机电测控实验中心信息管理系统及远程实验室设计

摘要

随着教育信息化的发展，网络教学迅速发展和普及，网络实验教学一直是其中的薄弱环节，因而构建一个突破传统局限的、不受时间和地域限制的网络化虚拟实验室成为迫切需要解决的重要课题。本文提出了一个虚拟远程实验室，详细设计了实验室管理系统以及使用Web技术实现微机电机调速控制系统的虚拟仪器实验系统，为建立开放式实验室做出初步的尝试。 首先，建立了基于ASP+SQL Server数据库的实验室信息管理系统(LIMS)，系统采用动态Web数据库应用系统的三层结构，即由浏览器、Web服务器、数据库服务器组成的B/S三层结构模式，可实现用户管理、资源管理、教学管理、仪器管理以及实验室系统管理，将实验室、服务对象以及外界环境，有机地构成一个整体，确保虚拟实验室系统自动化运行和良性发展。 其次，论文将计算机网络技术和虚拟仪器技术有机地结合，开发了微机电机调速控制实验台。然后，在分析了LabVIEW实现虚拟仪器的网络化的三种方法的优缺点的基础上，利用图形化编程语言LabVIEW开发虚拟仪器微机电机调速控制实验台的网络实验，利用DataSocket技术和TCP/IP协议开发数据传输程序，完成实验数据的传输、保存和实验观察。该系统为学生提供网络化、开放式的实验环境。 虚拟远程实验室不仅可以节约在实验教育方面的投入，更重要的是可以完善各院校现有的教学体系，提高院校的教学水平和教学质量，促进学生学习的自主性，培养和提高学生的动手能力和创新能力，它的建成将使高校实验教学的现代化建设迈上一个新的台阶。但作为一种新型的实验类型，尽管不能完全取代传统实验，但是它具有比传统实验更为灵活多样的表现形式，在提高学生素质，促进实验教学技术手段创新发展等方面将发挥重要的作用。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1论文选题背景和意义

1.2虚拟Web实验室简介

1.2.1虚拟Web实验室的分类

1.2.2开发网络虚拟实验室的意义

1.2.3虚拟Web实验室的构造

1.3网络虚拟实验室国内外研究现状

1.4实验室信息管理系统(LIMS)

1.4.1 LIMS的基本概念

1.4.2实验室信息管理系统的分类与发展

1.5课题研究的主要内容

第二章实现网络虚拟实验室的相关技术

2.1网络技术

2.1.1计算机网络

2.1.2网络体系结构

2.1.3 TCPIP协议简介

2.1.4 HTTP协议简介

2.2网络数据库技术

2.2.1网络数据库应用系统模式

2.2.2 ASP技术

2.2.3 ODBC数据源

2.3虚拟仪器技术

2.3.1电子测量仪器的发展

2.3.2虚拟仪器的概念、特点和构成

2.3.3网络化虚拟仪器的概念

2.3.4虚拟仪器软件开发工具的选取

第三章机电测控中心网络实验室总体方案设计

3.1实验室信息管理系统需求分析

3.2机电测控中心实验室实验体系概况

3.3机电测控中心网络实验室系统方案设计

第四章虚拟实验室信息管理系统的设计

4.1实验室信息数据库设计

4.1.1后台数据库的选择

4.1.2数据库结构设计

4.1.3数据库备份与故障恢复

4.2创建与使用ODBC数据源

4.3 LIMS的功能模块设计

4.3.1用户管理模块

4.3.2设备管理模块

4.3.3实验教学模块

4.3.4其他辅助功能模块

4.4 LIMS交互平台设计

4.4.1网页设计与网站管理工具Dreamweaver MX简介

4.4.2系统主要界面设计

4.5 IIS(Internet信息服务)服务器

第五章LabVIEW及其在网络技术中的应用

5.1图形化编程语言LabVIEW概述

5.2 LabVIEW软件的特点

5.3 LabVIEW的基本平台

5.4数据流编程的概念

5.5数据网络传输的实现方法与比较

5.5.1 TCP/IP通信

5.5.2 DataSocket技术

5.5.3在Web上发布VI程序

第六章远程电机转速控制实验系统

6.1微机电机转速控制实验系统硬件设计

6.1.1微机电机转速测控系统的结构

6.1.2数据采集卡

6.1.3变频器模块

6.2远程虚拟仪器软件的设计

6.2.1远程控制系统

6.2.2数据采集动态链接库的调用

6.2.3虚拟仪器服务器端程序设计

6.2.4虚拟仪器客户端程序设计

6.3 PID控制算法设计

第七章系统运行状况与性能分析

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文