遠程控制理論實驗室遠程實驗軟件的設(shè)計與開發(fā).pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對產(chǎn)品的質(zhì)量需求不斷提高。因此，工業(yè)應(yīng)用中需要不斷采用更先進的控制方法。但是，現(xiàn)在的控制方法研究多為理論性分析或仿真性驗證，難以直接應(yīng)用到工業(yè)中。而控制實驗是控制方法在工業(yè)應(yīng)用過程中一個重要的中間環(huán)節(jié)，因此，提供一種易于實現(xiàn)復(fù)雜控制理論算法的軟硬件控制平臺具有重要的意義。而遠程實驗具有擺脫時間、空間束縛和實現(xiàn)資源共享的特點，更有利于支撐控制實驗研究。因此，本文依托東北大學(xué)“985工程”流程工業(yè)綜合自動化科技創(chuàng)新平臺，

2、在對國內(nèi)外遠程實驗系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢進行分析的基礎(chǔ)上，首先提出了遠程控制理論實驗室的總體架構(gòu)，設(shè)計與開發(fā)了集仿真實驗與實物實驗于一體的遠程實驗軟件。該軟件采用視圖-模型-控制器設(shè)計模式，有利于結(jié)構(gòu)和功能擴展。視圖層結(jié)構(gòu)簡潔，用戶使用方便;模型層嵌入實驗程序模版，案例內(nèi)容豐富;控制器層封裝了控制實驗過程的功能函數(shù)，響應(yīng)命令快速。利用該軟件可以實現(xiàn)各種復(fù)雜控制算法的實驗對比研究，促進了復(fù)雜控制算法在實際工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。
　　本文的主

3、要研究工作內(nèi)容如下:
　　(1)設(shè)計了遠程實驗軟件的總體架構(gòu)。在對遠程實驗軟件的功能進行總結(jié)分析的基礎(chǔ)上，采用視圖-模型-控制器架構(gòu)模式的設(shè)計思想，將軟件系統(tǒng)分為用戶界面模塊、實驗?zāi)０婺K和通信接口模塊三部分，從而有利于軟件結(jié)構(gòu)管理和功能擴展。
　　(2)開發(fā)了遠程實驗軟件的各結(jié)構(gòu)模塊。先配置了軟件開發(fā)環(huán)境中的服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了應(yīng)用程序管理和實驗數(shù)據(jù)存儲的功能;在模塊組件中，用戶界面模塊包括信息界面和實驗界面，實現(xiàn)了訪問

4、軟件系統(tǒng)、監(jiān)控實驗過程的功能;實驗?zāi)０婺K包括虛擬仿真實驗和實物控制實驗，為擴展案例提供了依據(jù);通信接口模塊包括用戶界面與實驗程序接口、被控對象硬件驅(qū)動接口和視頻圖像采集接口。軟件接口負責獲取用戶界面設(shè)定的實驗參數(shù);硬件接口負責傳遞控制量、采集數(shù)據(jù)和監(jiān)控對象狀態(tài)的功能。
　　(3)進行了遠程實驗軟件的功能驗證。以旋轉(zhuǎn)倒立擺為被控對象，進行了基于M語言的虛擬仿真實驗，在虛擬對象上設(shè)計二次線性最優(yōu)控制器進行仿真環(huán)境驗證;進行了基于SI