收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

新一代虚拟仪器—智能控件化虚拟仪器系统的研究

汤宝平  
【摘要】: 1999年12月,国家自然科学基金委在广州召开的机械学科“十五”优先资助领域研讨会会议纪要中明确指出:“测试测量仪器的发展方向是‘虚拟化’、‘控件化’”,本文所研究的新一代智能控件化虚拟仪器系统正是在这一背景下提出的。论文主要从新一代智能控件化虚拟仪器产生的思想基础、系统的软件构架、仪器的数学建模、核心的组成单元和零编程开发系统等方面展开了深入研究。 提出了基于秦氏模型智能虚拟控件的仪器设计与制造新概念。秦氏模型是智能控件化虚拟仪器产生的思想基础,它是一种新的仪器模式,这一极富创造性的思想是:将非智能虚拟控件经“功能赋予”后与仪器功能进行“测试融合”从而形成“智能仪器单元”,通过积木式的随机拼搭,可直接在PC机内形成成百上千、类型用途各异的虚拟仪器并显示在屏幕上直接供用户使用。在秦氏模型中“功能赋予”、“测试融合”和“积木式拼搭”是三个重要的概念,是设计开发系统的理论与技术基础。文中从秦氏模型的原理、智能虚拟控件的模型要素、基于“功能赋予”和“测试融合”的智能虚拟控件的形成原理和以框架协议开发系统为核心的智能控件化虚拟仪器的形成原理等几方面阐述了这一思想。秦氏模型智能虚拟控件的最大特点是使仪器中的功能模块与控件模块实现了融合,把仪器的功能、性能、控制关系等等全部有机地融合于一个或几个部件之中。它的实现使仪器从传统的整机演变为部件,从根本上改变了仪器的设计与制造模式。 设计了基于层次消息总线的智能控件化虚拟仪器系统构架模式。该模式采用统一的方式刻划智能虚拟控件和由智能控件构成的智能控件化虚拟仪器系统,其中包括控件的接口、控件的静态结构、控件的动态行为和层次消息总线等方面的内容,并支持系统运行时刻的动态演化,即在运行时刻进行功能修改、扩展和剪裁,使在动态条件下:增加和删除控件、增加和删除消息响应登记和改变消息过滤规则。基于层次消息总线的软件构架是智能控件化虚拟仪器系统实现的蓝图,为智能虚拟控件的集成组装提供了坚实的技术基础。 研究了基于模块化建模的智能控件化虚拟仪器数学建模的方法。本文通过对多种测试分析仪器的原理、功能、性能、精度指标、使用对象和使用环境等研究,采用模块化建模方法,对虚拟仪器典型共性部件的模块化数学建模进行了详细论述。建立的典型共性部件模块模型主要有:信号变换统一数学模型、 重庆大学博士学位论文 三维数据场数学模型、虚拟显示器数学模型。并以噪声倍频程分析仪和旋转机 械阶比分析仪为例,介绍了模块化建模方法在具体仪器建模中的应用。模块化 建模方法将智能控件化虚拟仪器从技术研究提升到了基础研究,为智能控件化 虚拟仪器的设计、制造提供了理论基础。 进行了基于复用的智能虚拟控件的设计与制造。智能虚拟控件是智能控件 化虚拟仪器系统中的核心组成部分,由开发系统中的仪器拼搭场拼搭出的虚拟 仪器的种类和数量,有赖于智能虚拟控件成品库的可复用控件的种类和数量的 多少。文中从控件的内聚、祸合和复用三个方面讨论了控件的优化设计方法, 介绍了基于面向对象的非智能虚拟控件的计算机表达方法,编制了非智能虚拟 控件的电子分类档案,建立了智能虚拟控件的层次结构及其描述方式,实现了 基于层次消息总线的可复用智能虚拟控件的制造,避免了系统开发时不断地重 复设计,从而大幅度地降低了开发成本,提高了生产效率和产品质量。 实现了基于柔性综合集成技术的智能控件化虚拟仪器零编程开发系统。本 文在介绍面向控制、数据和显示的综合集成技术基础上,论述了智能控件化虚 拟仪器零编程装配机理—基于知识的柔性综合集成技术,研制成功了智能控 件化虚拟仪器的仪器拼搭场—基于知识的柔性综合集成系统(FIS),FIS既 可实现测试仪器的功能集成和控件集成,同时又可对两种集成通过功能赋予再 实现融合,为形成拼搭式虚拟仪器提供软性操作平台,即软装配、软调试、软 修改、软测试等等;通过FIS,实现了可复用智能虚拟控件的拼搭组装;最后 讨论了零编程开发系统的动态模拟运行和演化。利用该系统用户不需要编程就 可方便地开发和使用虚拟仪器,较之其它虚拟仪器开发系统,降低了用户开发 虚拟仪器的难度,为虚拟仪器的大众化发展提供了条件。 文章最后对本文工作进行了总结和对智能控件化虚拟仪器系统的研究进行 了展望。 本文得到了国家自然科学基金重点项目“面向机械测试的控件化虚拟仪器 系统的研究”(批准号:50135050)和重庆市科技攻关项目“新一代控件化虚拟 仪器”(编号:2001一6704)的资助。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 柏林,秦树人,汤宝平;基于虚拟仪器的预测维修系统的研发[J];中国机械工程;2003年16期
2 李艳萍;常永昌;吴江轿;张明洪;;智能控件化虚拟仪器及其在钻井振动筛动态检测中的应用[J];石油仪器;2006年03期
3 李艳萍;吴江桥;张明洪;;智能控件化虚拟仪器的振动筛动态特性检测[J];中国测试技术;2006年04期
4 尹爱军,秦树人,周传德;网络虚拟仪器的一种新构架[J];中国机械工程;2005年05期
5 ;国家自然科学基金资助项目成果简介——面向机械测试的智能控件化虚拟仪器系统的研究[J];机械工程学报;2003年12期
6 黄胜坡;尹爱军;秦树人;李宁;;岩石模型通用显示控件的研究与开发[J];现代科学仪器;2010年04期
7 尹爱军;杨正益;孙丽萍;秦树人;;虚拟仪器开发中功能组态设计[J];振动.测试与诊断;2010年02期
8 周传德,汤宝平;基于秦氏模型的智能虚拟显示器的研究[J];仪器仪表学报;2005年02期
9 汤宝平,尹爱军,周传德,程发斌;基于秦氏模型的虚拟仪器开发系统的研究[J];中国机械工程;2004年11期
10 周传德;秦树人;尹爱军;;虚拟仪器通用显示系统的研究与设计[J];现代科学仪器;2007年03期
11 蔡锦成,邓雄,方勇,袁文波;虚拟仪器的PC系统实现技术[J];四川大学学报(自然科学版);1999年01期
12 金昊;基于虚拟仪器的计算机视觉系统的研究[J];现代科学仪器;1999年04期
13 贾惠芹;计算机与数字化测量[J];工业控制计算机;2000年05期
14 金昊;基于虚拟仪器的计算机视觉系统的研究[J];计算机自动测量与控制;2000年01期
15 龙志强,赵海龙,罗辉;虚拟仪器测试技术研究[J];仪表技术;2000年03期
16 李玉柏,彭启琮;VXI虚拟仪器关键技术分析[J];电子测量与仪器学报;2001年01期
17 汤秀芬;虚拟仪器及其构建技术[J];计量与测试技术;2001年01期
18 刘光明;基于虚拟仪器技术的水电厂机组动态监测系统设计[J];南昌水专学报;2001年03期
19 蒋志峰,周晓军;基于网络化制造的虚拟仪器监测系统初探[J];机械制造;2002年11期
20 陈列尊,谭岳衡,陈扬;虚拟仪器技术在“电子技术实验”远程教学中的运用[J];衡阳师范学院学报;2002年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 汤宝平;秦树人;;智能控件化虚拟仪器开发系统的研究[A];第五届海峡两岸计量与质量学术研讨会论文集[C];2004年
2 李扬;;Lab Windows/CVI虚拟仪器语言在航天仪器检测设备研制中的应用[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十七次学术会议论文集[C];2004年
3 潘红兵;叶晓慧;黄靖;;基于虚拟仪器的短波电台自动测试系统[A];2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集(上册)[C];2004年
4 蒋鸿飞;张向阳;;基于计算机的核技术领域测量和自动化应用研究[A];第11届全国计算机在现代科学技术领域应用学术会议论文集[C];2003年
5 马草原;许燕青;秦志强;呼小亮;柴炜;杜贵府;;引入虚拟仪器HS801,推进模拟电子技术实验教学改革[A];全国高等学校电子技术研究会论文集[C];2010年
6 李智;莫玮;;VXI总线可互换式虚拟仪器测试技术[A];中国电子学会第七届学术年会论文集[C];2001年
7 张重雄;和珊;王磊;;基于虚拟仪器的太阳能电池板自动跟踪系统[A];第一届全国虚拟仪器设计大赛论文集[C];2011年
8 周继勇;古军;李祖裕;;网络化虚拟仪器的设计与实现[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004年
9 马俊功;王世富;王占林;;基于虚拟仪器的机载智能泵测试系统研究[A];中国仪器仪表学会测控技术在资源节约和环境保护中的应用学术会议论文集[C];2001年
10 贺斌;胡静;符欲梅;;基于虚拟仪器的多参量测试系统[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 汤宝平;新一代虚拟仪器—智能控件化虚拟仪器系统的研究[D];重庆大学;2003年
2 柏林;网络化虚拟仪器核心技术及其典型案例的研究[D];重庆大学;2004年
3 高昆;基于DSP并行处理系统的虚拟仪器设计方法的研究[D];浙江大学;2002年
4 尹爱军;秦氏模型虚拟仪器及VMIDS开发系统的研究[D];重庆大学;2006年
5 裘正军;基于GPS、GIS及虚拟仪器的精细农业信息采集与处理技术的研究[D];浙江大学;2003年
6 李平;无源无线声表面波传感器及仪器系统研究[D];重庆大学;2003年
7 罗守南;基于超声多普勒方法的管道流量测量研究[D];清华大学;2004年
8 李建文;点燃式发动机火花塞离子电流特性及其应用的研究[D];天津大学;2004年
9 王春明;基于多传感器的激光焊接质量实时诊断及其理论基础[D];华中科技大学;2005年
10 姜长泓;轨道车辆轮轴故障检测系统研究[D];吉林大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄胜坡;智能控件化虚拟仪器开发系统的数据交互与显示模块的研究与应用[D];重庆大学;2010年
2 谢(王亭)嵉;智能控件化虚拟频谱分析仪[D];重庆大学;2003年
3 周传德;基于智能控件化虚拟仪器的显示系统[D];重庆大学;2003年
4 朱长林;组态技术在智能控件化虚拟仪器开发系统中的应用研究[D];重庆大学;2010年
5 周勇;可互换虚拟仪器在动态信号分析系统中的应用[D];西北工业大学;2002年
6 陶文武;基于虚拟仪器的电梯钢丝绳接头性能测试系统的研究与开发[D];西安建筑科技大学;2004年
7 顾友华;基于虚拟仪器的综合测试系统开发[D];西北工业大学;2004年
8 贾少华;基于USB的高速数据采集和信号发生模块的研究与设计[D];电子科技大学;2004年
9 谢力元;塔康导航机载设备自动测试系统的研究与实现[D];西安电子科技大学;2005年
10 秦帅;虚拟实验室仪器类库的研究与设计[D];东北师范大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王希财 邓国红;重庆一重大原创科研成果实现产业化[N];经理日报;2008年
2 ;虚拟仪器[N];中国电力报;2001年
3 小方;始终站在虚拟仪器科研领域最前沿[N];中国信息报;2010年
4 苏月琼;虚拟仪器将大行其道[N];中国电子报;2000年
5 小雪;坚持白主创新 争创世界一流[N];中国信息报;2008年
6 北京 蔡德聪 孙宇瑞;浅话虚拟仪器[N];电子报;2001年
7 小雨;中国数采和虚拟仪器成功探索30周年[N];中国信息报;2009年
8 苏月琼;虚拟仪器渐成气候[N];中国电子报;2001年
9 重庆 肖庆涛;让电脑变成一台虚拟仪器[N];电脑报;2002年
10 广东 王一;一款新颖的虚拟仪器——FlashDSO Ⅱ(下)[N];电子报;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978