基于Moodle环境的在线物理实验教学平台的设计与实现

提出了一个解决方案用于实现在线物理虚拟实验,该方案基于NI ELVIS硬件平台,NI LabVIEW软件和Moodle电子学习平台.设计了基于Moodle环境的在线物理实验教学平台.为了验证所设计平台的可行性,遴选了3个大学物理实验进行了理论与虚拟实验的对比研究,最后又对该平台使用效果进行了分析和验证.结果表明在所设计的实验平台上进行虚拟实验所得结果与理论结果几乎一致,且精确度高于手工操作实验.     

基于NI ELVIS Ⅱ+的滤波放大电路实物与模拟实验系统开发

目前院校中的电子实验课程大致分为两类:实验箱实物操作类和电脑软件模拟类。这两类实验有各自的优势与不足,为了同时发挥这两种实验类型的优势并规避其不足,我们将NI ELVIS Ⅱ+平台引入实验教学当中,采用NI ELVIS Ⅱ+平台和电路模拟软件Multisim开发设计了滤波放大电路实物与模拟实验系统。实验结果表明NI ELVIS Ⅱ+平台与Multisim可以将实物操作与软件模拟相结合起来,在模拟的同时可以通过操作实际器件使真实数据与模拟数据相互对照,在教授学生实验原理的同时,提升学生的动手操作能力,综合提升学生素养。     

虚实结合的直流电机PID转速控制实验设计

为进一步提高电路、电子与自动控制等相关实验的精度,拓展实验的创新性和可操作性,改善实验的可视化效果,在传统直流电机PID转速控制实验的基础上,结合NI ELVIS平台,设计了以虚拟仪器为核心的数据采集和PID调速控制实验。基于ELVIS原型实验板和Lab VIEW开发软件完成了直流电机转速控制系统的软硬件设计;通过虚实结合的方式,利用仿真和实验测试结果验证了所设计实验环节的准确与可靠,同时分析了实验结果的误差来源。与传统的仿真实验相比,虚实结合的实验更具有创新性和实践性,调动了学生的学习兴趣,提高了动手能力。     

NI ELVIS在电工电子技术教学中的应用

针对我国高等教育的现状,在介绍了虚拟仪器技术和虚拟仪器教学实验套件平台(NI ELVIS II)的性能和优势基础上,通过设计实例介绍了NI ELVIS II在电工电子技术教学中的应用。实践证明,NI ELVIS II教学平台激发了学生对该课程学习的兴趣,有利于学生实践能力和创新能力的培养。     

基于NI ELVIS的直流电机转速测控实验系统的开发

目前我校“现代测试技术”课程实验大多采用实验箱实现,为弥补学生不能自由选择元器件、自行设计搭建电路的弊端,将NIELVIS平台引入实验教学中,采用ELVISⅡ平台和开发软件LabVIEW开发了基于PID控制的直流电机调速系统。实验表明,ELVIS平台比传统实验教学装置更具有灵活性、创新性、实践性,可充分调动学生对实验内容的创造性。     

基于LabVIEW的中子注量率密度数据采集

在LabVIEW软件中,结合PCI-6251数据采集卡,采用DAQmx数据采集函数实现中子注量率密度数据采集的虚拟仪器VI设计.虚拟仪器VI包括前面板和程序框图部分,采集到的数据能够以数据曲线和数据显示控件两种形式显示,并以文件的形式保存数据.测试结果表明,该系统能够准确测定NI ELVIS输出信号频率,实现基于LabVIEW的中子注量率密度数据采集.     

远程可操控式虚拟电子实验平台的构建

在科技迅猛发展的今天,全球数字化浪潮对高校实验教学迈向数字化、智能化、多样化提出了更高的要求及更便捷的解决方法。远程可操控式虚拟电子实验平台结合了先进的计算机技术、网络技术及虚拟仪器技术,充分发挥了NI ELVIS实验台以及Lab VIEW图形化编程语言的强大功能。基于本平台的虚拟实验具有低成本、易扩展、易复制及可以远程操控的优势,突破了时间空间对传统实验的限制。文章结合四人抢答器和功率放大器设计实验,进一步证明该平台具有广泛的适用性及良好的发展前景。     

基于LabVIEW的测控系统加密程序设计与实现

利用lab VIEW来实现测控系统的加密程序的设计。通过绑定NI ELVIS硬件设备的序列号,使得软件和硬件之间实现一一对应工作。通过此项技术,使得软件的运行必须依赖于硬件的存在,既防止了软件被盗用,也保证了必须使用提供的硬件设备才能工作,利用此加密技术来实现设计人员的辛勤劳动成果。通过测试,此加\解密软件能用于所有lab VIEW设计的测控系统中。     

基于USRP/LabVIEW的DQPSK收发机的设计

介绍了基于NI USRP和LabVIEW的虚拟仪器快速创建实时通信系统的用法,使用设备NI USRP-2930和LabVIEW平台创建DQPSK收发机。通过NI USRP-2930发送并接收实时信号,且所有的信号处理过程都在LabVIEW中完成。仿真结果表明,连接PC机的NI USRP可充当软件无线电并进行实时通信,并且DQPSK收发机系统的性能可通过相关参数的设置得到优化。实现了DQPSK收发机的设计并探究DQPSK信号处理和通信基本的且更先进的理论。     

基于LabVIEW和ELVIS的电子技术实验研究

提出了一种利用现代计算机软件和硬件开发电子技术实验的方法。使用美国国家仪器公司(NI)的LabVIEW软件平台和ELVIS教学实验虚拟仪器套件,构建了电子技术实验数据采集和测量系统,并对测量的准确度进行了验证。给出了一个使用LabVIEW&ELVIS平台开发的电子技术实验真实的实验案例,展现了这种软硬件相结合的平台提供的优质实验教学环境。     

仿真与实验结合的飞行器设计专业案例教学探讨

围绕国家“卓越工程师教育培养计划”进行飞行器设计专业“飞行器系统仿真与CAD”课程规划,对培养合格的飞行器设计人才具有重要的意义。将航天部门的项目结合课堂的理论,采用飞行器仿真和实验验证的案例教学方式讲授课程,使学生在解决实际工程项目的同时掌握飞行器设计专业的相关理论知识和技术方法,不仅使学生了解飞行器设计建模的方法、仿真的具体步骤和实验技术手段,而且增强学生理论联系实际的能力培养,提高学习兴趣,使他们更全面地掌握飞行器的相关理论知识和实验方法。     

基于NI Multisim 10.1数字逻辑选择器的虚拟仿真

通过NI Multisim10.1电路软件对74HC153双四选一的数字逻辑选择器进行了仿真。利用搭建的仿真测试电路中的指示灯来监视输入端管脚和地址码管脚的取值变化,观察到了双四选一输出管脚的数据选择。将双四选一的功能扩展端通过附加门电路作为第三个地址码,能实现八选一的功能。虚拟仿真测试的结果与实际理论分析相一致。运用实例验证了将NI Multisim10.1仿真软件合理地引入电子电路实践教学后,能使理论教学变得更具体生动,有利于学生技能、素养的培养和数字电路课程教学效果的提升。     

基于改进XGBoost不平衡围岩超前分类方法的隧洞工程施工仿真研究

为了在围岩类别不平衡的条件下实现围岩类别有效判断,进而提高隧洞工程施工仿真准确性,基于改进极限梯度提升(XGBoost)不平衡围岩超前分类方法进行隧洞工程施工仿真研究。采用自动邻域确定合成过采样(AND-SMOTE)方法优化围岩类别不平衡性,并采用改进的XGBoost不平衡围岩超前分类模型进行围岩超前分类,进而优选仿真参数,提高仿真结果的准确性,其中,以模型交叉验证平均准确率为目标,采用哈里斯鹰优化(HHO)算法自动优化XGBoost超参数,以提高围岩分类精度。工程应用表明,相比未改进的XGBoost不平衡、KNN、SVC等6个模型,改进的XGBoost不平衡围岩超前分类模型分类精度更高;考虑围岩类别不平衡性后,改进的XGBoost不平衡围岩超前分类模型分类精度提高了8.6%;此外,基于围岩超前分类的隧洞工程施工仿真结果与实际进度的相对偏差相比传统仿真降低了11.3%,更符合工程实际。     

QuartusⅡ仿真软件在数字电子技术教学中的应用

针对传统教学模式存在的问题,提出将QuartusⅡ计算机虚拟仿真软件引入课堂课程教学,并以典型电路仿真为例说明软件的应用。以高校的其中一门专业基础课《数字电子技术》作为切入点,引入计算机仿真软件QuartusⅡ对电路进行仿真分析,加深学生对电子技术课程的兴趣、提高学生分析、设计和调试电路的能力,结合实例对电子技术课程中遇到的一些电路采用QuartusⅡ软件进行仿真计算和分析,使理论教学更加方便、灵活、直观,通过这种教学软件,可以克服传统实验中的一些不足,提高学生学习电子技术的兴趣,使学生在接受理论知识的同时,可以通过对实际电子线路的虚拟搭接,计算机软件实际仿真运行,观察电路的功能和特性,提高学生对电路的分析、设计和创新能力,取得更好的教学效果,达到了课程的教学目的。     

一种基于FPGA的高效FIR滤波器的设计与实现

该文在介绍有限冲激响应(FIR)数字滤波器理论及常见实现方法的基础上,提出了一种基于FPGA的高效实现方案.该方案采用对称结构、加法和移位代替乘法运算、优化的CSD编码、流水线和级联技术等方面对传统的设计方法进行了改进,并借助FPGA滤波器芯片和Quartus Ⅱ软件、Matlab软件对该方案进行了仿真验证.仿真实验结果表明:此种FIR滤波器的实现方法运算速度快、实时性好、节省硬件资源,其性能优于传统的FIR滤波器设计方法.     

CAT能力求解算法研究与优化

针对自适应测试系统的设计与开发中所使用的最大似然法、贝叶斯判别以及神经网络三种能力值求解算法,进行了有关其效果与性能的仿真实验。基于实验结果,对比实际实现中可参考的方法以及数学模型分析,给出了进一步设计优化方案。     

基于NI-ELVIS平台下的两种频率/电压转换电路的比较

在一般的自动测量和控制系统中,经常将电压信号转换为频率信号或将频率信号转换成电压信号。本文利用NI–ELVIS实验板将LM2907外接相关器件设计成的频率-电压转换电路同AD650外接相关器件设计成的频率-电压转换电路进行了比较。两种电路都可用于水电站的励磁系统、电机的转速测量等。电路中所用的转换器件LM2907N和AD650都可实现频率/电压的转换,但AD650具备较高的精度、线性和积分输入特性。     

光伏发电系统MPPT固定频率滑模控制

基于光伏电池的数学模型,采用Buck电路作为实现电路,以开关周期平均状态概念为基础,建立光伏发电系统的平均状态数学模型.基于滑模控制理论和光伏电池的工作特性,设计了光伏发电系统最大功率点跟踪固定频率滑模控制器,对控制器的固定频率滑模控制算法采用Lyapunov方法进行了存在性和稳定性分析.在理论分析基础上,对光伏发电系统及固定频率滑模控制器进行了数字仿真和实际物理系统实验.仿真和实验结果表明,所设计的固定频率滑模控制器抖振很小,能很好地实现光伏发电系统最大功率点跟踪,控制算法实用有效.     

群体性暴力事件的对抗仿真研究

提出一种研究群体性暴力事件的新方法,将基于Agent的系统应用于警方与暴力分子的对抗仿真中。以复杂性适应理论和人工智能为理论基础,提出了2类对抗Agent的模型设计与实现方法。设计实现了一个基于A-gent的对抗仿真系统,仿真过程中呈现了一些有意思的涌现行为。实验结果表明这种新方法对警方解决群体性暴力事件具有重要的意义。     

基于智能控制理论的BAS系统模型

对建筑设备自动化系统(BAS: Building Automation System)的客观描述和定量分析一直是智能建筑工程建设和教学中的难点和重点,建立计算机仿真系统是解决问题的有效方法之一.在分析BAS特征的基础上,提出了基于智能控制理论的BAS模型, 对BAS计算机仿真系统的基本结构进行了初步探索.实验模型硬件由NI PXI DAQ平台组成(8185控制器,64路模拟输出/输入通道,96路数字输出/输入通道),采用LabVIEW图形化软件建立系统模型,对BAS系统进行仿真.数据分析表明,在分辨率16 bit,采样率100 ksam ples条件下,仿真结果与实际系统数据一致,该研究结果将首先应用于BAS系统现场检测.