基于Internet的远程交互式控制实验系统的研究

【摘要】：目前,基于因特网技术和虚拟仪器技术的虚拟实验室已成为一种新型的远程教育模式,并倍受人们的重视。虚拟实验室是指以计算机网络为核心,将虚拟仪器通过网络相连,实现远程操作,数据采集与分析的系统。 传统的实验研究必须进入实验室才能进行实验操作与数据采集,而虚拟实验室只需通过Internet就可以进入实验室进行远程访问与控制、仿真研究和查看资料。因此这种实验模式不受时空的限制,适应现代教育发展的需要。 本文首先分析了国内外远程教育和虚拟实验室的发展现状,详细介绍了虚拟仪器技术的概念、结构、优点和发展以及基于虚拟仪器技术的虚拟实验室的概念、结构和功能;然后综合虚拟仪器技术和多线程技术,设计了一个基于C/S模式的远程交互式控制实验系统,选用Siemens 6RA70直流控制系统驱动的直流电机为实验装置,采用LabVIEW编程实现了远程多用户实时交互式控制。 与国内外远程教育和虚拟实验室相比,本文的创新点如下:1.目前国内网络化虚拟实验室实现了对仿真硬件或实际设备的远程监视,而本文还实现了对实际设备的远程控制。2.本文应用虚拟仪器技术和多线程技术,实现了多用户对实际设备的远程实时交互式控制。当多用户同时访问和控制时,控制系统可以根据连接时间的先后排序,依次控制电机的运行。 该实验控制系统的特点是多用户可以同时实时地接受反馈数据和发出控制命令。当多用户同时发出控制命令时,服务器对用户排序,当一个用户停止控制后,下一个用户自动进入控制阶段,控制电机的运行,从而有效地保证了电机的安全性。