丁晓红[1]2003年在《远程虚拟电子实验室的实现技术研究》文中指出远程教育是Internet上出现的一种新型的计算机辅助教学与培训的方式，而虚拟实验系统的出现也使新型的远程教育模式的实现成为可能。 本文研究如何设计和建立基于网络的交互式虚拟实验平台和远程实验室环境，并实现了一个能够完成模拟电路、数字电路、信号处理和数学分析的一系列电子类实验的远程虚拟实验室系统。 本课题采用一种通用方法来创建基于Internet的远程虚拟实验室，将该实验系统分为模拟实验、数字实验和网络实现叁大部分。模拟实验部分采用LabVIEW应用程序开发环境对本地仪器进行控制，并通过GPIB接口将可程控仪器连接到计算机上，实现仪器的本地控制并对模拟实验平台进行测试；同时运用LabVIEW强大的分析和处理能力，设计了数据分析和信号处理等一系列仿真实验。数字实验部分应用EDA技术，通过自制下载线和印刷电路板，完成了以Altera公司的EPM7128S为核心数字实验系统的设计及功能实现。为了实现远程实验，通过Internet对实验进行操作，采用网络技术把所提供的实验放入网站，远程用户只需利用网络浏览器就可以登录到远程实验室的网络服务器上，进行实验操作，远程控制实验仪器。 现在只是完成该系统的基础建设，随着相关技术的不断发展，该实验室系统还需要不断的完善和发展，使之成为现有实验教学的有益补充，从而大大提高实验教学的伸缩性和适应性。
顿爱波[2]2005年在《远程教学用虚拟电子实验室系统研究》文中进行了进一步梳理本文是在本学科点前两届硕士生关于虚拟仪器和虚拟实验室技术的相关研究基础上,以本科生的电类实验教学大纲为指导,研究建设一个系统的适用于电子类本科教学的远程虚拟电子实验室并为实际开展远程科研实验探索技术基础。该系统基于网络的交互式虚拟实验平台和远程实验室环境,能够实现电工原理、模拟电路和数字电路总计20个基础实验。本系统还研究了部分虚拟传感器实验,为今后将该系统扩展到测试技术领域的教学实验方面做了基础探索。 该系统采用基于Internet的远程虚拟实验室的通用方法创建虚拟实验室。实验系统分为远程实验和仿真实验两大部分。远程实验完成了模拟实验和数字实验等的设计。模拟实验采用LabVIEW应用程序开发环境对本地仪器进行控制,并通过GPIB接口将可程控仪器连接到计算机上,实现仪器的远程控制并对模拟实验平台进行测试:数字实验部分应用EDA技术,通过自制的下载线和印刷电路板,完成数字系统的设计。仿真实验采用LabVIEW强大的信号分析功能和数学运算功能,设计了信号分析、数学运算等仿真实验,同时利用ASP动态网页技术,结合flash动画,Java applet脚本等实现了一系列电路电工、模拟、数字等仿真实验。 为了实现通过Internet对仪器的远程控制,在Web服务器端和LabVIEW应用程序之间,采用了双客户端/服务器构造实现它们之间的通信。远程用户通过Internet浏览器向Web服务器提交命令和参数,远程控制真实的仪器设备,同时还可以实时地观察到实验结果。此外,随着相关技术的发展,该实验系统的功能还可不断扩充和发展。
肖如杏[3]2008年在《远程虚拟实验室的设计与实现》文中研究说明随着高校招生规模的扩大,当前教学资源已满足不了教学需求,以理工科必修基础课程电子电路为例,实践要求较高,实验室条件虽在不断改善,但实验人数众多,时间、空间及设备数量均满足不了实际需求,不利于学生实践能力的培养;另外,近年来我国远程教育发展迅速,但实验教学效果不理想。随着计算机技术、虚拟仪器技术的发展,虚拟实验室应运而生。虚拟实验作为传统实验的必要有益补充,既能节约大量教育经费,也使实验在时间和空间上得到有效延伸,在教育、科研等领域中具有广阔的应用前景,是实验教学的一个新的发展方向,也是当前研究的热点课题之一。本文在分析国内外虚拟实验室研究现状及虚拟仪器开发技术的基础上,将虚拟仪器技术、数据库技术、EDA仿真技术和J2EE技术应用于虚拟实验室的开发,构建了基于网络的虚拟实验室系统,为用户提供了集虚拟实验及虚拟实验室管理、实验教学、实验编辑和教学机构管理于一体的网络化实验教学平台。论文对虚拟实验室系统的实施方案进行了研究,采用B/S体系结构,提出并建立了基于网络的虚拟实验室框架模型;研究了虚拟仪器程序的设计及其网络化技术,以NI的LabVIEW8.20为虚拟仪器软件开发工具,完成了信号发生器、示波器、滤波器以及频谱分析仪的设计;支持远程网络实验,利用HTML语言实现了虚拟仪器的网络发布;设计并实现了实验室信息管理系统,可对实验室系统中的实验内容、实验数据等信息进行有效的网络化管理,实现了从辅助教学、自主实验到实验报告的网上提交与批阅的全程操作与管理。本文研究并构建的基于网络的虚拟实验室,实现了远程控制、资源共享和数据共享,不仅可以节省大量仪器设备的经费投入,而且为教学提供了一种全新的现代化教学手段,彻底打破了传统实验模式,有助于学生创新能力的培养。系统具有良好的开放性和灵活性,可以在今后的实际使用中根据需要不断增加新的功能,以适应实际需要。
李亚琭[4]2002年在《远程虚拟电子实验室系统的设计与开发》文中进行了进一步梳理本文研究如何设计和建立基于网络的交互式虚拟实验平台和远程实验室环境，并实现了一个能够完成模拟电路和数字电路的一系列电子学实验的远程虚拟实验室系统。 本文介绍了一种如何创建基于Internet的远程虚拟实验室的通用方法。采用LabVIEW应用程序开发环境对本地仪器进行控制，并通过GPIB接口将可程控仪器，例如：函数信号发生器、数字万用表和示波器等设备连接到计算机上。本文所讨论的硬件平台的控制核心由MCS-51单片机担任，用分时总线控制模拟实验测试点的切换和数字实验的输入输出。 为了实现通过Internet对仪器的远程控制，在Web服务器端和LabVIEW应用程序之间，采用了双客户端朋艮务器构造实现它们之间的通信。远程用户通过Internet浏览器向Web服务器提交命令和参数，远程控制实际的仪器设备，同时还可以实时地观察到实验结果。 该实验系统已初步建立，进一步改进实验系统的实现方法和所使用的相关技术，可使整个系统更适于实现通过网络进行远程控制。
赵金光[5]2008年在《基于LabVIEW的远程测控技术的研究与应用》文中进行了进一步梳理虚拟仪器是以具备控制、处理分析能力的软件取代相应功能的电子线路,充分利用计算机的软硬件资源,用计算机完成传统仪器功能的软仪器;是传统仪器功能与外形的模块化和软件化。远程虚拟仪器是虚拟仪器在网络领域的拓展,它能从与Internet相连的远端获得动态数据或将控制信号传送到远端,使在本地PC机上监控远端成为可能。远程虚拟仪器技术是虚拟仪器技术与网络技术的结合,将虚拟仪器的应用范围拓展到整个Internet网上,使信号采集、传输和处理一体化。如何实现基于Web的远程测控技术是本文讨论的重点。论文首先介绍了虚拟仪器及远程虚拟仪器的研究现状、结构及意义;其次,研究了虚拟仪器系统的硬件系统设计,包括应用基于PCI总线的数据采集卡和基于串口总线的PLC实现对实际对象的监控,主要介绍了使用这两种方式的硬件选择、系统组成、通信原理以及开发的实例;接下来介绍了远程虚拟仪器系统的实际开发方案和开发过程;最后,以网络测控虚拟实验室的建设为例,讨论了网络测控虚拟实验室的总体结构、实现方式、开发的远程实验项目以及网站系统的远程访问控制与管理等。其中,在实验项目开发中,讨论了各种经典、现代以及智能控制算法在LabVIEW中的应用,并开发了基于这些算法的课程实验,也为虚拟仪器系统的远程控制提供了理论基础。目前,该网络虚拟实验室系统已能在局域网内运行,实现了基本功能,为用户提供了一个基于网络的实验教学、技术交流以及共同学习研究的平台,从而使实验室中的硬件仪器得以共享。随着其功能的进一步完善,它必将在今后的远程实验教学中发挥应有的作用。本文技术对机电行业上的远程测控提供了一定的借鉴作用。
朱文忠[6]2007年在《基于Web的虚拟实验室的设计与实现》文中指出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。本文提出了一个基于Web的虚拟实验室的设计和实现方案,在详细分析了虚拟实验室实现的方法和关键技术的基础上,提出了使用虚拟仪器技术实现本地端虚拟实验系统,重点解决通过浏览器进行虚拟信号发生器实验的实时操作,为建立开放式实验室做出初步的尝试。首先,论文将计算机网络技术和虚拟仪器技术有机地结合,在现有硬件和软件基础上开发网络化虚拟实验室系统,为用户提供网络化、开放式的实验环境。在分析虚拟实验室研究现状以及建设中存在的问题基础上,对系统结构进行详细的设计,本系统采用B/S结构,基于VBscript、ASP技术构建系统平台,用户只需具备基本的计算机和网络条件,就可以随时随地访问虚拟实验室进行实验。利用图形化编程语言LabVIEW开发模拟仿真,利用DataSocket技术和SQL Server开发数据处理程序,完成实验数据的传输和保存。引入IP-MAC联合认证预约机制,实现硬件资源分时共享和预约共享,支持学生硬件系统实验、网络化分布式测试系统实验和组态实验。其次,基于SQL Server数据库建立实验室信息管理系统(LIMS),系统采用动态Web数据库应用系统的叁层结构,即由浏览器、Web服务器、数据库服务器组成的B/S叁层结构模式,可实现用户管理、资源管理、数据管理、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。虚拟Web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。
明繁华[7]2006年在《基于虚拟仪器的在线实验系统研究》文中提出利用现有的校园网,构建网络化、分布式的在线测试系统,可以让学生在任何时候,从任何地点访问实验室,从而大大提高实验教学的伸缩性和适应性。基于虚拟仪器的在线实验系统是利用虚拟仪器技术和互联网技术的远程实验平台。整个实验系统基于C/S模式,由客户端,实验管理服务器,互联网,实验单元和实验仪器单元五部分组成,整个平台具有良好的可扩展性,安全性,允许多用户,多实验同时进行。在线实验系统使用虚拟仪器技术,以LabVIEW为主要编程语言,实现了“软件就是仪器”的功能。基于数据采集卡,通过编程实现了数字示波器、信号发生器、可控直流电源等传统仪器的功能。利用现有的网络设备,由服务器端完成数据采集和发送,客户端实现数据分析处理,实现了在线测试。目前在线实验系统已经开发模拟电子电路测试,数字电子电路测试和远程控制等电子工程学科的相关实验,所有实验都基于真实物理设备。该平台尽量提供与本地实验具有相同的实验效果,具有一定的开放性和先进性。该系统完成了在局域网,教育网及公众网内多用户多实验的测试,达到了网络在线实验的要求,为网络的实验室建设提供了实例。
李萍[8]2005年在《基于LabVIEW的远程虚拟实验室经济型构建方案》文中研究指明利用网络技术与虚拟仪器技术相结合构建远程虚拟实验室，从而实现远程测控、资源共享、数据共享，不仅可以节省大量仪器设备的经费投入，而且为教学提供了一种全新的现代化教学手段。然而国内一些起步比较早的着名高校往往动则上百万，上千万资金建设一个虚拟实验室，令很多实验经费短缺的院校望而却步。因此，本文给出了一个基于LabVIEW的远程虚拟实验室经济型构建方案。而且，本方案把基于C／S方式的远程同步教学与测控研究和基于B／S方式的模拟实验两方面结合起来，既克服了远程教学只有理论无法做实验的缺陷，又消除了目前虚拟实验室仅仅开放给学生做实验的浪费局面。 本文首先介绍了该课题产生的背景；其次介绍了虚拟仪器的概念、特点、发展趋势、软件开发环境和构建远程虚拟实验室的意义；然后在对信号调理、数据采集中的A／D转换和总线技术的工作原理分析的基础上，介绍了LabVIEW中的数据采集过程；接着本文给出远程虚拟实验室的软、硬件环境以及总体结构，主要包括四个模块：远程同步教学、测控研究、模拟仿真、实时测量；实现了一个具体的虚拟仪器——数字示波器；在分析了LabVIEW中的通信模式的基础上，文章给出了利用TCP或UDP通信、DataSocket，Web Server及远程面板等通信技术实现通信的例子；最后，本文对该远程虚拟实验室的构建方案进行了总结，并提出了展望。
黄成华[9]2009年在《网络环境下虚拟电子实验室系统开发》文中研究指明在高等学校教育中,实验教学占有举足轻重的地位,对提高学生的实践动手能力和开发创造力起着无法替代的作用。素质教育的日益深入,实验教学也在不断地进行着改革。实验教学内容也渐渐地向设计型、综合型转变,教学手段多样化,各式教学媒体被引用到实验教学实践中。实验教学方式从统一化教学转为多样化开放式教学,实验室逐步做到了向学生全面开放。目前高校普遍存在实验设备老化,设备更新跟不上技术发展需求。开发研制网上虚拟实验室可以缓解实验仪器设备不足等问题,为进一步加强实验教学,提升实验教学对学生创新能力和实践能力培养的力度,同时降低实验教学对客观物质条件的依赖都有积极的促进作用。本文从技术方面探讨了网上虚拟实验室的可行性。系统的阐述了网上虚拟实验室构建的方法和实现技术,并提出“先理论模拟,后实践操作,再对比研究”的新实验教学模式。主要包括以下几个方面的内容:第一、虚拟仪器技术概述对虚拟仪器的概念、组成、优点及其开发工具进行简单的概述,最终确定本论文所采用的开发工具LabVIEW。第二、建立网上虚拟实验室的常用技术方案及其比较分析;基于Web的虚拟实验室采用B/S结构式构建方法。第叁、系统综合运用仿真技术、多媒体技术和网络技术,采用基于组件的软件开发方法,构建了一个虚拟化的“基于网络的电子技术实验室”。
王勇[10]2004年在《基于Internet的EDA远程虚拟实验室及关键技术研究》文中研究说明远程虚拟实验室是指在计算机系统中采用虚拟现实技术实现的各种远程实验环境，实验者可以象在本地真实环境中一样完成各种预定的实验项目，所取得的学习或训练效果等价于甚至优于在真实环境中所取得的效果。它致力于构筑一个综合不同工具和技术的电子化、网络化的科学研究集成环境。在这个环境里，用户可以非常有效地通过共享各种资源(数据、信息、设备、人力)来从事科研活动。 论文主要论述了构建基于Internet的EDA远程虚拟实验室系统。该系统由电路编辑、虚拟仪器显示、电路模拟仿真、电路优化四部分组成。研究运用面向对象技术，提出了叁层虚拟实验室系统结构，同时简化了系统复杂度，提高了系统的重用性，包括对现有技术的重用和自身的扩展。论文还对电路设计中心优化算法做了深入研究，提出了工程电路设计中的优化理论和算法。本论文通过对蒙特卡洛算法的改进，改进了该算法的效率，并采用重心游移进行优化设计以满足设计需要，在此基础上，通过参数优化和仿真精确度优化，大大降低了系统模拟代价，也使得可优化参数数目在理论上不受限制。在网络安全方面，运用数字签名、CA认证和用户分级管理体系确保系统在网络运行中的安全性和网络传输的有效性。
参考文献：
[1]. 远程虚拟电子实验室的实现技术研究[D]. 丁晓红. 大连理工大学. 2003
[2]. 远程教学用虚拟电子实验室系统研究[D]. 顿爱波. 大连理工大学. 2005
[3]. 远程虚拟实验室的设计与实现[D]. 肖如杏. 东北农业大学. 2008
[4]. 远程虚拟电子实验室系统的设计与开发[D]. 李亚琭. 大连理工大学. 2002
[5]. 基于LabVIEW的远程测控技术的研究与应用[D]. 赵金光. 北京交通大学. 2008
[6]. 基于Web的虚拟实验室的设计与实现[D]. 朱文忠. 重庆大学. 2007
[7]. 基于虚拟仪器的在线实验系统研究[D]. 明繁华. 华中科技大学. 2006
[8]. 基于LabVIEW的远程虚拟实验室经济型构建方案[D]. 李萍. 苏州大学. 2005
[9]. 网络环境下虚拟电子实验室系统开发[D]. 黄成华. 南昌大学. 2009
[10]. 基于Internet的EDA远程虚拟实验室及关键技术研究[D]. 王勇. 西安电子科技大学. 2004
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