胡英姿[1]2003年在《基于网络的智能化仪器的研究和开发》文中认为随着微处理器技术的迅猛发展，使得现场测控设备与传统的测量仪器不同，不仅具有传统的检测功能，而且具有存储、判断、信息处理、实时补偿、自诊断，自校正等功能。智能化仪器将传感测量，补偿计算，工程量处理与控制等功能集成在现场设备中实现。另一方面，计算机功能的不断加强和价格的急剧降低，网络技术得到迅速的发展，网络在测量控制系统中的应用也越来越广泛。要实现整个企业的信息集成，要实施综合自动化，即必须设计能在现场环境运行的、性能可靠、造价低廉的通讯系统，形成工厂底层网络，完成现场设备之间的数字通讯，实现底层设备之间以及生产现场与外界的信息交换。从而实现自动线整体一元化管理，推动自动加工系统及无人车间的设计、制造，提高生产效率和加工精度。 本课题结合工程实际背景，对基于网络的智能化仪器进行了研究。文章详细的阐述了以电感测头和光栅为测量元件的智能仪器的组成和原理，对智能化仪器的发展方向作了研究，并对智能仪器及实时控制系统中经常用到的通讯方式作了开发设计和分析。该系统的研制具有重要的现实意义和创新意义。该系统是根据实际需要研制而成，系统测试精度高，性能稳定，抗干扰性能强，直接与机床相连，进行快速控制，参数调整简便。同时也反映了现代仪器的发展方向和趋势，为工业生产过程的自动化的仪器改良和优化提供了借鉴。该系统已达到用户提出的技术要求，并已交付用户，准备投入批量生产，是工业生产过程的自动化的一种较理想的仪器。
刘业[2]2001年在《智能化仪器若干关键技术研究》文中研究指明本文共分两个部分，第一部分为第2、3、4、5章，主要是对以简化TCP/IP网络协议组为基础的单片机上网技术进行研究，在文中提出了两种单片机上网的方案：①基于PPP的拨号上网；②作为一个有单独IP地址的节点直接连入局域网。在方案①中我们已实现了仿真程序的运行，仿真软件只需要3K的ROM即可运行，而且所有传输的数据包都符合TCP/IP规范。在方案②的基础上，针对当前GYC—500的联网方案的不足之处，提出了GYC-500大坝安全监测系统网络的改进方案。第二部分为6、7、8章，从分析本实验室和南理工合作研究的高速公路路面车辙检测系统着手，结合该系统中用线阵CCD高速采集的激光光斑位置图象数据的特点，通过对各种不同噪声滤波方式下处理后图象的比较，最终得出了在我们的路面车辙检测系统中行之有效的滤波方法。对图象数据的处理采用Turbo C++3.0作为编程工具，成功地设计了在强噪声背景下将微弱的有用信号提取出来的滤波程序。
庞辉[3]2004年在《基于DSP和CPLD的智能监测系统设计与开发》文中研究指明随着信号检测、信号处理、在系统可编程、计算机网络与通信技术的迅速发展，测控系统仪器正朝着自动化、数字化、智能化、网络化和柔性化方向发展。生产的发展客观上要求并促进人们对诸如电动机变压器等电力系统设备实时状态监测、故障诊断和智能保护的研究和实践水平不断提高。为实现对电力系统大型设备智能在线监测，本文以WSM2000DSP智能电动机保护装置项目为背景，对一种DSP+CPLD新型的智能仪器结构进行了研究和设计。 将CPLD／FPGA和DSP技术的结合起来实现智能监测装置系统的解决方案，解决了以往智能仪器中采用51系列单片机作为底层处理器存在的数据处理能力弱，速度慢以及实时性不强的问题。可编程逻辑器件CPLD／FPGA在系统中的应用克服了一般DSP系统中综合逻辑控制和统一编址使用分立元件设计复杂，灵活性差的缺点。本设计充分发挥DSP+CPLD结构灵活，通用性好，利于模块化设计，从而能够提高算法效率，缩短开发周期，系统易于维护和扩展等的优点，非常适用于测控系统智能仪器设计研究。 本文所设计的智能监测系统采用美国TI公司生产的一款高性能浮点DSP器件TMS320C32作为底层主处理器件，实现对A／D采集得到的数字信号进行处理，充分利用DSP器件速度快、实时性强等优点。EMP7128S系列CPLD芯片的应用使得系统所有逻辑控制电路、地址译码等设计在一片CPLD芯片中，提高系统设计灵活性和可重构性，系统易于更新升级。液晶显示技术和键盘的使系统具有友好的人机交互和界面，系统功能组态和参数整定可以通过键盘输入和更改。整个系统集信号采集、信号分析、数据存储、数据显示、智能报警和人机交互与一体。同时，为实现多台装置的组网，系统采用UART控制器，提供了对外RS485总线标准接口。可以有效地实现对电力系统中诸如电动机、变压器等设备实时状态监测和故障诊断及处理，进行可靠的保护。整个系统结构简单化、体积小型化、功能多样化。 论文对DSP+CPLD系统方案的可行性进行了研究，对系统硬件和软件进行了具体设计。整个系统设计包括硬件设计和软件设计两大模块，在系统硬件设计中采用模块化设计思想，给出了DSP与其外围各模块的硬件接口方案并进行详细接口设计；在软件设计部分一方面设计了对应于硬件接口各模块的底层软件，另一方面设计了为使系统最终脱离仿真器运行采用在线编程技术对程序进行烧的写方法以及引导装载等部分软件。
朱敏[4]2006年在《虚拟实验与教学应用研究》文中提出随着计算机技术和网络技术的迅速发展，以及科学研究进一步深入的需要，虚拟实验技术日渐成熟和完善。虚拟实验作为继理论研究和实验研究之后的第叁种科学研究方法，对社会发展和科技进步起到了越来越重要的作用，代表着科学研究方法的重要发展方向。 教育教学改革的不断深化对实验教学在培养学生的科学研究能力和综合素质等方面提出了更高的要求。实验教学的教学内容、教学模式、教学方法亟待革新与完善。虚拟实验技术的成熟发展和实验教学改革的迫切需要使得虚拟实验在教学中的应用从理论研究走向了实际应用。 首先，我们以混合式学习理论为基础，进行了新的理论思考：虚拟实验不仅是一种先进的技术手段，而且是一种新的科学研究方法。基于以上的分析，我们从技术实现和教学应用的角度来构建虚拟实验系统，分析其技术特点在帮助学生的知识层次深度发展、知识体系广度发展以及教学模式维度发展等方面的作用；分析虚拟实验的方法特点在培养学生的创造性思维能力和互助合作精神等方面的作用。 其次，我们选择具有代表性的大学物理实验教学作为虚拟实验教学应用研究的对象，分析实验教学在教学内容、课程设置和教学模式方面的教学改革方向，以及在创新精神和团队意识方面的人才培养目标，根据虚拟实验的技术特点和方法特点，提出大学物理实验教学与虚拟实验应用的结合点。在此基础上，我们设计和开发“温度传感器特性的研究”虚拟实验项目，将这个虚拟实验项目应用于大学物理实验教学，并进行问卷调查，分析虚拟实验的教学应用情况以及有待改进的地方。 最后，从理论基础和技术实现两个方面对本研究工组进行总结，我们提出了进一步研究的方向。
杨广磊[5]2008年在《气相色谱仪智能化技术研究》文中指出色谱分析是现代分离分析的重要手段,气相色谱仪作为一种精密分析仪器是进行色谱分析的重要工具。它在医药、环保、食品安全保障体系、石油、化工、科学研究、质量技术监督等领域都发挥着巨大的作用。气相色谱仪的研制开发涉及到分析化学、机械电子、自动化、计算机等多个学科,是一项复杂的系统工程。研究如何在色谱仪系统开发中应用计算机技术、智能仪器技术、电子技术以及新材料、新工艺,从而提高色谱仪的智能化水平有着重要的现实意义。论文以山东大学机械工程学院智能检测数控研究室与济南精瑞达分析仪器有限公司合作开发GC-2090型气相色谱仪项目为背景,围绕气相色谱仪智能化设计展开研究。本文主要包括气相色谱仪信号采集处理、图谱显示及自动调零系统的硬件组成、软件系统的设计、自动进样器方案设计和系统调试等几部分内容。文章首先对课题的背景进行了介绍,随后探讨了智能仪器系统的组成、工作原理及发展趋势,研究了如何在气相色谱仪开发中采用智能仪器技术。在深入了解色谱检测原理的基础上,设计了一种高精度的微电流测量电路,分析了气相色谱仪图谱显示及自动调零功能,确定了设计要求,给出了色谱仪图谱显示及自动调零整体方案。完成了系统的硬件电路设计,并针对仪器的实际应用状况确定了电气参数、芯片选型、电路图设计,讨论了各电路的功能原理及指标。同时根据智能仪器测控系统的特点设计了相关系统的软件,详细阐述了各功能子模块程序的设计及实现方法。数据处理方面在波峰查找过程中,根据色谱曲线的特点,采用了一种基于逐点比较直线插补算法的数据拟合与曲线显示,快速解析波形信息;在使用数字滤波的基础上,实现谱图处理、定性定量分析和分析结果的存储调用。根据气相色谱仪进样精度及效率的要求,对气相色谱仪自动进样系统进行了方案设计。对整机性能进行了考核分析,进一步验证所设计系统的正确性。最后对整个论文研究的内容和所作的工作进行了总结,展望了色谱仪的发展前景以及研究方向。
顾云华[6]2006年在《南通市光机电一体化产业发展战略研究》文中提出本文针对南通市光机电一体化产业的实际情况,就其发展战略进行了探索和研究。本文首先概括了选题的背景和研究意义,运用产业组织理论和战略管理理论,对南通市光机电一体化产业的现状及存在的问题进行了剖析,揭示出南通市光机电一体化产业存在着产品结构不合理、资金短缺、技术创新能力不足和光机电一体化资源优势没有充分发挥等问题。同时,利用战略分析方法,对南通市光机电一体化产业发展面临的国内外宏观经济环境和产业内部条件进行分析研究,指出南通市光机电一体化产业发展具有良好的国际、国内经济环境,产业资源和一些光机电一体化行业具有一定的竞争优势,但存在产业集中度不高,市场竞争激烈的威胁和资金短缺、产业集群程度低以及高科技应用产品国际市场占有率低的弱点,并据此进行了南通市光机电一体化产业发展战略分析。在此基础上,本文提出南通市光机电一体化产业发展战略目标是以市场为导向,加快调整产业结构和产品结构;以科技创新为动力,大力提升光机电一体化产品的附加值;积极推进优势行业形成产业集群。南通市光机电一体化产业发展战略重点和主要任务:一是产业集群战略,通过发挥产业集群效应,降低成本,形成区位品牌,增强产业竞争力;二是技术创新战略,开展一批重大技术开发项目,组建光机电一体化工程技术开发中心;叁是招商引资战略,引进一批产业关联度大、带动性强、提供大量就业机会的高新技术企业;四是人才发展战略,坚持以人为本的原则,培养和引进人才,促进技术创新。同时,提出了南通市光机电一体化产业发展战略的保障措施,要通过政府引导、机制创新等方面的工作,促成南通市光机电一体化产业发展战略目标的实现。
郭建平[7]2010年在《智能树枝屑含水率检测仪的研究》文中进行了进一步梳理本文针对我国人工培育木屑型食用菌生产线上的树枝屑含水率检测环节,研制出了一台智能树枝屑含水率检测仪,显着地提高了检测精度,并将检测时间由原来的20~30分钟锐减至10~15秒钟。由于待测树枝屑在形状、大小、质地等方面都不规则,现有的检测方法如变容、变阻法等均无法达到仪器要求的精度,甚至是无法实施检测。故本文直接选用了最为精确的检测手段——称重法,来计算树枝屑的绝对含水率,同时还自行研究了一套高效能的预测算法对含水率进行超前预测,通过实验验证各项指标均达到生产设计的要求,并且仪器工作稳定,性能可靠。本文主要在以下几个方面做了深入的研究:(1)高效能预测算法的数学建模笔者根据仪器设计的要求,通过大量的实验最终创造性地使用了指数一次衰减法作为预测模型,并取得了极佳的预测效果。(2)高精度的数据处理根据源信号的性质,专门设计了带有12位模数转换器的数据采集单元,保证了数据的准确性。(3)高灵敏度的数据更新率针对称重设备数据输出更新率较差的问题,研制了以S3C2410为处理器的数据处理和显示单元,并引入嵌入式操作系统,有效地提升了数据显示的实时性。(4)友好的人机界面课题采用触摸屏作为人机交互接口,直观、清晰地显示含水率等重要信息,并专门开辟了数据曲线显示窗口,充分体现了人性化的设计理念。
余大伟[8]2003年在《安全监测系统的集成与研究》文中研究指明本文立足于安全监测系统的集成，主要分理论支持和实践应用两个方面对课题加以研究。在理论支持方面，论文从硬件系统集成、网络技术和网络安全、软件系统集成叁个部分对整个大系统的集成提供子系统的集成：在硬件系统集成部分，具体介绍了测量控制单元MCU，然后引出智能仪器，通过对智能仪器概念和结构特点的叙述，深入研究了智能仪器的各项关键技术；在网络技术和网络安全部分，首先引入现场总线的定义和特点，在探讨了现场总线的现状、发展前景及发展所遇到的问题后，重点论述了以OSI参考模型为核心的网络通信协议和实际中应用最广泛的工业以太网，最后讨论了网络安全问题；在软件系统集成部分，首先从软件集成的标准问题出发，在探讨了软件集成的框架设计思想和开发平台及开发工具的选择之后，重点研究了组态软件在安全监测系统中的应用。在实践应用方面，详细介绍了笔者亲自参与实施的工程——太浦闸大坝安全监测系统，包括系统简介，扬压力、裂缝、水平位移和垂直位移的定义，各种测量方法的比较，仪器的选型以及仪器的结构，系统的网络拓扑结构，各测点的布置以及仪器的标定测试，系统软件和应用软件，智能仪器与上位机的通信，实际系统的主要界面。为了论文的完整性，介绍了大坝安全监测专家系统。通过以上内容对前述章节提供的理论支持加以佐证。最后，论文进行了总结并对系统的前景给出了展望。
于晓[9]2009年在《基于嵌入式Linux的仪器操作系统的研究》文中提出随着测量技术的发展,更多的仪器需要安装操作系统。目前仪器采用的操作系统主要有两类:桌面计算机使用的操作系统和嵌入式操作系统。桌面使用的操作系统主要以Windows系列为主;嵌入式操作系统主要以商业嵌入式操作系统为主,如Vxworks、WindowCE等。它们都有较高的许可证使用费用,极大地增加了产品的成本。Linux作为操作系统的后起之秀,以其开放源代码、免费、支持多种硬件平台、模块化设计、对网络支持好等优点,逐渐受到开发者的重视,现已成为开发的热点平台。论文针对Linux在仪器这类嵌入式系统移植过程中的关键技术从理论方法到实际应用等方面进行了研究和解决。主要内容有:内核实时性增强、偏序的周期任务可调度性判定、嵌入式网络系统、基于Linux系统的仪器网络安全、基于嵌入式Linux的微波信号发生器的软件设计、基于Linux系统的坐标测量机对凸轮轮廓曲线的检测等。主要成果有如下内容:内核实时性增强的研究。Linux系统的实时性能不足。多数仪器的实时性要求并不强,属于软实时系统。本文通过在内核中增加抢占点的方法,实现了具有可剥夺性的新内核,并进行了实验测试。结果表明:该方法有效地增强了内核的实时性,拓宽了内核的适用范围,可以满足一部分仪器的需要。偏序的周期任务可调度性判定。任务的可调度性不但与调度算法有关,还与任务集中优先级的安排有关。对于静态调度(如RMS)而言,开销较小是它的优点,但灵活性较差。动态调度(如EDF)开销较大,但可调度性能优于静态调度。并通过举例来说明。目前多数嵌入式系统中采用仍是静态调度。在测试系统中,大量存在着偏序的严周期任务和非周期任务,本文对此类任务间的可调度性提出了判定算法。嵌入式网络系统的研究。本文用网络缓冲区静态分配代替原系统中的动态分配以及通过虚拟内存操作代替原来的内核到用户空间的拷贝等技术,在不影响网络正常传输和编程模型的前提下,来提高Linux网络系统的性能,减少数据传输时内存之间的拷贝,使其适应仪器网络化的需求。基于Linux系统的仪器网络安全的研究。本文从网络仪器的访问控制和审计两方面入手,做了有益的探索。访问控制可使非法用户无法获取网络仪器的资源,同时防止未授权用户获得超出他权限的资源。网络仪器的审计又可使使用者受到监督,防止用户耍赖。这两种技术的实现都是基于Linux系统提供的LSM框架,并在此基础上作了修改和创新,同时实现了Linux系统审计的轻量化和可控化。文中还设计了一种基于网络的3G信号发生器的框架结构,在网络仪器的应用化方面做了一些探索。实现Linux系统在微波信号发生器AV1486上的移植。内容包括Av1486的编程模型、键盘驱动的实现、YTO驱动的实现、信号源点频功能的实现、GUI的设计等,并进行了测试和比较。基于Linux系统的坐标测量机对凸轮轮廓曲线的检测。本文提出了一种凸轮曲线的检测方法,其中基圆圆心的确定和开关式球侧头的修正是重点。使用该方法,可以从凸轮任意位置开始检测,仅测量一次凸轮轮廓,所有的测量数据均用于建立被测凸轮的工件坐标系,并可使测量误差、形位误差对凸轮工件坐标系建立的影响降低至最小程度。
杨华[10]2004年在《智能电子测试系统应用研究》文中提出智能测试系统是计算机技术与自动测试技术相结合的产物。与计算机技术的结合成为测试和仪器发展的主潮流。随着无线电电子学的发展及其在各方面的应用日益广泛，对电子测量技术和电子仪器系统提出愈来愈高的要求，在大规模集成电路的研制和生产中，使用智能电子测试系统实现人工测试无法解决的工作。智能测试系统正沿着计算机化、标准化和网络化趋势发展。 本课题来源是国家211工程重点实验室建设。本文首先讨论了电子测量技术及智能测试系统的基本概况、原理和发展趋势。然后，从接口技术、输入输出技术、虚拟仪器技术等方面具体讨论了智能电子测试系统的组件技术。以HP8648A信号发生器和Agilent E4411B频谱分析仪为基础，就智能信号发生测试系统和智能频谱分析测试系统的基本特点、内部工作原理和结构、实际使用功能等进行了具体分析和讨论，并重点研究了此两种测试系统的应用编程和应用设计实现。利用GPIB标准总线通讯(或RS-232串行通讯)及Agilent接口卡和软件，实现仪器与PC机的数据通讯，从而实现以此两仪器为核心的智能电子测试系统的组建和开发。并为高校电工电子和通讯实验教学开发和设计了一系列的演示性实验以及电子仪器性能的测试实验。
参考文献：
[1]. 基于网络的智能化仪器的研究和开发[D]. 胡英姿. 西安理工大学. 2003
[2]. 智能化仪器若干关键技术研究[D]. 刘业. 河海大学. 2001
[3]. 基于DSP和CPLD的智能监测系统设计与开发[D]. 庞辉. 武汉大学. 2004
[4]. 虚拟实验与教学应用研究[D]. 朱敏. 华东师范大学. 2006
[5]. 气相色谱仪智能化技术研究[D]. 杨广磊. 山东大学. 2008
[6]. 南通市光机电一体化产业发展战略研究[D]. 顾云华. 南京航空航天大学. 2006
[7]. 智能树枝屑含水率检测仪的研究[D]. 郭建平. 南京林业大学. 2010
[8]. 安全监测系统的集成与研究[D]. 余大伟. 河海大学. 2003
[9]. 基于嵌入式Linux的仪器操作系统的研究[D]. 于晓. 西安电子科技大学. 2009
[10]. 智能电子测试系统应用研究[D]. 杨华. 中南大学. 2004
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