基于C/S模式的三容水箱远程实验系统的设计与实现

论文摘要

远程控制系统是计算机通信技术在控制学科的重要应用,它能实现资源共享,在线监测,故障诊断等功能,具有广阔的前景。文章以三容水箱液位控制系统为对象,以构建方便简单的网络实验室为目的,结合远程控制技术,VC++面向对象技术,采用Client/Server（C/S）模式,实现了对三容水箱的远程控制。该系统的硬件由远程控制计算机、因特网、主控计算机和三容液位控制系统等组成,软件由远程控制软件和本地控制程序组成。论文的主要内容如下:首先介绍了远程实验系统的研究背景和研究意义,结合国内外发展现状和应用情况,确定了主要研究任务。通过对C/S与Browser/Server（B/S）两种体系结构进行分析比较,提出了采用C/S模式设计三容水箱远程实验系统。阐述了基于TCP/IP协议套接口的特点,指出了适合用于处理大量数据的字节流套接口是该系统的主要网络编程接口。然后对远程实验系统的软件设计过程和设计方法进行了详细的说明,本系统以VC++6.0软件为基础,利用Winsocket完成了客户端和控制服务器端的通信程序设计,实现了基于C/S结构的三容水箱远程控制系统。客户端主要完成连接服务器、用户登录、向服务器发布控制指令、参数设置、接收服务器传送过来的数据和曲线显示等功能;服务器端主要完成指令接收、数据库和控制算法实现等功能。系统以SQL Server2000为数据库管理软件,结合ActiveX Data Obiects（ADO）技术实现对数据库的访问。最后通过对系统进行多次实验,调试和修改程序,完成了三容水箱远程实验系统的联机实验并取得了预期的结果。试验结果证明了该方案的有效性与可行性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 远程控制简介
• 1.1.1 远程控制基本原理
• 1.1.2 基于因特网远程控制的特点
• 1.2 远程控制在实验教学的应用及目前的研究现状
• 1.3 选题的目的及意义
• 1.4 本文的章节安排
• 1.5 本章小结
• 第二章 远程实验系统总体设计
• 2.1 远程实验系统网络体系
• 2.2 远程实验系统体系结构分析
• 2.2.1 Client/Server体系结构
• 2.2.2 Browser/Server体系结构
• 2.2.3 本系统采用的体系结构
• 2.3 系统数据流程分析
• 2.3.1 客户端流程分析
• 2.3.2 服务器端流程分析
• 2.4 C/S模式网络通信的实现基础
• 2.4.1 TCP/IP协议
• 2.4.2 基于TCP/IP协议的WinSocket套接口
• 2.4.3 本系统采用的套接口
• 2.5 本章小结
• 第三章 数据库和通信模块的实现
• 3.1 创建系统数据库
• 3.1.1 数据库设计
• 3.1.2 主要表结构
• 3.2 Visual C++6.0对数据库的访问
• 3.3 通信模块的实现
• 3.3.1 基于TCP/IP的Winsocket编程基础
• 3.3.2 C/S方式下数据通信的自定义协议
• 3.3.3 服务器端通信功能的实现
• 3.3.4 客户端通信功能的实现
• 3.4 本章小结
• 第四章 客户端与服务器端的实现
• 4.1 主要功能的实现流程
• 4.2 客户端子系统的详细设计
• 4.2.1 服务器连接模块的设计与实现
• 4.2.2 用户登录模块的设计与实现
• 4.2.3 主控模块的设计与实现
• 4.3 服务器子系统的详细设计
• 4.3.1 服务器远程控制功能的实现
• 4.3.3 本地控制服务功能的实现
• 4.4 本地控制系统
• 4.4.1 三容液位控制系统简介
• 4.4.2 本地控制系统主要控制算法
• 4.5 远程实验控制效果分析
• 4.5.1 PID控制器远程实验效果
• 4.5.2 基于RBF-ARX模型的预测控制器远程实验效果
• 4.6 小结
• 第五章 总结和展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果