教学课程资源库 更多>>

关键词： 虚拟仪器技术   网络课程   建设实践  

摘要： 针对虚拟仪器技术传统教学存在的问题,本文从建设虚拟仪器技术网络课程的必要性以及淮阴工学院对于这门网络课程建设的情况进行了多方面阐述,最后对"虚拟仪器技术"网络课程建设进行了总结。

关键词： 光纤拉曼散射   分布式测温   时域积累平均   多分辨率分析   LabVIEW  

摘要： 分布式光纤传感技术于20世纪70年代被提出,经过了多年的发展与研究,这项技术在各个领域得到了广泛应用。尤其是作为其中一个分支的分布式光纤温度传感技术,是分布式光纤传感技术中最有发展前途的技术之一。 分布式光纤温度传感器可以在一根光纤上同时测量多点的温度,利用光时域反射技术对空间温度场进行空间定位。换言之,就是可以方便地测量空间温度场的温度,光纤既作为传输介质,又作为传感介质。较之传统的温度测量系统,在信号的安全性、稳定性方面有无法比拟的优势。因此,分布式光纤温度传感器可以广泛应用于以下场合,如：易燃易爆等场合如煤矿井下的温度测量、隧道的灾害防治及其报警系统；地下和架空高压电力电缆的热点监测和控制；各种大中型变压器、发电机组的温度分布测量、热保护和故障诊断等。 本课题采用了美国NI公司的LabVIEW8.2的开发环境对采集来的染噪温度信号进行去噪处理,采用时域积累平均和小波多分辨率分析相结合的方法,提取有用的温度信号并有效地提高了信噪比。本文在分析和研究拉曼分布式光纤温度传感器测量原理的基础上,了解了系统各部分工作器件的性能参数和选择,阐述了系统的总体构成。 在本研究课题中,完成了系统的硬件电路设计,实现了对显示被测空间温度场信号的采集,并研究完成了LabVIEW开发环境下时域积累平均和小波多分辨率分析算法的实现,通过这两个方法的结合对采集来的信号进行去噪提取。放弃使用传统的光谱分析仪器、示波器等设备,用虚拟仪器技术来实现部分传统仪器的功能,并与有强大数据分析能力的MATLAB软件相结合,大大提高了系统的数据处理能力,避免了复杂的分析软件编程,有效地利用了计算机资源,加快了系统的开发速度,系统便于维护与调试,适应实际分布式温度测量系统和监控环境的要求。 本课题的研究重点是对染噪的信号在LabVIEW8.2开发平台上实现去噪处理,并进行数据的存储和显示,提高了系统的实时性。 图[30]表[1]参[79]

关键词： 电能质量   稳态与暂态   虚拟仪器技术   NI-LabVIEW  

摘要： 随着我国国民经济的不断提高和产业技术水平的不断发展,国家电力网络的覆盖面积和规模也越来越大,国家和企业对电能质量的要求也随之加大,因为电能质量问题已经对人们的正常生活与工作造成了巨大的影响,其危害也越来越突出,电能质量问题已经成为我国电力部门和电力用户所关注的焦点。所以,目前国家电力系统部门的首要任务就是需要把工作重心放到提高和改善各种电能质量的问题上。然而,同时研究电能质量检测理论,构建电能质量的综合检测平台,即时有效的对电能质量各项指标进行检测与分析,才能保证我国电力系统部门为广大的人民群众和工厂企业提供更加经济、安全、稳定、可靠的生活用电和企业用电。通过电能质量检测报告与结果,电力系统部门不仅可以即时的发现电力系统存在的故障,还可以制定出即时的应对措施,避免一些电力事故。 本文通过比较和分析国内外对电能质量各项问题研究的发展现状,并且根据我国颁布的各项电能质量标准,将电能质量问题划分为稳态电能质量问题与暂态电能质量问题两大方面,并对其理论原理、产生原因和解决方案进行了全面、深入的研究与讨论。在稳态电能质量方面,讨论了包括电压(电流)的频率、电压偏差度、谐波、三相不平衡度等；在暂态电能质量方面,讨论了包括电压骤升骤降,电压波动与闪变,瞬态振荡等。在此基础上,本文提出了将虚拟仪器技术应用到电能质量检测上来,并且使用了虚拟仪器工程设计软件LabVIEW并配合使用FLUKE 6100A功率标准源对各个电能质量问题和经典算法进行了一系列的模拟与仿真,最终研究与开发出一套综合的电能质量检测与分析系统平台。 最后使用FLUKE功率标准源作为各种实际的扰动信号发生器和检测仪器,对此电能质量检测平台的功能与得出的结果进行一系列的实时检验与评估,证明了其各项检测功能的有效性与准确性。使用虚拟仪器技术来开发电能质量检测系统,具有界面友好、操作简便、计算准确、精度高、较低投入等特点。通过对本项目的研究与设计开发,我们相信基于虚拟仪器技术的设计思想也可以应用到更多的相关研究领域中去。

关键词： 继电保护   数字仿真   LabVIEW   距离保护   差动保护  

摘要： 继电保护仿真是学习与研究继电保护原理的有效手段之一。针对国内电力系统实验室现有的微机测试保护仪和微机保护实验装置存在的诸多缺点,研究并开发了一种基于虚拟仪器技术的继电保护教学实验系统。 综合电力系统数字化保护技术、仿真技术和虚拟仪器技术,将虚拟仪器开发软件LabVIEW和仿真软件MATLAB有效结合,利用PC机进行继电保护仿真设计。采用MATLAB软件进行电力系统暂态仿真,生成各种故障信号,利用LabVIEW开发了一种软保护装置,实现电力系统动态性能虚拟仿真和继电保护动作过程的可视化。 以距离保护和变压器差动保护为例,阐述了继电保护实验系统的开发过程,将距离保护功能划分为信号测量模块、启动模块、故障选相模块和振荡闭锁模块等部分,开发了多边形动作特性的测量阻抗式距离元件的虚拟保护实验系统。针对系统振荡会引起距离保护误动作的问题,研究了一种利用电流信号中直流分量占基波含量百分比进行判别的方法,可以快速有效地识别出系统故障。变压器差动保护中,实现了比率制动特性的电流纵联差动虚拟保护,研究了变压器励磁涌流的产生、特点及识别方法,并将小波分析成功应用到励磁涌流的识别中。 系统充分利用现有的软硬件资源,能实现丰富的保护实验内容和教学演示功能,它为电力系统故障模拟实验、继电保护和自动装置的动态性能测试提供了记录分析工具,对电力系统继电保护的科研和教学都具有十分重要的现实意义。

关键词： 虚拟仪器   抽油机井   示功图   工况诊断   自动监测  

摘要： 数字化油田的推广建设使抽油机工作状况的远程监测和智能诊断研究成为热门的重要课题。油井监测技术在发展中存在监测功能少,组建投入大,不易更新等特点,成为进一步强化油田管理和提高生产率的瓶颈,为了改善这种状况,本文在游梁式抽油机工作原理和监测系统设计相关研究基础上,提出了基于虚拟仪器技术开发抽油机井工况监测系统的设计方案。本文分析研究了抽油机悬点运动规律,驱动电机工作原理及传感器测量和信号处理等内容,结合虚拟仪器“软件即仪器”核心技术,用最少硬件资源监测抽油机工作参数及获取悬点示功图,降低系统组建投入和因硬件故障导致系统无效的风险。通过研究抽油机平衡原理,建立了电机功率曲线判断及调整抽油机平衡的计算模型;通过抽油杆柱微元力学分析和阻尼系数求解研究,建立了泵示功图求取计算模型;通过功图求产理论研究,建立了泵示功图计量产量计算模型;通过整个监测系统误差分析,建立了误差修正模型;运用虚拟仪器数据处理的优势提高各模型求解速度和精度,满足生产监测实时性并扩展了系统功能。研究模式识别原理和抽油机工况诊断技术,根据多边形近似算法运用傅里叶描述子识别示功图思想,建立了计算机读图算法;建立了针对抽油机六种典型工况的示功图样本库;建立了示功图形状模式识别结合支持向量机方法的抽油机工况智能诊断模型;结合虚拟仪器多任务并行处理和可拓展接口提高诊断速度和精度。根据模块化设计思想采用虚拟仪器开发平台LabVIEW编制了基于虚拟仪器技术的抽油机井工况监测系统软件,能满足抽油机工作状态监测及分析要求且充分体现了虚拟仪器的优越性,具有抽油机工作参数监测准确,数据分析功能全面,实时性好及系统功能更新拓展便捷等优点。用实测油井数据测试软件,结果表明本文提出的基于虚拟仪器技术的抽油机井工况监测系统方案具有可行性,具备一定理论意义和实践价值。

关键词： 导引头电子舱   自动测试系统   虚拟仪器技术   波形相似性度量   信号采集   信号发生  

摘要： 导引头电子舱是导弹的核心部件,其性能的好坏直接影响导弹命中率的高低。在导弹组装前对导引头电子舱产品进行合格性检测至关重要。目前使用的基于智能仪器的电子舱测试系统与以前的人工测试台相比,虽然在性能上有了很大的提升,但是在测试准确度、测试过程自动化等方面还存在缺陷。本课题对导引头电子舱测试方法和测试系统解决方案进行了深入研究,提出一种新的电子舱自动测试系统解决方案。主要工作如下： 首先,针对某型号导引头电子舱自动测试系统中波形合格性测试的特殊应用需求,在对相似性度量理论和已有的波形相似性度量方法进行深入研究的基础上,提出了一种新的波形相似性度量方案以解决本系统中波形的自动化测试问题。该方案分别从整体和局部对被测波形进行相似度测量,并用动态滑动窗口算法解决了被测波形与模板波形的相位对齐问题。 其次,对现代测试技术和信号采集与发生技术进行了研究,用基于软件的方法实现了系统中的信号采集与发生功能,提出了基于虚拟仪器技术的导引头电子舱自动测试系统解决方案。在LabWindows/CVI开发平台上完成了测试系统软件部分的开发工作,大量软件模块的应用使测试系统更加精简,使用更加方便。 最后,对该自动测试系统进行了现场测试。测试结果表明,该自动测试系统能够达到用户要求,完成电子舱产品相关参数的自动化测试任务。与目前的测试系统相比,该自动测试系统在自动化程度和测试结果准确度等方面有较大的提高。

关键词： PXI系统   虚拟仪器技术   模糊PID   误差校正   专家系统  

摘要： 近年来,随着我国经济的高速发展,飞机在生产生活中的应用越来越多。由于飞机结构复杂,电气设备很多,存在安源隐患以及发生故障的可能性很大,给安全生产生活带来了极大的影响。飞机发生事故的事情经常发生,且一旦发生事故,人的生命及财产就会受到严重的威胁。因此,对飞机进行安全检测,尤其是电动机构的检测显得尤为重要。 飞机电动机构种类多,电动机构之间有一定的差别,又有一定的相似,因此,检测方法基本相同,只是针对每种电机,具体的数据检测范围会有一定的差别。传统检测方法,需要频繁的更换各种检测仪表,检测效率低,检测装置分散且不利于集成在一起。虚拟仪器技术是近年来比较热门的一种检测技术,利用软件以及硬件的结合,代替传统的仪表完成检测需要,检测效率高,集成度高,很好的解决了传统检测方法存在的问题。 本文针对某型号固定翼飞机的电动机构设计虚拟检测系统,以实现对电动机构运行状态的检测。软件部分采用的是NI公司的LabVIEW软件进行检测系统的编程,硬件部分利用NI公司的PXI(Peripheral component interconnect eXtensions for Instrumentation)模块搭建一个PXI系统,同时设计一个信号调理箱,对采集的信号进行处理再传送到PXI系统中。利用模糊PID控制方法对检测的电机进行调速,用分段线性法对传感器的误差进行校正及补偿,用专家系统对检测结果进行分析,判断电机运行是否正常,以及可能存在的故障。 虚拟检测系统的设计完全满足设定要求；利用模糊PID对电机进行控制,完全可以满足控制要求；分段线性法可以对传感器误差进行有效的校正以及补偿；专家系统对检测结果的分析,可以使系统变得更加的智能。

关键词： 温度检测   巡检系统   虚拟仪器技术   大体积混凝土  

摘要： 混凝土在现代工程建设中占有重要地位。在大体积混凝土的浇筑氧化过程中,为避免其出现裂缝,对混凝土氧化过程实施温度监控非常必要。 温度检测类仪表作为温度计量工具,在工业生产中得到了广泛的应用。随着智能仪器、个人仪器的发展,计算机与测量仪器的结合更加紧密,计算机软件不仅承担系统控制和通信功能,也开始替代传统仪器中某些硬件的功能。 本课题通过选用不同的硬件芯片和软件开发平台,克服了现有混凝土温度巡检仪和温度巡检系统在硬件芯片选择、电路设计简易性以及软件的编程功能等方面存在的不足。 本系统采用集散控制系统的方式进行控制,不仅可实现对于大体积混凝土的22路温度的精确测量,且通道数最多可扩展至64路。 本课题主体上采用虚拟仪器技术,结合单片机技术进行系统软硬件的设计和构建。硬件方面,包括温度传感器、单片机及其外围芯片（键盘控制模块、时钟模块、存储模块、液晶显示模块）的选择,以及单片机控制系统与外围芯片的电路设计与连接。软件方面,包括上位机软件和下位机软件两个方面。在上位机软件设计中,通过虚拟仪器开发平台LabWindows/CVI进行编程,构建了具有丰富的人机对话界面的测试系统,实现了参数设置功能、温度显示功能、数据存储与查询功能、自动显示测试时间功能、信息提示功能等功能。在下位机软件设计中,以单片机技术为核心,通过ICC AVR开发工具,采用C语言进行编程,包括温度数据采集模块、液晶显示模块、USB模块等模块的程序设计以及模拟I2C总线程序设计等。系统提供了Zigbee和USB两种方式来实现上位机与下位机之间的通信。并且在系统硬件电路及软件设计上引入了一定的抗干扰措施。 多次的实验结果表明,本系统比较稳定可靠,且安装调试比较方便,测试结果准确。采用本系统可以方便地实现对于混凝土温度的监控,其测量值可作为进行后续温度控制的依据,从而保证混凝土氧化在正常的温度下进行,具有很好的应用前景。

关键词： 信号检测   虚拟仪器   教学改革   实验平台  

摘要： 众所周知,实验是专业教学中非常重要的组成部分。特别是随着教学改革的深入开展,高校的专业教师越来越多地尝试用先进的技术跟课程进行整合,开发大量的和理论相结合的实验环节。这样,不仅可以增强学生动手能力,同时也使整个教学充满了乐趣,大大提高了教学效果。信号检测课程是高校电类专业的一门重要的专业课程。对这门课程的改革势在必行。 本文对基于虚拟仪器技术的信号检测课程的演示和实验方法进行了详细的研究：将虚拟仪器技术和信号检测课程进行了整合,设计了整个课程的实验体系,阐述了基于虚拟仪器的教学实验平台的设计思路,并从理论上研究了信号检测虚拟实验远程实现的方案；结合现有的条件,开发了信号检测课程的仿真实验系统(作为课堂演示实验,主要进行验证性和原理性实验演示)和实际应用型实验系统。设计并实现了一些具体的仿真实验和信号检测实际应用型实验(包括测温实验、称重实验和电动机在线检测实验等)。这种基于虚拟仪器技术的实验平台使得各种实验的设计及实现更加灵活、方便、有趣,成本也大大降低了。通过实验使学生对这门课程产生了浓厚的兴趣,使他们能生动、形象地理解课本上的理论知识,同时也在实验过程中掌握了这门重要的专业课的一些实际应用。

关键词： 铁姆肯公司   奖学金   清华大学   奖金   阿尔斯通   虚拟仪器技术   天津中德职业技术学院   功率变流器   共同研发   交通部第一交通大学   上海交通大学   副总裁  

摘要： 阿尔斯通与清华大学签署合作协议共同研发功率变流器近日,阿尔斯通电力部能源管理业务(EMB)高级副总裁Laurent Demortier和阿尔斯通电力部高级技术副总裁苏巧思(Charles Soothill)与中国清华大学电力电子与电机控制实验室(PEMC)共同签署了合作研发协议。签署仪式于2010年4月12日在清华大学举行。