《院校创新项目应用案例分析.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《院校创新项目应用案例分析.ppt（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、院校创新项目应用案例集锦,远程实验室/生物医电/ 清洁能源/环境监测/混合动力/机器人与机械臂/智能车/智能维护系统/ 机器状态监测/结构健康监测/管道安防监控/图像处理/汽车车身测试,远程教育,华中科技大学网络实验室,通过网络共享解决学生在电子实验中电子器材以及其它教学资源不足的问题 分为三大模块：电子实验、在线专业实验、仿真实验台 面向全校的开放式分布式网络实验室,霍尔效应实验界面,CCMS中心实验室 http:/,大庆石油学院信息与通讯工程虚拟实验室,网络虚拟实验室 解决大量实验辅助教学问题 学生随时、随地进行实验 实现数字信号处理与通讯工程实验 模拟/数字调制实验 基带传输实验 查错控
2、制编码实验 同步实验,大连理工大学MIT联合实验室,远程虚拟实验 远程LabVIEW程序仿真 PID控制算法调试 远程真实实验 LabVIEW远程电机控制 摄像头实时监测与图像传输 实验内容 数据采集，仪器控制、图像采集 电工电子与电机类、楼宇自动化类,生物医电,南京航空航天大学壁虎神经细胞记录与模式分析,实现对于大壁虎嗅球神经元的活动信息的胞外记录 多电极多通道记录 细胞外记录实验是研究脑功能的必要手段 NI 4472动态数据采集卡 神经信号特征及模式分析 LabVIEW事件架构实现 十多种不同的分析方法 散点图，簇节律分析，相关性分析，彭加莱图等等,“操作方便、处理快捷、可靠性高、扩展性强
3、”,上海交通大学 激光与光子生物医学实验室,Frequency-Domain Optical Coherence Tomography (FD-OCT) NI台实现高分辨率光学断层图像扫描分析技术 NI PCI数据采集卡、图像采集卡 实现对于线阵CCD相机的同步图像采集 LabVIEW的人机交互界面设计 Pioneer Research Project 更多本科生参与到LabVIEW相关的课题项目中,暨南大学电子工程系 生物医电,呼吸信号检测与电磁刺激信号发生系统 由呼吸传感器、信号放大器、数据采集卡、电磁信号发生器等组成 自动检测吸气，呼气的瞬时时间，实时控制并输出电磁脉冲信号，刺激人体的胸
4、隔肌，控制呼吸的节奏 与广州呼吸病研究所合作 应用 用于呼吸机的人机同步的研究和呼吸病人救治方法研究,NI创新的生物医电教学台,Free!,第三方生理信号传感器,NI ELVIS II台,LabVIEW Biomedical 软件包,MIT or NIH database,绿色工程,清洁能源,1.25MW风电机组主控制器 上海交通大学风电研究中心&上海电气,应用： 通过CompactRIO台构建1.25MW风电机组的主控制器，主要实现对I/O端口的数据采集，对风机运行的控制，用户人机界面功能，以及通信和数据交互 挑战： 所处的工作环境极为恶劣：控制器置于机舱中，距离塔底的距离有近百米，机舱内的
5、振动和冲击都较强，同时控制器工作的环境温度随季节的不同变化较大 产品： LabVIEW, LabVIEW RT, LabVIEW FPGA, CompactRIO, CompactFieldpoint 优势： LabVIEW, local technical support,用于电厂保护的发电机综合数据采集与分析装置 东北大学&吉林风满水电,应用： 采用NI 的LabVIEW 和CompactRIO 硬件台实现了水轮发电机的数据采集及专家分析装置，各个装置通过以太网将相应的数据和故障分析的结果传输到监控中的服务器上 挑战： 需经过东北电力科学研究院严格测试，必须符合全国电力行业标准微机型发电机
6、变压器组动态记录装置技术条件（DL/T873-2004） 产品： LabVIEW, LabVIEW RT, LabVIEW FPGA, CompactRIO 优势： Integrate more fixed-point algorithms into FPGA “CompactRIO 硬件的高可靠性，实时处理器的高性能，以及FPGA 的并行高速计算能力以及LabVIEW 优越的信号处理能力和便捷开发为本装置的研制提供了一个比较合适的软硬件台。”,东北大学 佘黎煌,基于NI CompactRIO开发MPPT太阳能发电系统 成功大学机电研究所,应用： 设计一套太阳能最大功率追踪器：通过NI Com
7、pactRIO测量太阳能电池电流与电压变化，并通过Real Time模块进行实时运算处理，最后输出PWM信号最大功率点的Duty Cycle到降压型电路，此时输出电压即为最大功率点下产生的电压，并可提供电池供电或马达等负载 挑战： 在最佳工作点太阳能电池可获得最大输出功率，但最佳工作点往往随着周围环境而改变。因此需要建构一套系统进行实时运算，确保在变化的环境下都能达成最大功率输出 产品： LabVIEW, LabVIEW RT, LabVIEW FPGA, CompactRIO,环境监测,贵州万山汞矿区环境及生态监测,中国科学院地球化学研究所(贵州)&UCLA 嵌入式网络传感中心 研究贵州万山
8、区域水稻田的汞污染情况 采用多种传感器采集各种环境数据 土壤孔隙水的pH值，氧化还原电位 (ORP) 光合有效辐射(PAR) ，紫外辐射(UV) NI LabVIEW软件，NI CompactRIO硬件结合UCLA无线传感器系统对环境参数进行测量，提供远程配置的能力，并可以进一步的扩展。,CENTER FOR EMBEDDED NETWORKED SENSING,测量PAR及UV的传感器,CompactRIO置于风雨护罩之中,混合动力,燃料电池混合动力系统集成台 清华大学汽车工程系,以混合动力台架试验系统为基础，建立基于虚拟仪器的汽车动力系统开发台，集中展示NI软件及硬件在汽车动力系统控制V型
9、开发模式中的应用 发动机台架试验测试系统 发动机燃烧分析系统 汽油机ECU开发RCP及HIL台 混合动力VCU开发RCP及HIL台 混合动力汽车仿真软件 ECU匹配标定软件,燃料电池混合动力系统集成台 清华大学汽车工程系,燃料电池混合动力仿真系统,燃料电池混合动力系统集成台 清华大学汽车工程系,快速原型控制系统（RCP）,硬件在环仿真系统（HIL）,设计自主性太阳能船推进与监控系统 成功大学系统曁船舶机电工程研究所,应用： 系统使用LabVIEW 8.2以及Real-Time模块进行开发，结合运动控制设备控制马达运转，并通过NI温度、电压、电流I/O设备，测量评估系统电力的衡状态;系统完成后，
10、可以长期记录运转状态数据，为太阳能船操作模式错的参数设定提供参考 挑战： 由于电池蓄电量、太阳能电池效率 以及日照因素等限制，必须提高太 阳能船元件的用电效率，其中推进 系统的效率影响最为显著。 产品： LabVIEW, LabVIEW RT, CompactField,嵌入式,机器人与机械臂,带有图像系统的遥控机器人 上海理工大学机械系,应用： CompactRIO构成机器人的中央控制器，控制位于底层用于驱动轮毂的伺服电机和位于顶层用于驱动摄像头转动云台的步进电机，并通过无线路由器与上位机系统进行无线实时通讯。图像通过高频发射到上位机系统，完成远程移动监控的功能 挑战： 系统功能复杂，涉及到
11、多种设备接口、各种数据和控制信号，且他们都运行在实时系统下 产品： LabVIEW, LabVIEW RT, LabVIEW FPGA, CompactRIO, NI Vision 优势： CompactRIO 提供了开放的构架，丰富的接口选择，大大加快系统原型开发的过程,四自由度机械臂 上海交通大学机器人研究所,通过LabVIEW，在课题中能够快速地将开发和调试过程有机地结合在一起，利用LabVIEW开发出能够有效将机械臂所需要的电机驱动器、位置编码器、极限位置传感器和数字IO口等硬件资源整合的控制系统设计和相应软件，并且保证了机构的精度和开发时间的进度要求,中国象棋机器人 北京信息科技大学
12、,2008年嵌入式竞赛三等奖 采用LabVIEW图形化编程语言，实现象棋机器人功能，协调各种辅助功能，获取各种状态并作相应处理 视觉测量与图像识别 定位棋子圆心坐标 分辨红棋黑棋 分辨棋子类型,智能车,智能车控制算法设计与实践 上海交通大学机器人研究所,实验内容： 软件仿真实验 硬件仿真实验,实验目的： 掌握控制方法在智能车领域的应用 深化对自动控制概念和理论的理解 掌握机电一体化产品部件特征和系统集成方法 了解智能车基本系统结构及基本技术,模块化赛道自定义 传感器自定义 光电传感器方案 摄像头方案,控制算法自定义 输入：当前速度、传感器数据 输出：舵机转角、车辆速度,车体建模 动画图形显示
13、结果统计分析,智能车控制算法设计与实践 上海交通大学机器人研究所,学生项目实例清华大学汽车工程系,学生项目: 智能车系统,采用LabVIEW自行设计开发了智能车仿真软件系统 CompactRIO作为控制核心的智能车快速开发台,2006 Freescale杯大学生智能车邀请赛 第一名,实时声带振动分析声控轮椅 台湾交通大学,应用: 灵活的系统构架，快速从设计到实现 开发一套可根据病人身体退化情況定制的声控轮椅 通过生理信号（声带振动）进行操控,使用 NI 产品: LabVIEW 8.5, LabVIEW FPGA, LabVIEW Real-Time, CompactRIO,选择 NI 的原因:
14、 將传统offline的分析方式改为online的实時分析 利用CompactRIO的嵌入式实时处理器进行实时运算, 并能快速整合模拟输入和数字输出,“開發人員只需使用圖形化的LabVIEW程式語言工具，即可進行FPGA客制化的設計以及訊號處理之演算法 交通大學資訊學院資工系/生醫所,智能维护系统,嵌入式可靠性预测技术研究中心,由NI、上海交通大学和美国智能维护系统产学研究中心（IMS）于2008年联合成立,结构健康监测,大连理工大学土木水利学院 创新大厦远程监控系统,现场监测工作站与远程监测分析中心之间TCP/IP实时通讯，P+SC台实现 实时频谱和小波分析 光纤光栅温度、应变传感器,长沙大
15、学土木工程学院 强台风及房屋风效应实测,用于台风对于建筑物的影响测试 风雨荷载测试，可实测分析风荷载特性、风压特性、雨量特性 模型房屋主体受力状况的实测 可通过远程操作实现现场实测过程的控制和图像监视及数据的远程传输。 应用领域： 用于台风对于建筑物的影响测试 高层楼宇的自动化监控 大型体育馆等场馆的自动化监控,香港理工大学 结构动力研究组,主要研究方向：结构损坏检测, 振动控制 和 非线性动力系统 使用JTFA工具进行建筑物的地震损害检测,机器状态监测,上海交通大学 机械系统与振动国家重点实验室 设备远程监测与诊断系统,Compact RIO数据采集模块以及LabVIEW和CVI开发环境 利
16、用FPGA实现24通道数据同步采集，高速并行重采样、多特征值实时计算及数据传输等处理功能 基于TCP/IP协议，超过100M速度的Intranet 实现功能： 频谱监测、波形监测、趋势监测 轴心位置/轨迹监测，整机监测 报警处理,香港城市大学：S.A.M.S Lab,使用数据采集设备和LabVIEW信号处理工具开发 设备监控和故障诊断系统,石油管道监测,天津大学精密仪器学院原油管道监测,用于大港济南枣庄现场61.48km的原油管道系统 使用NI产品： NI PCI-6023E，PCI-6220 LabVIEW &Advanced Signal Processing Toolkit 原油管道泄漏点定位 小波算法探测油压差 根据压差传输定位漏油点 误差精度可达0.26 两个月测试期间成功监测79处漏油，帮助捕获25辆偷油车,安防监控,复旦大学材料学院光纤安防监
