测控技术与仪器专业课程设计说明书.docx

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1、测控技术与仪器专业课程设计说明书 2022级测控技术与仪器专业综合课程设计 摘要 现代工业生产设备的发展正在朝着向大型化，高速化，连续化和自动化的方向发展。其复杂程度日益增加，所涉及的知识范围广泛，不但包括机械设计、材料科学，现在又加入了计算机技术、光学、电路技术等， 关键词：*，*，*，*，* 2022级测控技术与仪器专业综合课程设计 目录 摘要 I Abstract II 1设计任务书 1.1 涉及专业课程 (1) 1.2 设计任务 (3) 1.3 设计目标 (5) 1.4 本设计的主要功能 (7) 1.5 本章小结 (8) 2设计论证及计划 2.1 课程设计背景 (8) 2.2 设计采用

2、软件及运行环境 (10) 2.3 设计规划 (13) 2.4 本章小结 (13) 3系统设计 3.1 总体方案设计 (14) 3.2 系统原理分析 (15) 3.3 系统模块功能及接口设计 (16) 3.4 系统元件及模块选型设计 (17) 3.5 系统抗干扰设计 (21) 3.6 本章小结 (21) 4设计实现及分析 4.1 系统仿真 (22) 4.2 系统测试及结论分析 (23) 4.3 设计结论 (23) 4.4 本章小结 (30) 2022级测控技术与仪器专业综合课程设计 5设计案例参考 5.1 虚拟机器人系统设计 (46) 5.2 动态数据分析仪器设计 (46) 5.3 多功能控制盒

3、 (46) 5.4 工作展望 (46) 6总结与展望 6.1 课程设计总结 (46) 6.2 工作展望 (46) 附录A设计程序 (47) 附录B设计参考资料 (47) 2022级测控技术与仪器专业综合课程设计 1设计任务书 1.1设计专业课程 本设计主要涉及的专业课程有: 1、测控电路 2、信号分析与处理 3、计算机控制技术 4、机电传动控制 5、检测技术 6、电子线路CAD 7、可编程控制器原理与应用基础 1.2设计任务 1.3设计目标 结合设计任务，本课程设计要求的设计目标如下： 一、完成目标 创新方法论研究。 什么是创新、创新的渊源和内涵、为什么创新、怎样创新以及创新的思维、途径、方法

4、和创新人才应具备的素质、创新的环境等方面进行系统地研究 二、设计技术指标 为了将TRIZ 理论快速推广到全校的教学实践中，项目结合教学改革的实践经验，专门组建TRIZ 理论教学团队，成立TRIZ 理论教学研究中心，将TRIZ 理论的核心思想与主要内容分级分类，依照工科大学生的学习需要和学习难度，分阶段开设公共选修课、专业选修课与专业必修课，重点介绍TRIZ 理论的基本原理与创新思想，以及一些应用该理论在工程实践中解决问题的实例，提高学生对创新活动的认识和对创新方法的把握，从而提高自身的创新能力。教学实践主要分为两个步骤：首先，选定部分专。 2022级测控技术与仪器专业综合课程设计 1.4本设计

5、的主要功能 4）研究了基于TRIZ理论与多学科知识融合理论体系在人才培养中应用； 5）提出了一种基于TRIZ理论体系的适应工科大学生主动科技创新模式及评价体系； 6）指导学生完成了多项科技创新成果，并总结和分析了TRIZ理论在指导学生创新实践过程中的问题和经验。 1.5本章小结 实施方案。本章介绍了。 2022级测控技术与仪器专业综合课程设计 2设计论证及计划 已有评价方法尚缺乏对大学生创新能力评价过程中这些实际问题的考虑。本章结合TRIZ理论对大学生创新能力的指标体系进行探讨，并在实践教学环节进行实施。2.1课程设计背景及设计意义 现代工业生产设备的发展正在朝着向大型化，高速化，连续化和自动

6、化的方向发展。其复杂程度日益增加，所涉及的知识范围广泛，不但包括机械设计、材料科学，现在又加入了计算机技术、光学、电路技术等，其不但价格昂贵，维护也同样麻烦。面对如此庞大的机械设备，我们必须需要一些仪器仪表来进行辅助检查与测试，我们希望这些仪器仪表具有一定的智能，不但要具有实时检测、自动报警、结果显示与保存等功能，还要具有体积小、重量轻、便于携带等优点。然而传统的机电仪表虽然具备某些优点，但其本身也是机、电、光、算的结合物，其使用与维护也相当的复杂，不利于当今机械设备的发展。 随着现代网络技术的发展和企业规模的快速扩大，功能独立的近距离的传统仪器测量已不能满足工业需求，远距离且大规模的测量仪器

7、群将是未来发展的趋势。由于传统的仪器是模拟信号，不利于计算机的控制与运算，将不可能胜任现代企业管理及技术发展的需要。 由上分析，我们意识到传统的测量仪器在成本价格、制作技术、操作简便性等方面存在着不足，不能满足社会的需要。而近年来发展起来的虚拟仪器技术则在成本价格、制作技术、操作简便性方面有着不俗的表现，能很好的满足现代科学技术发展的需要，是仪器仪表未来发展的的重要方向。 2022级测控技术与仪器专业综合课程设计 图2-1 加图样例 虚拟仪器技术的出现及以其为技术基础的各种虚拟仪器仪表产品的大量涌现，使人们渐渐意识到虚拟仪器在现代工业中的重要应用价值。各国都在积极探讨虚拟仪器的发展方向，及其未

8、来趋势，并进行了某些方面的有效尝试。 本课题的研究就是在这一情况下，尝试利用编程语言实现基于计算机硬件的虚拟仪器测量系统。该系统采用软件编程的思想，最大化的实现传统机电式仪器仪表的处理功能，用计算机模拟信号的产生、传递、处理、结果显示等各个功能环节，在界面上努力接近真实的仪器仪表，在操作上做到简便性，以满足某一特定工作的实际需要。添加图示样例。 图2-2 样例 2022级测控技术与仪器专业综合课程设计 2.2设计采用软件及运行环境 2.2.1 采用软件平台 本课程设计是在Vc+ 6.0环境下完成的，利用C+强大的底层控制能力，完全采用面向对象的开发思想，以固定模板的形式实现多个传统仪器的功能，

9、可在一定程度上促进虚拟仪器的发展。 2.2.2 运行环境说明 计算机硬件： CPU：Pentium 1G以上；内存：256M以上；硬盘：20G可用空间以上。 计算机软件：WINDOWS XP SP1 或 WINDOWS NT4 SP6及其以上版本。 使用人员：熟悉Windows操作系统操作及了解数字信号处理技术的有关技术人员、教员或学生。 2.3设计规划 课程设计总图规划*，其中工作流程图2-1所示。 各部分规划为：对各模块分别介绍 图2-3 课程设计模块及工作流程 2022级测控技术与仪器专业综合课程设计 2.4本章小结 构建了高等教育人才培养质量评价模型，而本项目通过TRIZ理论思想的运用，根据具体问题，简化了解决问题的流程。经过基于TRIZ改进后的步骤：定义问题，界定系统，确定理想解，确定约束条件，最终克服约束而形成了大学生创新能力评价指标体系。这个指标体系从理论上克服了已有评价模型中有多人参与评价，且受评价者知识结构、判断水平和个人偏好等主观因素影响，解决了动态考核的问题，给大学生创新能力培养质量的评价提供了可行方案。可以在此基础上，通过对各个阶段（比如大一、大二）大学生的抽样统计出e1、e2、A0、n的均值，从而可求得某个高校或某地区的大学生创新能力培养质量。