论文题目：网络化自管理仪器设计实验平台软件系统设计
摘要：高校对于测量仪器设计人才的培养,始于理论,重在实践。实验平台是开展实验教学、培养实践能力的重要途径。本文以实验平台软件系统与测量仪器设计实验为研究对象,设计了网络化自管理仪器设计实验平台软件系统。软件系统可自动检测仪器模块,获取参数指标,进行信息分类,根据模块各自的功能、类型提供对应的测试工具,并智能筛选已检测模块,计算出所有能组成仪器的方案,上述操作即是软件系统的自管理体现,更好地帮助使用者完成实验测试。测控仪器类专业的学生可借助软件系统进行模块化仪器设计,并开展仪器设计实验。论文主要工作如下:软件系统设计。本文从高校实践教学现状以及仪器实验平台发展趋势等方面进行了需求分析,确定软件系统结构,并进行方案设计。软件系统分为管理软件与数据库,管理软件是功能核心,对内提供网络通信框架、多线程控制等基本功能,对外完成仪器模块检测、实验开展功能和仪器模块信息管理。数据库存储实验设备信息,为实验环节提供必要的数据。软件系统实现。本文根据设计方案对软件系统功能进行实现,以Java集成框架Spring Boot搭建管理软件架构,架构严格遵循MVC开发模式,便于后期维护与功能扩展,利用网络通信协议建立软件系统与仪器模块的通信,参考mDNS协议实现仪器模块检测功能,基于线程池技术实现多线程控制,并使用HTML5完成管理软件的人机交互设计。软件系统的实验开展功能设计与实现。本文基于软件系统基本功能设计了仪器模块实验与仪器键控软件设计实验,并针对两类实验分别提供对应的技术支持。基于仪器模块基本功能设计了测试工具,为仪器模块实验提供指令程控;基于模式匹配算法KMP与笛卡尔积设计了仪器配置算法,为仪器键控软件提供配置方案,并使用HTML5实现了仪器前面板,使用户可通过仪器前面板程控仪器进行实验操作。本文最终实现了网络化自管理仪器设计实验平台软件系统并完成功能验证。软件系统支持浏览器网络访问,对外提供仪器模块接口协议与管理功能,使用者可借助该系统设计仪器模块,对仪器模块实现快速检测,借助软件系统实验开展功能,完成仪器设计实验。
关键词：实践教学;实验平台软件系统;测量仪器设计实验
学科专业：工程硕士（专业学位）
摘要
abstract
缩略词表
第一章 绪论
1.1 研究工作背景及意义
1.2 仪器实验平台国内外研究现状
1.3 本文主要工作内容与组织架构
1.4 本章小结
第二章 网络化自管理仪器设计实验平台软件系统设计
2.1 需求分析
2.2 软件系统架构
2.2.1 软件系统使用的基本流程
2.2.2 软件系统架构组成
2.3 软件系统功能模块设计
2.3.1 底层控制模块设计
2.3.2 仪器管理模块设计
2.3.3 数据库表结构设计
2.4 本章小结
第三章 网络化自管理仪器设计实验平台软件系统实现
3.1 软件系统主要实现技术及原理
3.1.1 测量仪器网络发现协议
3.1.2 测量仪器通信协议-Ethernet
3.1.3 多线程应用
3.1.4 仪器配置算法
3.2 软件系统功能模块实现
3.2.1 底层控制模块实现
3.2.2 仪器管理模块实现
3.3 仪器模块接口协议制定
3.3.1 仪器模块管理协议
3.3.2 仪器模块控制协议
3.4 本章小结
第四章 软件系统实验开展功能设计与实现
4.1 软件系统实验流程设计
4.1.1 仪器模块实验流程设计
4.1.2 仪器键控软件设计实验流程设计
4.2 软件系统对实验开展的支持功能设计与实现
4.2.1 仪器模块实验测试工具设计与实现
4.2.2 仪器配置方案设计与实现
4.2.3 仪器配置流程设计与实现
4.2.4 仪器前面板设计与实现
4.3 本章小结
第五章 网络化自管理仪器设计实验平台软件系统测试
5.1 仪器模块检测功能测试
5.1.1 仪器模块检测功能接口响应时间测试
5.1.2 仪器模块检测功能实际测试
5.2 仪器前面板功能测试
5.2.1 示波器前面板波形显示功能测试
5.2.2 示波器前面板按键功能测试
5.3 仪器配置功能测试
5.3.1 仪器配置算法时间效率测试
5.3.2 仪器配置功能实际测试
5.4 实验开展功能测试
5.4.1 仪器模块实验
5.4.2 仪器键控软件设计实验
5.5 本章小结
第六章 全文总结与展望
6.1 论文工作总结
6.2 展望
致谢
参考文献