虚实结合的远程教学控制实验系统研究

发布时间：2017-05-24 16:19

  本文关键词：虚实结合的远程教学控制实验系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：针对当前实验教学设备资源不足的问题，本文以实验教学资源的网络共享为目的，将虚拟现实技术与设备远程控制技术结合，研究了一种虚实结合的远程控制实验系统开发方法。文中还以倒立摆实验台为控制对象，开发了一套虚实结合的倒立摆远程实验原型系统。论文主要研究工作包括： 第一、介绍了远程实验系统及相关领域的国内外发展现状，论述了在教学中采用远程控制实验系统的必要性和可行性，提出了虚实结合的远程控制实验系统总体架构，分析并选定了相应的实现方案。 第二、在“实”的方面，提出通过网络技术将实验设备连接到网络上，实现网络化实验设备，使学生可以通过网络接触到真实的实验控制对象。为解决学生的并发实验申请问题和提高设备的使用率，还研究了协调实验设备资源分配的网络排队管理方法。 第三、在“虚”的方面，为解决用视频方法传递实验场景对网络带宽的高需求以及观察角度难以调整的问题，提出用虚拟现实技术对实验设备进行三维建模和仿真，并用真实的实验数据对三维模型进行驱动，给远程用户以临场感。 最后、以倒立摆为控制对象，采用Visual C++、Simulink和VRML混合编程，开发了一套虚实结合的倒立摆远程控制实验系统。在多种网络环境下对系统进行了测试，实验结果表明，该系统运行稳定、效果良好，具有良好的实用价值。
【关键词】：远程控制 虚拟现实 倒立摆 VRML Simulink
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TP391.9;G434
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-13
• 1.1 课题背景8-9
• 1.2 相关技术发展现状9-12
• 1.3 本文的主要研究工作12-13
• 2 虚实结合的远程控制实验系统设计13-21
• 2.1 系统总体框架13-14
• 2.2 系统方案选择14-20
• 2.3 本章小结20-21
• 3 现场测控服务器构建21-31
• 3.1 现场测控服务器结构21-22
• 3.2 网络通信模块的设计22-24
• 3.3 排队管理模块的设计24-26
• 3.4 控制模块的设计26-29
• 3.5 其他模块29-30
• 3.6 本章小结30-31
• 4 网络远程客户端构建31-38
• 4.1 网络远程客户端结构31
• 4.2 网络通信模块的设计31-32
• 4.3 曲线显示模块的设计32-34
• 4.4 实验场景模块的设计34-37
• 4.5 本章小结37-38
• 5 虚实结合的远程控制实验系统原型38-50
• 5.1 倒立摆系统硬件介绍38-39
• 5.2 倒立摆的 VRML 模型构造39-40
• 5.3 倒立摆的 Simulink 控制40-43
• 5.4 倒立摆系统的远程控制43-46
• 5.5 倒立摆实验测试46-49
• 5.6 本章小结49-50
• 6 总结与展望50-52
• 6.1 全文总结50
• 6.2 工作展望50-52
• 致谢52-53
• 参考文献53-57
• 附录1 倒立摆 VRML 代码57-60
• 附录2 攻读学位期间取得的研究成果60

【引证文献】

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 郑桦;机械臂系统的网络远程控制研究与实现[D];中国科学技术大学;2007年

  本文关键词：虚实结合的远程教学控制实验系统研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：391321