网络实验教学的一种具体的实施方案,设计完成后的网络实验教学系统是可行和可靠的,具有很好的推广应用价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的背景和意义
• 1.2 国内外发展现状分析
• 1.3 网络实验教学系统体系结构
• 1.3.1 机械传动性能网络实验教学系统的软硬件组成
• 1.3.2 网络实验教学系统的三层 B/S结构
• 1.3.3 机械传动性能网络实验教学系统体系结构
• 1.3.4 系统特点
• 1.4 本课题研究的主要内容
• 第2章 机械传动性能测试网络实验教学的开发方案
• 2.1 机械传动性能实验的实验原理与实验目的
• 2.1.1 实验原理
• 2.1.2 实验目的
• 2.2 机械传动性能实验的设计原理
• 2.2.1 动力调速原理
• 2.2.2 转速测量原理
• 2.2.3 转矩测量原理
• 2.3 硬件选用
• 2.3.1 三相异步电动机
• 2.3.2 变频器
• 2.3.3 ZJ型转矩转速传感器
• 2.3.4 CZ磁粉制动器
• 2.4 机械传动性能网络实验教学系统的关键技术及实施方案
• 2.4.1 关键性技术及相关软件
• 2.4.1.1 虚拟仪器技术
• 2.4.1.2 数据库技术
• 2.4.1.3 Asp.net技术
• 2.4.1.4 网络多媒体技术
• 2.4.1.5 LabVIEW图形化编程软件
• 2.4.2 实施方案
• 2.5 本章小结
• 第3章 机械传动性能测试实验台硬件测控系统的设计
• 3.1 控制系统的整体设计
• 3.2 主电机、辅助电机的启动设计
• 3.3 磁粉制动器加载控制设计
• 3.4 系统的抗干扰设计
• 3.5 本章小结
• 第4章 基于LabVIEW的机械传动性能远程测控软件的设计
• 4.1 远程测控软件系统功能分析
• 4.2 机械传动性能网络实验远程测控软件的设计
• 4.2.1 转矩转速信号的采集与分析
• 4.2.2 主电机、辅助电机启动控制
• 4.2.3 变频器输出控制
• 4.2.4 磁粉制动器的可调脉宽控制信号模块
• 4.2.5 实验的声音反馈采集
• 4.2.6 实验现场的视频反馈
• 4.2.7 实验数据的分析与保存
• 4.3 传动性能测试实验的远程测控界面的制作
• 4.4 本章小结
• 第5章 网络实验教学网站子系统平台的设计
• 5.1 网站子系统的功能分析
• 5.2 网络相关技术
• 5.2.1 WWW技术
• 5.2.2 安全技术
• 5.2.3 ADO.NET
• 5.2.4 Ajax技术
• 5.3 网站子系统操作平台的设计
• 5.3.1 远程实验系统
• 5.3.1.1 实验登录模块
• 5.3.1.2 现场实验模块
• 5.3.1.3 实验交流平台
• 5.3.1.4 作业提交模块
• 5.3.2 虚拟实验系统
• 5.4 网络系统实验管理系统的设计
• 5.4.1 DataGrid控件
• 5.4.2 管理系统的设计
• 5.5 系统测试
• 5.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表