網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)軟件平臺的設(shè)計(jì)與開發(fā).pdf

1、網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是一個(gè)通用的自動(dòng)化學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺。與傳統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)不同，該系統(tǒng)基于網(wǎng)絡(luò)通訊機(jī)制、快速原型控制思想搭建。軟件平臺是網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的重要組成部分，但目前應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)軟件平臺價(jià)格昂貴、通用性差、實(shí)驗(yàn)輔助功能不強(qiáng)，不能發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)領(lǐng)域的特點(diǎn)與優(yōu)勢。因此，開發(fā)教學(xué)理念先進(jìn)、功能強(qiáng)大、性能優(yōu)越、運(yùn)行高效的網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)軟件平臺是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的重中之重。本文

2、針對網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的諸多問題，在研究現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)硬件平臺的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)和開發(fā)了滿足網(wǎng)絡(luò)化通訊、可視化編程、自動(dòng)代碼生成、實(shí)時(shí)控制、實(shí)驗(yàn)教學(xué)輔助等功能的網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)軟件平臺，并對軟件平臺的有效性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　1.針對于實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，對實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的架構(gòu)進(jìn)行深入剖析，并對系統(tǒng)的重要組成部分——實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)軟件平臺，進(jìn)行了深入研究。結(jié)合國內(nèi)外眾多實(shí)

3、時(shí)控制軟件平臺的優(yōu)劣與特點(diǎn)，針對實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)硬件系統(tǒng)，提出了基于網(wǎng)絡(luò)化、快速原型思想的、通用實(shí)時(shí)控制軟件平臺的總體設(shè)計(jì)，并對其進(jìn)行了需求分析、功能設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
　　2.完成總體分析設(shè)計(jì)之后，對網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)軟件平臺進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)與開發(fā)。為滿足功能需求，詳細(xì)設(shè)計(jì)了七大功能模塊:動(dòng)態(tài)可?？咳藱C(jī)界面模塊、網(wǎng)絡(luò)化通訊接口模塊、多軟件平臺交互接口模塊、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)格式化存儲模塊、動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)管理模塊、開放式自主實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展模

4、塊。通過動(dòng)態(tài)?？康溶浖夹g(shù)的支持，對各模塊進(jìn)行了具體開發(fā)，基本實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)功能。
　　3.對已經(jīng)開發(fā)完成的軟件平臺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。以欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂系統(tǒng)和雙容水箱系統(tǒng)為控制對象，利用本文開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)化實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)軟件平臺，配合硬件系統(tǒng)，分別進(jìn)行了欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂起擺、平衡、軌跡跟蹤，以及雙容水箱的液位、流量、溫度、壓力、解耦等多項(xiàng)控制實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本軟件平臺可以方便地輔助物理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)驗(yàn)證，具有操作友好，功能豐富，利于使用等特點(diǎn)，可用于高級復(fù)