В настоящее время разрабатывается новая версия программного обеспечения ИИС, учитывающая накопленный опыт

К таким методам, относятся методы параметрического оценивания, которые связаны с описанием преобразования сигнала авторегрессионной моделью скользящего среднего Традиционное применение методов - задачи идентификации, прогнозирования, спектрального оценивания сигнала для последующего оценивания физических параметров - частот, амплитуд колебаний, их фаз, затуханий. Поскольку для полного решения данной задачи нужен небольшой технологический процесс, приходится имитировать объект исследования с помощью модулей аналогового и дискретного вывода, а также функциональных генераторов. Но, несмотря на это, метод так же требует хороших знаний основ программирования. В частности необходимо знать метод наименьших квадратов, решение системы линейных уравнений, решение степенных уравнений, функции комплексной переменной, связь z-преобразования для разностных уравнений с преобразованием Фурье и Лапласа. Рисунок 2 - Экспериментальная установка по исследованию механических соединений а сборка для исследования клеммовых соединений; б сборка для исследования резьбовых соединений; Экспериментальная установка по исследованию роторно-опорных узлов представляет собой модельный роторно-опорный узел, позволяющий изменять виды и типоразмеры опорных узлов подшипники качения, подшипники скольжения, величину и место приложения Внешней нагрузки, величину возмущающей центробежной силы и положение опор вдоль оси ротора рисунок 3. Лобачевского Исследование эффективности решателей обыкновенных дифференциальных уравнений инструментальных систем моделирования Опыт разработки LabVIEW лабораторных практикумов на кафедре информационных систем МИРЭА Проблемы повышения качества образования и подготовки преподавателей для работы в ИКТ насыщенной среде Развитие LabVIEW лабораторного практикума по электронике кафедры информационных систем МИРЭА Разработка виртуальной лаборатории по электротехнике в среде MULTISIM Усовершенствованные алгоритмы частотного анализа для LabWindows/CVI и LabVIEW Об опыте работы учебного центра «Технологии NATIONAL INSTRUMENTS» в ростовском колледже связи и информатики Технологии NI в магистерской программе «Прикладная физика и физическая информатика» инновационного образовательного проекта РУДН Система диагностики двигателей постоянного тока Автоматизированный стенд формирования электромагнитного поля для испытаний изделий авионики Лабораторный практикум по курсу ИИС на базе оборудования NI CompactDAQ . Лабораторный практикум по курсу ИИС на базе оборудования NI CompactDAQ Одной из новых тенденций развития современной информационно-измерительной техники является развитие и совершенствование виртуальных измерительных приборов, построенных на базе персонального компьютера и стандартной плате ввода-вывода аналоговых сигналов АЦП/ЦАП или микропроцессора с аналоговым вводом информации. Рассмотрен опыт создания ИИС для лабораторных практикумов по электротехническим дисциплинам на базе технологии виртуальных инструментов ВИ фирмы National Instruments. Такая система представляет комплекс технических, программных и методических средств, обеспечивающих автоматизированное проведение лабораторных работ на исследуемых объектах.

Методика измерения основных параметров на этих установках предполагает использование первичных преобразователей механического типа и ручной сбор информации. Неотъемлемой частью ИИС является персональный компьютер, в состав которого входит плата аналого-цифрового АЦП и цифро-аналогового преобразования ЦАП, необходимые для: соответственно, преобразования унифицированного аналогового сигнала в цифровой вид, -понятный для ЭВМ и обратного процесса - преобразования цифровых данных с ЭВШв аналоговый сигнал для управления исполнительными устройствами. Была создана распределенная система сбора и обработки информации, которая используется для обучения студентов по курсу «Информационно измерительные системы». Структура измерительного канала В процессе обучения необходимо показать возможности ИИС для улучшения метрологических характеристик ИК. Исследования Лабораторные практикумы и учебные стенды Автоматизация лабораторного стенда по измерению профиля зеркальной антенны и построению диаграммы направленности Автоматизированные лабораторные комплексы для вузов, осуществляющих подготовку специалистов по пищевой инженерии Виртуальный прибор для исследования нелинейных резистивных цепей Использование виртуальных приборов в процесе изучения специальных дисциплин в технических колледжах Использование программ ELECTRONICS WORKBENCH-MULTISIM для электротехнической подготовки инженеров-неэлектриков Лабораторный практикум по дисциплине «Цифровые вычислительные устройства и микропроцессоры приборных комплексов» на основе Multisim Лабораторный практикум по ИНС на основе LabVIEW Лабораторный практикум по основам теории коммутации Опыт использования NI LabVIEW для создания лабораторного практикума по измерениям магнитных величин Применение LabVIEW для исследования течения в расширяющемся канале Создание виртуальной работы «Изучение магнитных свойств ферромагнетиков. При построении ИИС на базе АЦП/ЦАП рисунок 4 в качестве первичных преобразователей используются аналоговые датчики, которые преобразуют измеряемую физическую величину в определенном диапазоне в пропорциональный электрический сигнал. Такая обширная вариабельность исследуемых объектов достигается за счет различных компоновочных схем определенных деталей при едином основании рисунок 2. Одним из наиболее подходящих методов для изучения является алгоритм параметрического оценивания Прони2,4. Программное обеспечение серверной и клиентской частей ИИС написано на языке графического программирования G в среде LabVIEW.

Наряду с прочими базовыми основами обучения инженера, соответствие его уровня подготовки в области информационных технологий зачастую становятся решающим фактором трудоустройства на предприятия, руководство которых ориентировано, прежде всего, на внедрение наукоемких технологий производства. В процессе выполнения лабораторной работы обучающийся должен создать виртуальный инструмент для снятия характеристики преобразования измерительного канала без коррекции, рассчитать аддитивную и мультипликативную погрешности, реализовать виртуальный инструмент с коррекцией погрешностей. Рисунок 5 - Схема информационно-измерительной системы с использованием модулей удаленного ввода-вывода и датчиков со встроенным АЦП По результатам сравнительного анализа по трудоемкости и другим показателям были выявлены достоинства и недостатки обоих схем ИИС: 1. Возможности Использование технологий NATIONAL INSTRUMENTS для создания систем автоматизированного лабораторного практикума Учебный практикум "Спектральный и корреляционный анализ" Учебный стенд для исследования принципа действия универсального цифрового вольтметра Оборудование и программное обеспечение учебных лабораторных стендов Виртуальный лабораторный практикум для изучения технологии выращивания полупроводниковых и оптических монокристаллов Управление роботом ТУР-10 средствами LabVIEW Аппаратно-программный комплекс для исследования АЧХ и ФЧХ активных фильтров Автоматизированный дистанционный лабораторный практикум по курсу «радиотехнические цепи и сигналы» Исследование возможности реставрации одномерных сигналов на основе алгоритма полигармонической экстраполяции Использование технологий NATIONAL INSTRUMENTS в операционной системе LINUX Разработка модификаций алгоритма полигармонической экстраполяции в среде LabVIEW Учебный стенд для исследования принципа действия универсального цифрового вольтметра Виртуальная система поддержки принимаемых решений в среде LabVIEW Преемственность дисциплин «Моделирование систем» и «Автоматизация проектирования систем и средств управления» Универсальный стенд для исследования электрических характеристик газоразрядных и люминесцентных ламп Лабораторные практикумы по информационно-измерительным системам ИИС Виртуальный измеритель частотных характеристик на основе использования звуковой карты ПК Лабораторный практикум по основам теории Коммутации Разработка виртуальной лабораторной работы «Имитационное моделирование погрешностей канала измерения температуры» в среде LabVIEW Виртуальные практикумы по электротехнике в среде LabVIEW Из опыта внедрения в рамках национального проекта «Образование» технологий NATIONAL INSTRUMENTS в Нижегородском госуниверситете им. В; модуль согласования пропорционально преобразует значение от 0. В настоящее время разрабатывается новая версия программного обеспечения ИИС, учитывающая накопленный опыт. Система согласования SC-2345National InstrumentsЭкранированный корпус вмещает 20 SCC модулей 3Токовый модуль SCC-CI20National InstrumentsМодуль ввода токового сигнала 0. Качала Использование методов нечеткой логики для определения классификационных характеристик случайных процессов Вестник МГТУ. Будущему инженеру необходимо получать практический опыт овладения навыками работы с основными типами средств измерения, управления сбором и передачей данных применительно к реальным машинам, узлам и деталям машин. Описание решения Для достижения поставленных целей необходимо решить следующие задачи: - изучение метрологических характеристик измерительных модулей NI; - изучение рекомендованных схем включения; - создание измерительного канала; - реализация функций обратного преобразования в среде графического программирования LabVIEW; - генерация сигналов с заданными характеристиками; - построение ИИС для проведения измерительного эксперимента в соответствии с заданием.

Использование для каждого измерительного канала или группы однотипных каналов отдельных модулей АЦП/ЦАП, а также включение ряда измерительных приборов непосредственно к персональному компьютеру по цифровой линии связи позволяет отказаться от АЦП и согласующего устройства, как правило, достаточно высокой стоимости. Список использованных источников 1.

Объектами внедрения лабораторного комплекса являются технические вузы, техникумы и училища, а именно кафедры, преподающие базовый инженерный курс «Детали машин и основы конструирования» и смежные с ним дисциплины «Основы проектирования машин», «Прикладная механика», «Динамика машин», «Экспериментальная механика» и др. Возможно также провести исследование влияния сопротивления соединительных проводов на результат измерения температуры при двухпроводной и четырехпроводной схемах включения терморезистора, а также дрейфа отдельных компонент аналогового тракта.

Как показывают последние выставки учебной техники, такие как Всероссийский форум «Образовательная среда - 2007», Всероссийская научно-методическая конференция «Основы проектирования и детали машин - XXI век» большинство технических вузов заинтересованы в обновлении своих учебных лабораторий. Экспериментальная установка по исследованию механических передач представляет собой модельный электромеханический привод, включающий в себя электродвигатель, ременную цепную передачу, муфту, зубчатый цилиндрический червячный редуктор и нагрузочное устройство колодочный или дисковый тормоз рисунок 1. Набор виртуальных инструментов, образующих подсистему измерения, определяется характером изучаемых объектов. Цифровая обработка сигналов в LabVIEW. Реконфигурируемая ИИС на базе единой платы АЦП: + большая точность измерений за счет высокого быстродействия платы АЦП; + открытая архитектура ИИС для модернизации; + возможность сохранения данных на жесткий диск ЭВМ непосредственно с АЦП; + наличие свободных каналов АЦП для увеличения контролируемых параметров; + меньшие затраты на разработку программного обеспечения при использовании LabVIEW; + возможность переориентирования ИИС для решения научных задач; - высокая стоимость АЦП/ЦАП и модулей согласований. Использование технологий NATIONAL INSTRUMENTS для создания систем автоматизированного лабораторного практикума 1.

Построение централизованной системы сбора данных на базе АЦП рисунок 6 позволяет получить более гибкую и производительную ИИС, благодаря использованию отдельной платы АЦП, обладающей, как правило, гораздо более широкими возможностями, в сравнении с ИИС на основе удаленных модулей и цифровых датчиков; позволяя реконфигурировать себя для выполнения научно-исследовательских задач различного профиля и уровня сложности, при, самое главное, незначительной разности в цене.

Исследования

Продолжение справочного пособия