基于手臂機器人遠程控制的網(wǎng)絡教學實驗系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、自動控制理論課程面向控制對象，強調系統(tǒng)組成，強調從理論到實踐的特點使得該課程的實驗教學成為相關專業(yè)教育中至關重要的一個環(huán)節(jié)。然而傳統(tǒng)實驗教學實驗安排不靈活、儀器維護困難等弊端使得遠程實驗教學成為一種新的發(fā)展趨勢。本論文根據(jù)遠程實驗教學的發(fā)展趨勢和實際需要，提出一種將硬件實驗資源網(wǎng)絡化的解決方案，通過設計和實現(xiàn)基于手臂機器人遠程控制的網(wǎng)絡教學實驗系統(tǒng)，為學生提供一個適用于控制理論教學和研究的網(wǎng)絡化實驗平臺。 系統(tǒng)設計基于B/S

2、三層體系結構和四層Intemet體系結構相結合的開發(fā)模式。本文首先給出整個遠程控制實驗教學系統(tǒng)的構成，然后進行現(xiàn)場監(jiān)控子系統(tǒng)(后臺控制端)和遠程控制子系統(tǒng)軟件的設計和實現(xiàn)。在現(xiàn)場監(jiān)控子系統(tǒng)中，除具有傳統(tǒng)的速度反饋和PID控制算法外，還設計實現(xiàn)了極點配置、最優(yōu)跟蹤、積分分離等多種控制算法類型，在硬件控制接口電路設計中，以PICl6C74A單片機作為下位機，利用并行口與上位監(jiān)控機進行實時通信，完成對手臂機器人的現(xiàn)場控制。為實現(xiàn)多用戶遠程監(jiān)控

3、、仿真、保存實驗記錄和查詢歷史實驗數(shù)據(jù)等功能，遠程控制子系統(tǒng)服務器端和客戶端設計采用了多線程、Java Applet和JDBC等開發(fā)技術，而且在服務器設計中利用FCFS(先來先服務)算法解決了多用戶競爭訪問的沖突問題。在網(wǎng)絡通信設計中，設計了一系列通信協(xié)議幀，并將各幀轉化成字符串形式傳輸，解決了通信中存在的數(shù)據(jù)移植問題?？刂贫撕头掌鞫送ㄐ呕赥CP/IP和HTTP協(xié)議，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡上的傳輸，從而實現(xiàn)手臂機器人的遠程控制。