基于虚拟仪器技术化学反应控制装置研究进展

介绍了虚拟仪器的概念及其组成。叙述了测量仪器发展过程。对虚拟仪器的硬件和软件环境，以及在化学反应控制方面的应用进行了探讨。利用PID控制、模糊控制算法对化学反应器温度控制进行了研究，实验结果表明基于虚拟仪器技术的各种先进控制方法具有控制精度高、系统温度特性稳定的特点，可广泛应用于各种化学反应过程的控制。     

面向半实物仿真环境的物理设备虚拟化技术研究

通过对虚拟仪器技术、虚拟仪器开发平台LabVIEW及相关方面技术进行调研,对实现虚拟仪器所用到的关键技术如前面板设计、GPIB接口总线、远程前面板及数据采集等进行了研究.文章利用软件工具开发了虚拟万用表和示波器,展示了Lab-view前面板设计和程序流程图研发过程,对相应的实验过程及结果进行了验证,可以实现传统仪器的相应功能.同时基于客户机/服务器/浏览器模式组建了一种网络化虚拟仪器系统,以便于实现对虚拟仪器的远程访问和控制.     

现代测试技术实验平台研究

将计算机网络、虚拟仪器、测控技术和LabWindows/CVI编程技术等有机结合,用PC机与各种虚拟仪器构成网络连接,设计出基于网络化测控技术和虚拟仪器技术的现代测试技术实验平台,并在此基础上构建出基于Internet和GPIB总线的网络化电子测量和控制实验室,并实现对各种虚拟仪器的远程控制.该技术在我校的网络化电子测量和控制实验室已经实际应用.     

石煤钠化焙烧料酸浸动力学

研究了石煤钠化焙烧料硫酸浸出过程中,浸出剂初始浓度、搅拌速度和浸出温度对浸出率的影响,并对浸出过程动力学进行了分析. 结果表明:浸出剂初始浓度和浸出温度对钒浸出率有显著影响,搅拌速度对钒浸出率影响不大;该浸出过程符合核收缩模型,与化学反应控制动力学方程式相吻合,浸出反应的表观活化能为50.88kJ·mol-1,浸出过程控制步骤为化学反应控制.     

基于虚拟仪器的分布式直流电机PID控制系统设计

为了摆脱传统测试仪器性价比低、设备更新复杂、不利于功能转换与补充等缺点,更简单有效地实现对设备的集中监控和分布式控制以及对直流电机的控制更加简便、提高调节精度,设计了一种以虚拟仪器为平台的分布式直流电机控制系统.主要利用实验室虚拟仪器工程工作台(LabVIEW)编程,简单高效地实现了分布式控制,对直流电机实现启动、停止、正转和反转等控制并通过脉冲宽度调制(PWM)结合比例积分微分(PID)算法对直流电机转速进行调节.实验结果表明,以虚拟仪器为平台的分布式控制系统对直流电机实现控制的方法简单有效,PID算法结合虚拟仪器平台实现对直流电机转速的调节不仅操作简便,而且简单易懂,调节方便,显示结果清晰.     

大气颗粒物扩散和化学转化过程的数值研究

大气颗粒物是大气中存在的各种固态和液态颗粒物的总称.以液态颗粒物为研究对象,建立Euler-Lagrange多相流运动模型、对流传质模型及颗粒内部化学反应模型,基于有限体积法和SIMPLE算法对大气环境中液体颗粒物的扩散,气态污染物SO₂在气、液相的传质以及液相内部化学反应过程进行数值研究,并数值分析3种不同粒径大小的液态颗粒物沉降及气态污染物的对流传质特性,为污染物控制和去除措施的制定提供理论依据.     

转管法制浆设备中的虚拟仪器

虚拟仪器技术应用于铝合金半固态浆料制备中，即用计算机显示屏作为虚拟仪器面板，完成对仪器的控制、数据分析和显示，对半固态流变铸造加工过程中的温度进行实时采集与在线控制，从而可以实现生产过程的自动控制；试验表明该虚拟仪器具有实时性好、控制精度高的特点。     

虚拟仪器技术在线检测控制滴灌管生产线

采用非接触式高精度电容测微仪和虚拟仪器技术软件平台LabView对滴灌管生产线进行自动测量和控制.高精度电容测微仪将被测几何量信号转换为电压信号,并通过A/D采集板将电压信号传入计算机,然后利用LabView软件中的虚拟仪器、虚拟噪声、虚拟滤波、虚拟信号处理等模块对真实生产线进行实时仿真,直到得到理想的测量和控制结果.虚拟仪器技术具有友好的用户操作界面,操作简单,同时大量节约了试验成本,有效地排除噪声干扰,结合高精度电容测微仪的厚度信号采集系统,充分满足了生产线的检测和控制要求.     

平板热反应器的多场耦合建模及仿真研究

化学反应器中的化学反应过程是能量,物料平衡及物料动量,热量和物料传输等联系紧密的多物理场耦合过程.该过程涉及的物理化学问题非线性度较高,求解难度也会增加.本文对平板化学热反应器在建立其化学反应、动量传输、能量传输和物料传输的多物理场耦合数值模型的基础上进行了研究,通过COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件的化学工程模块按照由简入繁的建模思路,逐步对所涉及的物理场进行耦合,完成对物料热反应关键控制参数温度、浓度和流速等在反应过程中变化情况的掌握,有助于产品质量控制和安全生产.     

电动自行车调速控制实验系统的设计与实现

为了提高学生设计、开发测控系统的能力和水平,基于虚拟仪器技术,采用霍尔传感器实验模块,设计完成了电动自行车调速控制实验系统。除了虚拟仪器软硬件平台外,该系统由开关型霍尔元件、线性霍尔元件及其附件、直流电机及其控制电路3部分组成,能够模拟电动自行车调速控制过程,实时采集、分析并显示调速过程的各种数据信息。实验结果表明,"所见即所得"的虚拟仪器技术在实验教学中可以很好地将虚拟实验和真实实验有机地结合起来,使学生掌握先进、高效的实验手段,符合高技能人才的培养需要,也是教学模式创新的有益探索与实践。     

基于PDA的虚拟仪器技术

将虚拟仪器技术应用于PDA(个人数字助理)中,可以利用PDA的优点,不受时间和空间的限制完成各种测试测量任务.文中首先分析了基于PDA的虚拟仪器结构,并介绍了一套高效的开发系统PMDS.该系统采用组件技术,可以方便快捷地构建各种基于PDA的虚拟仪器,提高了仪器的质量和开发效率.最后给出了两个应用实例:便携式频谱分析仪和移动式温度监测仪.     

温度控制仪表的模糊PID控制

各种温度控制系统有着不同的物理模型和结构参数,通用的温控仪表难以使每一具体的系统达到最佳性能。文中提出了温度控制仪表的模糊ＰＩＤ控制技术,它以模糊控制理论为基础,对通用的温度仪表进行了模糊ＰＩＤ控制,以使仪表对不同模型参数的系统均具有较好的控制性能,实现对系统动静态参数的最优控制。     

基于TMS320F2812与LabVIEW的虚拟仪器测量平台设计

现今工业迅速发展,工业控制技术也得到了长足的发展,虚拟仪器技术也是其中的重要发展部分,不仅于此,虚拟仪器技术在教学、科研等领域同样得到了迅速的发展;设计基于虚拟仪器技术,利用TMS320F2812采集数据制作下位机,LabVIEW编程实现信号显示分析的上位机,开发出比传统的测量仪器更为直观、易于信号分析的虚拟仪器测量平台,有效的改善了传统实验仪器单一性和局限性;平台充分利用了计算机的数据处理分析能力,实现了一些实时信号的采集与分析.     

基于LabVIEW平台和网络的计算机远程在线监控

研究通过网络实现计算机远程控制和远程在线监测的方法.利用虚拟仪器技术和网络通讯技术,使用TCP/IP通讯协议组和LabVIEW中通讯功能模块,在LabVIEW工具平台上用G编程语言搭建计算机远程监控系统.结合实例阐明了这种方法的可行性及实用性强的特点.应用该方法可方便地建立计算机远程在线监控系统,可充分利用已有的网络资源,虚拟仪器技术和G语言编程使得系统变得灵活,其用户界面便于人机交流.     

虚拟示波器的设计及在实验教学中的应用

虚拟仪器集成了计算机标准总线技术、数字信号处理技术和软件工程设计方法，是一种软件化仪器，代表着电子测量仪器未来的发展方向。文中介绍了虚拟仪器及其在实验教学中的应用，并以虚拟示波器为例，从前面板设计和程序框图设计两个方面详细地讨论了其设计与实现过程。通过教学实践表明，将虚拟仪器引入实验教学可以有效地提高学生的实际动手能力，增强学生的创造性思维能力，满足了教学要求。     

用LabVIEW实现通信虚拟实验系统

为了将虚拟仪器技术应用于实践教学中，基于虚拟仪器开发平台（LabVIEW），设计了通信虚拟实验系统，并应用于通信实验教学中。利用虚拟仪器技术，设计了6个虚拟实验和3个虚拟仪器，将整个系统网络化，形成远程虚拟实验系统，该系统是一个功能较完善的虚拟实验系统，有效地提商了通信实验教学的质量与水平。     

工程装备通用自动测试系统设计

为了提高自动测试系统的通用性能,将自动测试技术和虚拟仪器技术相结合,设计并实现了一种基于"PXI模块化仪器 程控仪器 连接器-适配器"结构的工程装备通用自动测试系统.系统根据各待测单元的信号频率和功能特征设计标准阵列接口连接器ICA(interface connector assembly);在仪器控制方面为了弥补可互换虚拟仪器ⅣⅠ(interchangeable virtual instruments)规范的不足,采用ⅣⅠ类仪器模型的基本思想,建立了系统的"ATS(automatic test system)资源模型",利用IVI规范配置仪器无关性系统;软件平台让用户根据待测单元的测试需求完成TPS(test program set)的开发,使在此软件平台上开发出的TPS完全独立于测试资源.工程应用表明,该系统具有良好的实用性和扩展性.     

基于Labview的相关分析的实现

提出了基于美国NI公司Labview虚拟仪器软件开发工具,利用Labview中的AnalyzeSignal Processing Time Domain函数模板提供的计算互相关与自相关函数,并对labview的相关函数进行了修正,开发虚拟数字式相关测量仪,并通过典型的信号对该分析仪进行仿真试验。     

基于虚拟仪器技术的弹射装置测控系统的设计

虚拟仪器技术是计算机技术与测试测量技术发展的产物,虚拟仪器以其多样化、模块化、便于系统组建及其小型化被广泛应用于航空、航天、工厂等场合.介绍了基于虚拟仪器技术的弹射机构测控系统的硬件结构及其基于LabVIEW的软件开发.     

基于LabVIEW的虚拟示波器的设计

本文以LABVIEW为开发平台,构建一个与计算机硬件资源紧密结合的虚拟仪器系统。由虚拟信号源激励的虚拟示波器,可以满足一般测量的要求,并且波形显示效果都很好。在研究中发现LabVIEW程序可以很方便地控制声卡,因此考虑到可以以声卡为信号源,进行另外一款虚拟示波器的开发,于是设计实现出了一款利用声卡进行数据采集的虚拟示波器,整体效果良好。