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关键词： OBE   以学生为中心   虚拟仪器   教学改革  

摘要： 虚拟仪器技术在信息工程领域有广泛的应用。文章基于OBE理念对虚拟仪器技术课程开展教学改革,从培养目标出发优化教学内容,以学生为中心更新教学方式,用学习成果评价改进考核标准,并提出保障持续改进的措施。实践表明,改革提升了学生的学习兴趣,增强了分析问题解决问题的实践能力,为进一步提高人才培养质量打好基础。

关键词： 虚拟仪器技术   RLC电路   幅频特性  

摘要： RLC电路谐振实验是高等院校工科专业和物理专业学生的必修实验项目之一,在教学和实际应用中具有重要地位。同时,基于LabVIEW虚拟仪器平台,将虚拟仪器技术与传统实验结合,也是物理实验发展的重要方向之一。本文用虚拟仪器技术研究了RLC电路特性,搭建出虚拟仪器测试平台,完成了对RLC电路的幅频特性测试,研究了RLC电路幅频特性和谐振现象。虚拟实验与传统实验结合,让学生直观地感受到了新技术实验的先进性和便捷性,提高了实验效率,为学生的思维模式培养开创了一个新的局面。

关键词： 虚拟仪器   无人机   故障诊断  

摘要： 无人机作为远程系统,其故障诊断工作具有一定的难度。将虚拟仪器技术运用至其中,即可有效探寻其中多项故障问题,并针对性地提出解决措施。通过虚拟仪器技术完善无人机故障诊断具有重要意义,将虚拟仪器技术运用至无人机故障诊断的各环节中、通过虚拟仪器完善软件控制平台等多项措施的运用,对虚拟仪器技术在无人机故障诊断中的应用策略进行分析。

关键词： 虚拟仪器   微机原理课程   实验教学  

摘要： 阐述虚拟仪器技术在微机原理课程实验教学中的应用,使用LabVIEW软件和研华USB4711A采集卡,基于8253,8255,DAC0832和ADC0809芯片,设计了功能仿真界面和成绩评价管理系统。

关键词： 虚拟仪器技术   短波电台   自动测试  

摘要： 文章根据短波电台自动测试系统的使用状况，研究虚拟仪器技术，总结系统运用中存在的问题，旨在通过自动测试系统方案的设定，提高虚拟仪器技术的使用价值，充分满足行业的高质量发展需求。

关键词： 底盘电子模块   主动减振器   虚拟仪器技术   信号仿真   道路数据采集  

摘要： 文章以带模块负载的主动减振器为研究对象,应用虚拟仪器技术对底盘主动减振器的试验方法进行研究。通过对汽车底盘样件的室内道路谱综合试验的过程验证,系统性地叙述了虚拟仪器技术在道路谱数据分析、处理、仿真和数据后处理等各试验环节中的应用。试验结果表明,可以运用类似的系统对电子模块的汽车零件进行机电一体化综合试验,且该系统对试验的考核具有较高的准确性和稳定性。

关键词： 虚拟仪器技术   城市地下综合管廊施工   监测系统设计  

摘要： 针对传统施工监测系统在大型施工现场中无法达到整合各监测参数的效果,导致管廊施工变形的监测精度较低,因此设计一种基于虚拟仪器技术的城市地下综合管廊施工监测系统。系统从硬件与软件两方面进行设计,硬件主要对电路放大器与数据采集卡进行设计与选型,确保处理过的信号可以传输给计算机的虚拟仪器等工作环境;软件设计中,为保证系统数据的准确设计了监测编码结构,计算报警参数中的混凝土对模板的侧压力与管道曲率,设置预警值与报警值,通过对监测获得的数据进行分析实现险情预警。在系统测试中,选择了某施工中的综合管廊进行施工监测精度测试,实验结果表明,设计的系统在拱顶沉降、支护净空收敛以及地表沉降的监测误差均小于原有系统,且在检测过程中设计的系统具有较强的稳定性,验证了设计的系统在监测方面具有优越性能。

关键词： 水泥抗压折   LabVIEW   NB-IoT   伺服电机   模糊PID算法  

摘要： 进入21世纪以来,随着我国经济的快速发展,基础设施的建设也日新月异,例如大跨桥梁、水库大坝、高层建筑、道路交通、公共生活服务等城市基础设施建设,这些设施都离不开重要的建筑材料——水泥。水泥的抗折强度和抗压强度作为水泥性能的重要指标,更是备受工程人员的关注。现有的水泥抗压折试验机存在精度不够、操作繁琐、维护不便等一系列弊端,所以利用先进的现代测控技术和通信技术对现有水泥抗压折试验机进行改造,提高其综合性能。本课题提出了基于虚拟仪器的水泥抗压折测控系统,首先分析了水泥胶砂抗压折的测试基准方法和合格检验依据,然后结合虚拟仪器技术、NB-Io T无线通信技术以及伺服电机驱动技术等进行具体研究和设计,以达到系统操作便捷、测试精准、降低维护成本的目的。课题以ATmega64A-AU单片机作为微控制器,完成了下位机硬件电路设计,包括了压力传感器采集电路、伺服电机驱动控制电路、温湿度传感器采集电路、AD转换电路和滤波电路、通信模块电路,同时用ICCAVR编译器作为下位机程序的开发环境,完成了下位机程序设计。上位机利用Lab VIEW虚拟仪器实现了虚拟界面设计,包括了主界面、功能选择面板、系统设置面板、查询结果面板等,利用RS-232通信技术实现了上、下位机之间的通信,采用NB-Io T无线通信技术实现了远程升级设备的功能。在伺服电机控制系统方面,通过采用自适应模糊PID算法,提高了控制精度,并使伺服电机控制系统具备参数实时调整能力。课题完成了基于虚拟仪器技术的水泥抗压折测控系统的研究和设计,并对系统测试结果进行分析和验证,课题设计的水泥抗压折测控系统的性能和测试精度均符合国家建材行业标准,可以应用于实际工程中。

关键词： 虚拟仪器技术   PXI总线技术   .Net开发平台   C#   python  

摘要： 虚拟仪器技术是仪器技术、PC技术、总线技术、测试技术和通信技术的有机结合。突破了传统仪器技术测试功能单一、开发周期过长等桎梏,推动了综合测试技术的发展。本文通过对被测飞行器的测试信号和测试需求分析,设计了以PXI测试平台为基础,工控机控制为核心,高效测试软件为关键的某型飞行器非标测试系统,实现了对被测飞行器的自动测试。该测试系统除了具备精准高效的特点,还具备极强的可塑性,可通过少量硬件或软件的升级完成对其他设备的测试。在测试系统硬件方面,经过对总线技术发展的分析,选择了基于PXI总线技术的测试平台作为测试系统开发平台。根据测试需求和对被测信号的分析选择了合适的标准PXI机箱和多功能I/O模块组成PXI采集系统。为了实现对被测信号高效、精准的采集,设计了具备多种功能电路的信号调理模块,提高了信号采集的准确性。在测试系统软件方面,通过对测试系统的测试功能分析,本文选择了在.NET开发平台下以C#语言开发测试系统软件。利用模块化设计思想完成了对测试系统自检、参数设置、自动测试功能、通信功能、数据管理和报表生成等功能模块的设计;针对多任务并发的问题,利用多线程技术完成了自动测试功能中信号采集、数据处理、异常监测及异常处理的功能;为了有效地管理和存取数据资源,利用数据库技术实现了计算机辅助管理测试数据;针对Windows自带Message Box显示框不明显以及字体过小的缺点,利用***设计了自定义显示框替代Message Box的功能。在测试系统功能验证方面,针对测试系统各功能的测试,利用实验室相关测量仪器设计了不同的测试方案;在模拟器与测试系统模拟实际测试强度时,针对测试过程过于重复和枯燥的问题,利用python设计了自动测试脚本完成对系统长时间的自动测试;针对测试系统串口通信功能调试时,现有串口调试软件无法实现自动回复反馈指令的问题,利用C#语言设计了串口通信辅助测试软件,实现对收发指令内容的监测以及自动回复反馈指令;最后通过与模拟器联调并结合各项测试结果的分析,表明设计的某型飞行器非标测试系统具有系统稳定、测试高效精准的特点,满足了设计要求。

关键词： IBIS模型   DDR3   虚拟仪器技术   IBIS测试系统  

摘要： 高通信速率、高系统可靠性等电子系统特性要求板级系统的仿真须具有更好的精确度和更快的仿真速度,因此良好的IBIS模型对元器件板级仿真至关重要。一个IBIS模型需满足对SPICE等工艺级模型以及元器件实物测量数据的高关联度。目前针对IBIS模型的研究中主要是仿真方面的研究,即通过仿真的方式实现IBIS模型的建模或者IBIS模型解析器的算法研究,及采用IBIS模型完成板级应用仿真从而确定具体器件板级系统的电路设计规则。这些研究对于IBIS模型的建模以及应用具有重大意义,但上述研究仅局限于电路的仿真层面,缺少实测数据的比对验证。本文基于针对IBIS建模仿真、测量验证及模型优化的应用需求与技术难点,针对一款DDR3内存芯片,从仿真与测量两个角度完成IBIS模型的仿真建模优化以及与实测数据的比对验证,进一步完成模型优化与结果分析。本文着重探讨了 IBIS建模优化中测试技术的重要性和研究途径。本文延伸出的工程价值有两个:一是在于针对后续代际存储控制协议可预估的DDRx(x>3)器件,研究可复用、可交互、可拓展的IBIS模型测试系统;二是完成真实器件接口的电特性测量并与仿真结果进行一致性处理,使得IBIS模型既符合理想电路的电特性表现又可反映实际的电路接口电特性表现。论文的主要内容包括:(1)基于电路仿真技术完成DDR3 IBIS模型与SPICE模型的关联优化与模式设计。根据DDR3器件缓冲电路与常规缓冲电路在驱动强度以及ODT特性等差异提出此型号的IBIS建模需求。利用DDR3器件的SPICE模型搭建IBIS模型的仿真环境并仿真得到样片缓冲电路的核心参数。基于SPICE模型的仿真结果,本文对IBIS模型的结构及内容均进行优化。优化后通过搭建仿真验证宏电路对优化后IBIS模型质量进行验证。仿真结果表明IBIS模型在关联优化后输出波形相较于SPCIE模型的输出波形一致。同一变化趋势下同一电压点的时差最大仅1Ops,相对原IBIS模型与SPICE模型在仿真输出波形上最大340ms的时差,优化后时差精度提升了 99.99%;同一变化趋势下逻辑电压稳定时的电压差最大仅6mV,相对原IBIS模型与SPICE模型在仿真输出波形上最大82.5mV的时差,优化后时差精度提升了 92.78%。满足设计要求。(2)基于虚拟仪器技术设计一款满足PXIe协议的IBIS模型测试系统。本文在完成DDR3器件IBIS模型的测量验证可行性分析后给出了系统具体的软硬件设计指标。符合PXIe协议的仪器所搭建的系统配合子母板形式的测试板设计保证测试系统具有很高的灵活组合性,这有利于测试系统满足多种类IC器件的IBIS模型实测验证。基于DDR3器件的工作时序与IBIS模型的实测条件,本文通过设计DDR3与测试系统的时序交互文件实现测试机对DDR3器件的操控。在软件方面,本文合理构建系统软件架构从而兼容GUI设计与序列程序两种应用层模式来兼顾IBIS模型测量验证的IP化与交互性两种优势。采用上述软硬件设计的测试系统具有较高的产品普适性以及软件部分的可重用性、可移植性和易维护性。(3)完成了 DDR3 IBIS模型实测验证及建模仿真结果的对比与分析,并结合SPICE模型建模仿真结果完成实测结果的优化。针对双向管脚处于高阻态输出时的实测直流扫描数据提取了 V-I特性数据中测量误差;针对双向管脚处于逻辑高输出时的实测直流扫描数据,利用电路端接网络结构提取了 V-I数据中测量误差;针对不同频率、电压、PCB链路的V-T特性部分的实测数据,通过与仿真数据对比并结合信号完整性分析提取了 V-T特征参数。基于实测结果完成了 DDR3 IBIS模型优化设计。测试结果表明:优化后的IBIS模型V-I特性部分数据与仿真结果趋势相同且关键部分数据与实测数据的相似度由61.9%提升到99.6%,V-T特性部分优化后IBIS模型相较于优化前与实测数据的相对误差减小56.95%,优化后的IBIS模型满足设计要求且具有很好的使用价值。