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关键词： 虚拟仪器技术   实训教学   化工仪表维修工   数据采集  

摘要： 为了降低实训仪器的成本,提高化工仪表课程的实训教学质量,培养学生的创造性思维和动手能力,利用虚拟仪器、信息处理等技术,依据生产过程自动化专业化工仪表维修工岗位技能实训要求,构建经济、先进和实用的化工仪表实训教学系统,最后服务于高职院校生产过程自动化专业化工仪表课程的实训教学。比较分析了当前流行的虚拟仪器体系结构,采用以数据采集模块USB-6221为基础进行信息采集,实现与微机的信息传送和数据通讯;并以LabView软件为基础,综合信息采集与传输技术、变频调速技术和过程自动控制技术等,开发与构建实训教学平台。

关键词： 谐波准确度   虚拟仪器   加窗插值修正  

摘要： 电子式互感器在当前智能变电站中的应用日益广泛，其谐波准确度的测量技术的社会关注度持续提升。文章提出了一种基于虚拟仪器技术（LabVIEW）的电子式互感器谐波校验系统，以电流比较仪为标准谐波电流传感器，对电流信号的频谱线进行适当的加窗和插值修正，测量电子式互感器所含的谐波准确度。

关键词： 电子信息   虚拟仪器   仿真实验  

摘要： 虚拟仪器技术可以融入电子信息专业课的理论与实践教学中。使用教学软件,通过动态图形形象化地阐述基本理论,激发学生学习兴趣并提升教学效果。基于开发的各类仿真实验和真实实验,弥补传统实验的不足。构建自定义的实验项目,通过与各类原理性和应用性课程结合,开发综合性、创造性实验,理论联系实际,提高创新能力。

关键词： 发动机故障诊断技术   创新教学   虚拟仪器技术   职业教育   教学实践  

摘要： "发动机故障诊断技术"是发动机类能动类相关专业的重要专业基础课程,学时多、内容广、实践性非常强。本文分析了该课程在教学实践中存在的问题,提出了解决问题的方法、措施和新的教学模式,提高课堂教学效果;并将虚拟仪器技术与网络化技术应用到实践环节中,解决了学生多、教学资源紧缺等问题。

关键词： 分批补料发酵   气体在线检测   电化学气体传感器   虚拟仪器技术   反馈控制补料测控系统  

摘要： 随着生物工程技术的发展,发酵工业的生产规模也在逐渐扩大,迫切需要对微生物发酵过程进行先进控制和优化调控,从而提高发酵工业水平。随着发酵工艺的不断进步,从培养基的配比和菌株的选取等方面进行发酵工艺的优化提高了发酵生产水平。分批补料发酵作为发酵行业应用最广泛的发酵形式,对于分批补料发酵制定合适的发酵过程控制补料策略是关键。目前,大多依据离线检测的生物量选择合适的发酵过程补料策略,这种补料方式具有一定的滞后性和不稳定性,难以满足发酵过程在线优化控制的要求,而且人工取样容易造成发酵系统菌体污染,影响发酵过程品质。因此,对于生物发酵过程合适的补料策略能够有效地调控微生物的中间代谢,使之朝着有利于菌体生长和产物合成的方向发展,所以及时且有效的发酵过程补料策略是实现发酵过程在线优化控制的关键。发酵过程在线补料控制实施的难题是无法实时获取到发酵过程的实时状态,所以迫切需要寻找能够反映发酵过程实时状态并可以进行在线检测的实时参量。而发酵过程代谢气体产物包含了重要的过程信息,发酵过程中的气体浓度变化能够直接反映发酵过程菌体的生长状态以及浓度变化。因此,研究基于气体浓度在线检测的发酵过程反馈控制补料方法及系统具有重要的工程应用价值。本文在分析发酵过程气体检测和在线反馈控制补料方法及其研究现状的基础上,提出了基于气体浓度在线检测的反馈控制补料方法,给出了发酵过程气体采集装置设计方法和发酵过程气体浓度在线检测方法,结合发酵过程先验知识,给出了一种利用发酵过程先验知识的发酵过程反馈控制补料方法,并针对具体的发酵对象给出了发酵过程的反馈控制补料算法实现。在该方法的基础之上给出一种基于虚拟仪器技术的发酵过程反馈控制补料系统,并给出了发酵过程反馈控制补料系统的总体设计方法。对发酵过程反馈控制补料系统软硬件进行了设计与实现,给出了硬件系统设计和系统硬件设备的选取;对数据通讯子系统、数据处理子系统、控制补料子系统、数据管理子系统、以及人机交互界面子系统进行设计。并通过发酵过程实验对传感器在线检测效果进行验证,对集成的发酵过程反馈控制补料系统各子系统模块进行测试,以谷胱甘肽、戊糖片球菌、富硒酵母三种发酵对象进行发酵过程的反馈控制补料方法的实验验证。实验研究表明,本文提出的基于气体浓度在线检测的反馈控制补料方法能够实现发酵过程代谢气体浓度的实时检测和发酵产物质量的提高;而且基于虚拟仪器技术进行集成的发酵过程反馈控制补料系统运行稳定,可靠性好,为发酵过程补料问题提供了一种切实可行的解决发酵过程在线控制补料难题的新途径。

ISBN: (纸本)9787121389658

关键词： 地震预警   高铁地震预警系统   虚拟仪器技术   测试系统  

摘要： 就高铁安全运营而言,地震是最能对其构成威胁的自然灾害。因此,开展高铁地震预警研究是降低甚至消除天然地震对高铁安全运营造成损害的重要手段。目前,虽然基于现场模拟的并综合考虑地理环境、场地以及高铁沿线干扰等因素的测试方法能够通过天然地震波对高铁地震预警系统进行功能测试,但其成本较高且耗时费力。因此,本文从室内原型模拟的角度出发,研发基于虚拟仪器技术的高铁地震预警测试系统并通过该测试系统模拟、生成、发送地震波以及非地震干扰波以对国内现行的高铁地震预警系统开展测试技术研究。本文主要完成的工作如下:1.对国内外地震预警、高铁地震预警系统以及虚拟仪器技术等领域的研究现状进行分析,并对适用于高铁地震预警系统模拟测试研究的振动台模拟、板卡模拟以及软件模拟等三种模拟测试方法进行比较、分析,确定采用基于虚拟仪器开发平台Lab VIEW研发高铁地震预警测试系统并利用其对高铁地震预警系统地震监测功能进行测试的方案。2.介绍测试数据的来源及构成以及天然地震波的选取标准,并提出一种近似呈线性分布的多台站记录选取方法;对地震波、干扰波等测试数据进行统计分析;基于Django开发具备近似呈线性分布的多台站识别、选取功能的地震数据查询系统,极大地提高了多台站P波预警测试数据的选取效率。3.基于虚拟仪器开发平台Lab VIEW研发高铁地震预警测试系统,通过实例对测试系统进行功能验证并对原始波形和采集波形进行一致性分析,结果表明:测试系统的幅值精度为0.005±0.002 gal且加速度峰值时刻是无差别的,即本文基于虚拟仪器技术的高铁地震预警测试系统是精确的、可靠的。进一步地,利用该测试系统对高铁地震预警系统进行功能验证与测试,确定本文基于虚拟仪器技术的高铁地震预警测试系统是可行的、高效的。

关键词： 虚拟仪器   地震反射波   二维FK滤波   LabVIEW  

摘要： 我国地形复杂,资源丰富,需要运用很多高效可靠的物探系统。本文提出了一套基于虚拟仪器技术的地震反射波成像系统方案,采用模块化的地震波数据处理流程来对反射波进行介质速度分层成像,方案中还采用两种数字滤波器的方法来对地震反射波中的噪声、直达波等干扰进行滤除,并基于模块化的硬件设计和虚拟仪器开发技术,研制了整套硬件和软件系统。本文的主要内容如下:(1)结合地震波的特征,研究并仿真了地震子波在反射系统里传输的时域和频域特点,建立并仿真了水平分层介质地震反射波的传播模型。(2)基于地震反射波成像系统的模型,提出了整体系统的实现算法,包括振幅补偿、数字滤波、速度分析和偏移成像。在滤波处理上使用一维带通滤波和二维FK滤波进行了算法研究和实验测试,测试验证了二维FK滤波能有效滤除直达波、面波等速度域干扰波的能力。(3)基于虚拟仪器技术的架构,研制了整体系统的硬件和软件开发方案,分别对系统硬件的结构和LabVIEW系统软件的架构进行了详细说明。在室内已知地基环境和室外钻孔数据平面环境等多个场景下进行地震反射波成像实验,与资料对比,实验结果满足应用要求。实验证明本系统的测试精度满足要求,实现了利用地震反射波和虚拟仪器软硬件系统完成对地下介质速度的成像需求,具有一定的工程意义。

关键词： 大容量数据处理技术   虚拟仪器技术   黑盒测试   白盒测试   存储测试系统  

摘要： 随着现代工业技术的发展,数据存储技术的提升,极大的提升了数据采集系统的数据采集能力,而相应存储测试领域的数据文件的容量也随之增长。针对大容量数据文件的显示、处理和分析也因此成为了存储测试领域的重点。本文通过查阅文献对两种存储测试系统进行了分析总结,并通过分析车辆存储测试系统,采用虚拟仪器编程语言LabVIEW作为软件的开发平台,针对数据处理软件大容量数据处理能力不足的问题对该软件进行了相关设计和研究,并实现了软件的整体功能。然后采用了“白盒测试”中的路径测试法对大容量数据处理软件以及数据可视化模块进行了整体逻辑结构的测试,采用“黑盒测试”中的等价类划分对采样读数模块的功能进行了实现需求功能的测试。测试的结果表明了该软件可以满足当前大容量数据的处理需求,验证了该软件的整体逻辑结构和实际使用功能的合理性和可靠性,解决了传统数据处理软件在面对当前大容量数据处理时效果不佳的难题。最后,在经过对存储测试系统数据处理技术现阶段不足的分析后,通过对大容量数据处理软件的设计研究,对大容量数据处理技术进行了相关的研究总结:当前大容量读取效率之所以有很大提升,是由于在现阶段采用了内存映射文件的数据读取技术来对大容量数据的文件进行读取;数据可视化模块提出了另一种算法区域数据分析算法,此算法可以优化数据的显示并且保证捕获瞬态数据的精确性;将使用了串行通讯控件控制的中断技术替换成采用了Microsoft Windows平台的多线程技术,通过此举对大容量数据的采样读数方法进行优化,如此一来,使用传统的采样技术时,常见的数据丢失问题得到显著的改善,还发现数据的传输速率也得到了提升,如此便满足了大容量数据的传输需求。

关键词： 虚拟培训   仪器共享   培训考核   远程控制   状态机  

摘要： 随着我国经济与科技水平的发展,在科研与生产中越来越多精密、智能的专用仪器设备被投入使用。其中,一些贵重仪器如ANT-20光缆表不便移动,且价格昂贵,驻地分散,如何对此类仪表进行学习和培训成为一大难题。网络和计算机技术的高速发展,使得一种新的培训方法——虚拟培训得到了快速发展。将基于虚拟仪器的培训和考核以及对真实仪表的远程控制相结合,构建一个高效且面向对象广的培训考核系统,可以有效的解决传统培训受时间,空间以及实验设备等因素影响的问题,实现快捷、经济和高效的培训。本文通过对ANT-20网络分析仪进行分析设计并开发一套基于C/S模式的培训考核平台,使用者可通过在软件上的学习和培训考核,掌握使用ANT-20等仪表的方法,且实现了异地远程操作。本文综合了国内外虚拟培训的历史发展和现状并进行需求分析,将整个系统分为登录管理模块,培训考核模块和远程控制模块。其中登录管理模块是整个系统的钥匙,用户登录进入系统后可以进行一系列的培训考核操作,管理员进入系统后可以对用户信息以及仪器信息进行编辑;培训考核模块模拟了ANT-20仪表的光帧结构的搭建测量功能以及万用表、示波器、信号发生器和误码仪的功能,初学者可以在该平台上进行培训和考核;远程控制模块通过TCP/IP实现客户端和服务器之间的信息交换,通过NI的GPIB板卡将服务器和ANT-20相连接,使得服务器端可通过VISA控制ANT-20。该系统具有很强的灵活性、适应性和针对性,特别在培训者操作水平差异较大而且专业知识不强的状况下优点尤为显著。经测试和验证,该系统运行稳定且模块化的处理使得系统的可扩展性强并有一定得应用价值。