基于C/S模式的全自动三容水箱实验系统的研发

【摘要】随着计算机技术和网络技术的不断发展,将远程控制技术与高校实验室设备相结合变得日益普遍。采用远程控制实验室设备允许学生通过网络在异地完成实验内容,能实现资源共享,方便实验室设备的管理与维护。以具备非线性、强耦合、多变量和大滞后等特性的三容水箱液位系统作为实验平台,运用TCP/IP网络通信技术,C#、MFC面向对象技术,Matlab编程技术,实现了用户对三容水箱实验平台的远程和本地控制。国内外各大高校和企业对三容水箱性能改善、控制算法验证做了大量研究,但传统三容水箱实验系统仍存在体积大、成本高、扩展性不强等问题。结合远程控制实验系统中用户无法直接接触实验设备的情况,自行设计了一套小型化、低成本的全自动三容水箱实验系统。全自动三容水箱实验系统由物理对象平台、采集控制平台、软件控制平台三部分组成,物理对象平台由三个水箱、台面、电器盒和水槽四部分组成,有电磁阀、电动阀、潜水泵、加热管等多种被控对象,并实现设备的全自动控制；采集控制平台以ADμC834作为主控芯片,包括数据采集模块、通信模块、设备控制模块、电源模块；远程控制软件以Microsoft.NET为平台进行开发,具备Flash显示、曲线显示等动态功能。介绍了TCP/IP通信协议,同步、异步通信的实现机制和多线程开发技术。通过MicrosoftSQLServe2005实现数据库存储；利用MATLAB技术实现与C#的混合汇编,允许用户调用自已编写的控制算法验证控制效果,实现三容水箱实验系统的扩展功能。利用MFC面向对象编程技术开发了交流平台系统,进一步完善了整个系统的功能。最后通过远程控制、本地控制对系统进行了多次实验测试,展示了远程控制、混合汇编控制、本地控制实际控制曲线,取得了理想的控制效果,验证了系统的稳定性和可靠性。
【作者】徐跃飞；
【导师】刘伟；姜周曙；
【作者基本信息】杭州电子科技大学，模式识别与智能控制，2014，硕士
【关键词】三容水箱；远程控制；计算机控制；微处理器；Winsocket通信；

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