第一篇：對(duì)智能儀器的認(rèn)識(shí)與感想

對(duì)智能儀器的認(rèn)識(shí)與感想

認(rèn)識(shí)簡介

智能儀器是含有微型計(jì)算機(jī)或者微型處理器的測量儀器，擁有對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)運(yùn)算邏輯判斷及自動(dòng)化操作等功能。

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)現(xiàn)代儀器提出了越來越高的要求,以現(xiàn)代科學(xué)儀器(如掃描電鏡、光譜儀、能譜儀等)為例。人們不僅要求及時(shí)、精密、可靠地獲得有關(guān)物質(zhì)成分的結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)，還要求對(duì)物質(zhì)的價(jià)態(tài)、結(jié)構(gòu)、表面、成分及其賦存的狀態(tài)燈進(jìn)行縱深分析。近年來，通信科技、Internet網(wǎng)絡(luò)、多媒體技術(shù)及相關(guān)服務(wù)業(yè)的劇增，也進(jìn)一步推動(dòng)了智能儀表的發(fā)展。

智能儀器儀表的發(fā)展概況

一、80年代，微處理器被用到儀器中，儀器前面板開始朝鍵盤化方向發(fā)展，測量系統(tǒng)常通過ieee488總線連接。不同于傳統(tǒng)獨(dú)立儀器模式的個(gè)人儀器得到了發(fā)展。

二、90年代，儀器儀表的智能化突出表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：微電子技術(shù)的進(jìn)步更深刻地影響儀器儀表的設(shè)計(jì);dsp芯片的問世，使儀器儀表數(shù)字信號(hào)處理功能大大加強(qiáng);微型機(jī)的發(fā)展，使儀器儀表具有更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力;圖像處理功能的增加十分普遍;vxi總線得到廣泛的應(yīng)用。

三、近年來，智能化測量控制儀表的發(fā)展尤為迅速。國內(nèi)市場上已經(jīng)出現(xiàn)了多種多樣智能化測量控制儀表，例如，能夠自動(dòng)進(jìn)行差壓補(bǔ)償?shù)闹悄芄?jié)流式流量計(jì)，能夠進(jìn)行程序控溫的智能多段溫度控制儀，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字pid和各種復(fù)雜控制規(guī)律的智能式調(diào)節(jié)器，以及能夠?qū)Ω鞣N譜圖進(jìn)行分析和數(shù)據(jù)處理的智能色譜儀等。

智能儀器儀表發(fā)展趨勢

一、微型化

二、多功能化

三、人工智能化

四、融合ISP和EMIT技術(shù)，實(shí)現(xiàn)儀器儀表系統(tǒng)的Internet接入(網(wǎng)絡(luò)化)

五、虛擬儀器是智能儀器發(fā)展的新階段

智能儀器的應(yīng)用舉例

一、智能配電器

在有智能儀表之前，大家都是用抄表的方式來計(jì)量使用水的多少，自從有了智能儀表，從根本上改變了這種方式，在節(jié)省人力物力的基礎(chǔ)上，給能源部門帶來了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。智能化儀表在工業(yè)生產(chǎn)、日常生活中帶給我們很大的便利。

(一)、對(duì)能源供應(yīng)部門來說：

1、節(jié)省了大量的抄表、錄入、收費(fèi)等人力和財(cái)力。

2、解決了抄表難、收費(fèi)難等長期存在的問題。既能保證用戶使用，也能對(duì)惡意拖欠實(shí)施徹底的關(guān)閥。

3、管路有跑漏，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，不浪費(fèi)寶貴資源。

4、表計(jì)數(shù)字隨時(shí)掌握，為科學(xué)調(diào)度提供科學(xué)依據(jù)。

(二)、對(duì)用戶來說：

1、不再受抄表和表的維護(hù)所打擾。

2、不再為繳費(fèi)、刷卡而來回跑，交了錢，閥門就立刻開通。經(jīng)濟(jì)能力允許的話，一次可交足一年的錢，省得月月交費(fèi)而煩惱。

3、當(dāng)家里忘了關(guān)龍頭時(shí)，可借助抄表網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，遠(yuǎn)程關(guān)掉自家的閥門。

4、可低成本擴(kuò)充增值服務(wù)：如家庭防火、防盜的報(bào)警。

(三)、對(duì)儀表制造企業(yè)來說

1、生產(chǎn)適銷對(duì)路的產(chǎn)品，顯然是企業(yè)的初衷。

2、研發(fā)各種公用事業(yè)管理平臺(tái)，為公用事業(yè)管理方提供便利。

3、根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)表，進(jìn)行市場決策和產(chǎn)品調(diào)整。

二、醫(yī)學(xué)智能儀器

隨著現(xiàn)代工程技術(shù)尤其是電子技術(shù),微型計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,出現(xiàn)了不少智能醫(yī)學(xué)儀器。所謂的“智能醫(yī)學(xué)儀器”實(shí)際上就是指帶微機(jī)的醫(yī)學(xué)儀器。與以往的儀器不同,它本身具有一定的邏輯判斷能力,有力的醫(yī)學(xué)儀測到人體斷層放射出來的微弱核磁共振信號(hào)送計(jì)算機(jī)處理成象，從而準(zhǔn)確判別人體各器官的健康情況，對(duì)疾病的預(yù)防起到了舉足輕重的作用。醫(yī)學(xué)上使用的智能儀器功能齊全，種類繁多，如：(一)、微型心電圖機(jī)

心血管疾病是一種較為普遍的疾病，隨著生活節(jié)奏的加快，生活水平和健康意識(shí)的提高，人們需要隨時(shí)對(duì)心臟進(jìn)行健康監(jiān)護(hù)并且能在比較危急的情況下進(jìn)行及時(shí)的診治。心電圖機(jī)是診斷心臟病的重要儀器之一，目前市場上有多種心電圖機(jī)，心電圖機(jī)具有強(qiáng)大的功能：顯示監(jiān)測、存儲(chǔ)、回放、打印、記錄管理、電源報(bào)警、電話或者互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)傳輸。大大方便了人們預(yù)防疾病，也減輕了了醫(yī)務(wù)人員的負(fù)擔(dān)，同時(shí)也能做到準(zhǔn)確判斷疾病并提前處理。(二)、SH-A16智能SPA太空艙

SH-A16智能控制系統(tǒng)SPA太空艙是用于美容美體的專業(yè)spa養(yǎng)生設(shè)備，五合一美體敷體艙是SPA養(yǎng)生館、美容休閑會(huì)所應(yīng)具配的現(xiàn)代科技產(chǎn)品，適用于蒸汽、護(hù)膚的療法，使人全身放松，再現(xiàn)青春活力，達(dá)到美體、塑身的效果(三)、核磁共振CT掃描儀

醫(yī)療上使用CT機(jī)非常方便：一張帶有軟墊的檢查床宛如一輛推車，按動(dòng)電鈕，檢查床就會(huì)緩慢向前或向后移動(dòng)。在CT機(jī)身的一旁還有一個(gè)裝有電子計(jì)算機(jī)的柜式控制臺(tái)，上邊安裝著大大小小的按鈕和開關(guān)?？刂婆_(tái)頂上豎放著一架電視顯示器。在控制臺(tái)的操縱下，CT機(jī)開始工作，顯示器屏幕上便會(huì)顯示出檢查結(jié)果的圖像。檢查工作完畢后，醫(yī)生還可以從CT機(jī)里取出拍攝好的X線照片，照片上的圖像與檢查過程中顯示器屏幕上顯示的一模一樣。核磁共振成像技術(shù)使醫(yī)學(xué)革命更向前推進(jìn)了一步，因而被譽(yù)為20世紀(jì)醫(yī)學(xué)診斷領(lǐng)域所取得的最重大的突破之一。

三、LabVIEW智能虛擬儀器仿真中的應(yīng)用

在虛擬儀器的基礎(chǔ)上開發(fā)虛擬儀器實(shí)驗(yàn)室,與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室相比,虛擬儀器實(shí)驗(yàn)室可以大大減少實(shí)驗(yàn)設(shè)備資金的投入。并且在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上可以實(shí)現(xiàn)諸如示波器、函數(shù)發(fā)生器、電壓表、頻譜分析儀等儀器的功能,節(jié)約了儀器成本,虛擬儀器基于軟件的體系結(jié)構(gòu)大大節(jié)省了開發(fā)和維護(hù)的費(fèi)用。在大學(xué)教學(xué)中通過引入基于LabVIEW虛擬儀器的教學(xué),便于開放式管理,擴(kuò)大教學(xué)規(guī)模,也可以促進(jìn)虛擬儀器在教學(xué)、實(shí)驗(yàn)和工程領(lǐng)域的推廣。

總結(jié)

智能儀器已經(jīng)應(yīng)用于我們生活的方方面面，大到工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，航空、航天等領(lǐng)域，小到個(gè)人家居生活，智能儀器都漸漸取代了人工勞作，為我們的生活帶來了很多便捷，智能儀器的發(fā)展，將使我們的生活變得更簡單美好。

第二篇：智能儀器學(xué)習(xí)心得

《智能儀器》學(xué)習(xí)心得

首先，非常榮幸《智能儀器》這門課程由我們的周老師授課。現(xiàn)在我將學(xué)習(xí)這門課程的心得、所獲得的知識(shí)介紹如下。

隨著微型計(jì)算機(jī)及微電子技術(shù)在測試領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，儀器表在測量原理、準(zhǔn)確度、靈敏度、可靠性、多種功能及自動(dòng)化水平等方面都發(fā)生了巨大的變化，逐步形成了完全突破傳統(tǒng)概念的新一代儀器——智能儀器。在信息技術(shù)的高速發(fā)展和人工智能應(yīng)用的推動(dòng)下，智能儀器必將有更大的進(jìn)展。測試儀器的智能化已是現(xiàn)代儀器發(fā)展的主流方向。因此，學(xué)習(xí)智能儀器的工作原理、掌握新技術(shù)和設(shè)計(jì)方法無疑是十分重要的。

了解教材的特點(diǎn)對(duì)我們學(xué)習(xí)的課程是相當(dāng)關(guān)鍵的，所以我了解到本教材的特點(diǎn)是：

1、結(jié)構(gòu)合理，章節(jié)安排、重點(diǎn)與難點(diǎn)分布符合教學(xué)要求，內(nèi)容系統(tǒng)、新穎、翔實(shí)，可教性和可實(shí)踐性強(qiáng)；

2、緊密結(jié)合科研實(shí)踐，融入了DSP、FPGA/CPLD、∑-△型24位A/D、USB接口、觸摸屏、條圖顯示、非線性決策濾波算法、智能傳感器、網(wǎng)絡(luò)儀器等當(dāng)今智能儀器的先進(jìn)技術(shù)；

3、較強(qiáng)了軟件設(shè)計(jì)方法、課測試性實(shí)踐、可靠性設(shè)計(jì)；

4、有利于授課教師靈活選材，可以選取不同章節(jié)，構(gòu)成深度和學(xué)時(shí)有區(qū)別的課程；

5、通過附錄介紹了實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，形成了完整的教學(xué)方案。

下面我就我們學(xué)到的知識(shí)做一個(gè)簡單的概況。

本書第一章概述，簡要介紹了儀器儀表的分類、重要性及智能儀器的發(fā)展概況，重點(diǎn)論述了智能儀器的概念、智能化層次、基本結(jié)構(gòu)

與特點(diǎn)，綜述了推動(dòng)智能儀器的發(fā)展的七方面主要介紹和智能儀器微型化技術(shù)。

第二章數(shù)據(jù)采集技術(shù)，介紹了集中式和分布式采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、模擬信號(hào)調(diào)理，重點(diǎn)論述了普通型和∑-△型A/D轉(zhuǎn)換器原理、接口技術(shù)，通過實(shí)例深入討論了采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)、誤差分析等問題。智能儀器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)簡稱DAS，是指將溫度、壓力、流量、位移等模擬量進(jìn)行采集、量化轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，以便有計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理、顯示或打印的裝置。傳統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)在實(shí)現(xiàn)極高精度的A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，在性能、代價(jià)等方面搜到了極限性的挑戰(zhàn)，而且由于難以與數(shù)字電路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)單片集成，因而不適應(yīng)VL-SI技術(shù)的發(fā)展。近年來∑-△型A/D轉(zhuǎn)換器以其分辨率高、線性度好、成本低等特點(diǎn)得到越來越廣泛的應(yīng)用，特別是在既有模擬又有數(shù)字的混合信號(hào)處理場合更是如此。過采樣∑-△型A/D轉(zhuǎn)換器由于采用了過采樣技術(shù)和∑-△調(diào)制技術(shù)，增加了系統(tǒng)總數(shù)字的電路的比例，減少了模擬電路的比例，并且易于與數(shù)字系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)單片集成，因而能夠以較低成本實(shí)現(xiàn)高精度的A/D轉(zhuǎn)換器，適應(yīng)了VLSI技術(shù)發(fā)展的要求。過采樣技術(shù)使得量化噪音功率平均分配到更寬的頻帶范圍中，從而減低了基帶內(nèi)的量化噪聲功率?！?△型A/D轉(zhuǎn)換器一很低的采樣分辨率和很高的才藝速率將模擬信號(hào)數(shù)字化，通過使用過采樣、噪聲整形和數(shù)字濾波等方法增加有效分辨率，然后對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器輸出進(jìn)行采樣抽取處理以降低有效采樣速率。

第三章人機(jī)對(duì)話與數(shù)據(jù)通信，既介紹鍵盤、LCD顯示、RS-232C

標(biāo)準(zhǔn)串行總線通信等基本信息，又重點(diǎn)增加了條圖顯示、觸摸屏、USB通用串行總線、PTR系列模塊和基于移動(dòng)通信網(wǎng)的無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)葍?nèi)容。

測量精度和可靠性是儀器的重要指標(biāo)。所以第四章，主要介紹了基本數(shù)據(jù)的處理算法，重點(diǎn)講述克服隨機(jī)誤差的數(shù)字濾波算法和消除系統(tǒng)誤差的幾種校正算法，簡要介紹了標(biāo)度變換。引入數(shù)據(jù)處理算法后，使許多原來考硬件電路難以實(shí)現(xiàn)的信號(hào)處理問題得以解決，從而克服和彌補(bǔ)了包括傳感器在內(nèi)的各個(gè)測量環(huán)節(jié)中硬件本身的缺陷或弱點(diǎn)，提高了儀器的綜合性能。

高級(jí)智能儀器是應(yīng)用了人工智能的力量、方法和技術(shù)，具有擬人智能特性或功能的一起。為了實(shí)現(xiàn)這種特性或功能，智能儀器中一般都使用嵌入微處理器的片上系統(tǒng)芯片、數(shù)字信號(hào)處理及專用信號(hào)處理電路，一起內(nèi)部帶有處理能力很強(qiáng)的智能軟件。儀器儀表一不再是簡單是硬件實(shí)體，而是硬件、軟件相結(jié)合，軟件決定儀器智能高低的新型儀器。軟件設(shè)計(jì)成為智能儀器設(shè)計(jì)中工作量大任務(wù)最繁重、最復(fù)雜的工作。因此，只有按照軟件工程的思想，掌握軟件的設(shè)計(jì)方法，才能夠高效率、高質(zhì)量地完成智能儀器軟件設(shè)計(jì)的任務(wù)。第五章軟件設(shè)計(jì)，在介紹軟件工程方法的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)論述基于裸機(jī)和嵌入式操作系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方法，對(duì)軟件測試問題作了討論，新增加軟件文檔、監(jiān)控程序設(shè)計(jì)等內(nèi)容。

可靠性和抗干擾能力是評(píng)價(jià)儀器系統(tǒng)質(zhì)量優(yōu)劣的重要技術(shù)指標(biāo)。第六章可靠性設(shè)計(jì)與干擾技術(shù)，介紹了可靠性基本的知識(shí)，重點(diǎn)論述

硬件和軟件可靠性設(shè)計(jì)方法與技術(shù)，對(duì)一直電磁干擾的主要技術(shù)措施進(jìn)行了較詳細(xì)的分析。

第七章可測性設(shè)計(jì)，介紹了可測試性的基本知識(shí)、測試性通用設(shè)計(jì)原則和機(jī)內(nèi)測試技術(shù)——BIT，結(jié)合RAM測試、A/D與D/A測試實(shí)例，討論了可測試性設(shè)計(jì)方法?？蓽y試性是系統(tǒng)和設(shè)備的一種便于測試和診斷的重要設(shè)計(jì)特性，對(duì)各種復(fù)雜系統(tǒng)尤其是對(duì)電子系統(tǒng)和設(shè)備的維修性、可靠性和可用性有很大影響?？蓽y試性設(shè)計(jì)要求在設(shè)計(jì)研制過程中使系統(tǒng)具有自檢測和為診斷提高方便的設(shè)計(jì)特性。具有良好的可測試性的系統(tǒng)和設(shè)備，可用及時(shí)、快速、準(zhǔn)確地檢測與隔離故障，提高執(zhí)行任務(wù)的可靠性與安全性，縮短故障檢測與看來時(shí)間，進(jìn)而減少維修時(shí)間，提高系統(tǒng)可用性，降低系統(tǒng)的使用維護(hù)費(fèi)用。

第八章智能儀器設(shè)計(jì)實(shí)例，論述了智能儀器的設(shè)計(jì)原則和研制步驟，比較完整地給出了基于單片機(jī)和DSP研制的兩種儀器實(shí)例。

第九章智能儀器的新發(fā)展，簡要介紹了虛擬儀器的特點(diǎn)、體系結(jié)構(gòu)、硬件和軟件及應(yīng)用，從基于Web的虛擬儀器、嵌入internet的網(wǎng)絡(luò)話智能傳感器和IEEE1451標(biāo)準(zhǔn)等方面討論了網(wǎng)絡(luò)話儀器。

以上是我對(duì)我們課程每一章學(xué)習(xí)到的知識(shí)的一些概況。我也認(rèn)識(shí)到只是在我們的課堂要學(xué)好一門課程是不夠的，要把知識(shí)學(xué)通、學(xué)精，還是需要我們花大量的精力、時(shí)間繼續(xù)努力的。所以，我會(huì)努力的！

第三篇：對(duì)智能運(yùn)輸系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)

對(duì)智能運(yùn)輸系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)

1.概述

八十年代以來，在各發(fā)達(dá)國家雖然已經(jīng)基本建成了四通八達(dá)的現(xiàn)代化國家公路網(wǎng)，但隨著 社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，路網(wǎng)通過能力日益滿足不了交通量增長的需要，交通擁擠、阻塞現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，交通污染與事故越來越引起社會(huì)普遍的關(guān)注。經(jīng)過長期和廣泛的研究，這些國家已從主要依靠修建更多的公路，擴(kuò)大路網(wǎng)規(guī)模來解決日益增長的交通需求，而轉(zhuǎn)移到用高新技術(shù)來改造現(xiàn)有公路運(yùn)輸系統(tǒng)及其管理體系，從而達(dá)到大幅度提高路網(wǎng)通行能力和服務(wù)質(zhì)量的目的。日本、美國和西歐等發(fā)達(dá)國家競相投入大量資金和人力，開始大規(guī)模地進(jìn)行公路交通運(yùn)輸智能化的研究試驗(yàn)。起初，稱為“智能車輛道路系統(tǒng)（IVHS）”，進(jìn)行道路功能和車輛智能化的研究。隨著研究的不斷深入，系統(tǒng)功能擴(kuò)展到公路交通運(yùn)輸?shù)娜^程及其有關(guān)服務(wù)部門，發(fā)展成為帶動(dòng)整個(gè)公路交通運(yùn)輸現(xiàn)代化的“智能運(yùn)輸系統(tǒng)（ITS）。目前，智能運(yùn)輸系統(tǒng)已經(jīng)”成為世界運(yùn)輸領(lǐng)域中高新技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用的最熱門的方向。同樣在中國近幾年也開始跟蹤國際上的這種技術(shù)發(fā)展趨勢，但是我們的跟蹤同以前的技術(shù)跟蹤一樣，又可能要走到技術(shù)模仿的老路上去了。其根本的原因就是沒有從社會(huì)的、哲學(xué)的以及技術(shù)的各個(gè)層次和角度全面觀察國外的這個(gè)技術(shù)發(fā)展，而僅僅是從技術(shù)和應(yīng)用的角度出發(fā)，這就有可能使得我國在不遠(yuǎn)的將來會(huì)發(fā)現(xiàn)，這個(gè)技術(shù)我們還沒有真正的用上，而發(fā)達(dá)國家又推出了新的東西，我們又要去跟蹤別的了。2.交通控制的目的

那么對(duì)于智能運(yùn)輸系統(tǒng)的深層次的含義是什么呢？探討哲學(xué)問題，離不開對(duì)歷史的回顧，任何系統(tǒng)不論是物理的、非物理的還是混合的，都是一定時(shí)期社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的產(chǎn)物，或者說是與當(dāng)時(shí)的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)相適應(yīng)的。交通運(yùn)輸系統(tǒng)也不例外，當(dāng)?shù)缆泛蛙囕v發(fā)展到一定的水平時(shí)，人們需要通過適當(dāng)?shù)目刂?，使系統(tǒng)的無序走向有序，根本的目的是提高效率，但是永

遠(yuǎn)不可能達(dá)到完全有序，實(shí)際上，總是有新的車輛加入系統(tǒng)，同時(shí)又有離開的，使得系統(tǒng)總是不完全平衡，這實(shí)際是系統(tǒng)的活力所在。此時(shí)的技術(shù)和設(shè)備應(yīng)用是建立在以下假設(shè)基礎(chǔ)上的，首先，假設(shè)人是理性的，即每一個(gè)交通的參與者（包括駕駛員、乘客、行人等）都會(huì)在交通規(guī)則的指導(dǎo)下運(yùn)動(dòng)，社會(huì)教育他們這樣他們可以得到最大的利益（時(shí)間、費(fèi)用、安全等），其次，交通的管理者將交通系統(tǒng)假設(shè)成符合某種物理系統(tǒng)模型，它的輸入符合某種概率分布，在這里使用的是經(jīng)典的數(shù)學(xué)方法，微積分和概率論（即便是后來使用的一些新的數(shù)學(xué)方法，如模糊數(shù)學(xué)等，也沒有脫離原來的假設(shè)）來求系統(tǒng)的最優(yōu)解，能夠達(dá)到（或接近）這個(gè)最優(yōu)解的前提是交通的參與者會(huì)按照求解者的假定去做，這種假定往往是在對(duì)交通參與者的抽樣統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)上作出的。這就是信息革命以前交通控制和管理的基本思路。

實(shí)際上交通的參與者不會(huì)是完全按照這種假設(shè)來運(yùn)動(dòng)的，因?yàn)槿说内吚酝^其理性 的一面，同時(shí)人還有非理性的一面（即非系統(tǒng)性），這表現(xiàn)在交通活動(dòng)中雖然車輛是機(jī)械的，但是它的運(yùn)行仍然表現(xiàn)為人的行為特點(diǎn)，因此整個(gè)交通系統(tǒng)并不是按照事先的設(shè)計(jì)和約定行的，這就使按照一定的概率統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)的作用大打折扣。只是由于路網(wǎng)資源較豐富，車輛數(shù)目與路網(wǎng)資源相比還不是很多時(shí)，沒有表現(xiàn)出來罷了。但是隨著車輛數(shù)目的增加，無論是發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家，車和路的矛盾越來越突出，其表現(xiàn)就是塞車、事故多、染嚴(yán)重。用數(shù)學(xué)的語言來描述就是在以前的假設(shè)條件和約束條件下，系統(tǒng)輸出與系統(tǒng)的目標(biāo)偏離越來越大，實(shí)際上最后系統(tǒng)的輸出是發(fā)散的，系統(tǒng)崩潰了。這種系統(tǒng)控制的方法已經(jīng)不適用了，它走過了由量變到質(zhì)變的一個(gè)過程。那么能否通過大量的修筑道路來挽救呢？根據(jù)世界各國幾十年的統(tǒng)計(jì)，道路的增長率總是低于汽車的增長率，在發(fā)達(dá)國家，道路的增長已經(jīng)接近于停滯，而1995年世界汽車的增長率仍然有3.5％（汽車的保有量超過8億輛）。在中國，1996年與1978年相比，機(jī)動(dòng)車增加了27倍，而公路通車?yán)锍虄H增加了0.32倍。因此僅靠興建新的道路是不可能解決問題的。

3.智能運(yùn)輸系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)

世界上的事物發(fā)展是無止境的，運(yùn)動(dòng)的過程是永遠(yuǎn)不會(huì)完結(jié)的，經(jīng)濟(jì)是要發(fā)展的，汽車仍 然會(huì)增長的，人總是要找出解決問題的辦法。盡管道路的增長比汽車的增長慢，但是現(xiàn)有路網(wǎng)是否得到了充分的利用了呢？沒有，我們實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)也可以證明這一點(diǎn)，如果我們能夠全面的充分的了解路網(wǎng)上的交通信息，無疑將會(huì)有利于我們的出行。因此美國前運(yùn)輸部長談到將來的發(fā)展時(shí)說：“這個(gè)國家（指美國，引用者注）將還會(huì)修建更多的公路，但是我們僅想到水泥和鋼材，我們將錯(cuò)過全球的通信革命”（引自U.S.Department of Transportation News Release , Jan.10, 1996）。世界上的事物發(fā)展也有許多水到渠成的例子，信息技術(shù)、通信技術(shù)的革命性突破使得交通系統(tǒng)的發(fā)展沿著信息革命和通信革命的方向走了出來。首先，計(jì)算機(jī)技術(shù)的高度發(fā)展，已經(jīng)使它從高深的科學(xué)走向了平民百姓；其次，我們今天已經(jīng)有可能在任何的時(shí)間和地點(diǎn)都方便地得到所需的信息；第三，今天的技術(shù)發(fā)展，使得信息的邏輯中心與物理中心分離，甚至物理的中心已經(jīng)不明顯了，信息資源及其物質(zhì)的載體分布在網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)上，單單看一個(gè)節(jié)點(diǎn)，它已經(jīng)形不成中心了。由此出發(fā)，可以重新考慮我們的交通系統(tǒng)，這里我們?nèi)匀患俣ㄈ耸抢硇缘亩移鋬r(jià)值取向是基本穩(wěn)定的，即用盡量短的時(shí)間，安全的達(dá)到目的地。但是人還有非理性的一面，人有沖動(dòng)和下意識(shí)的行為，因此交通參與者的行為是千變?nèi)f化的，我們無法也沒有必要一定要用數(shù)學(xué)模型來描述。智能運(yùn)輸系統(tǒng)在系統(tǒng)框架的哲學(xué)層面設(shè)計(jì)中，從體制層和運(yùn)輸層出發(fā)，加上一個(gè)通信層，將信息及智能處理按照分布結(jié)構(gòu)布置，甚至將信息的接收、處理和存儲(chǔ)分散到每一個(gè)車輛或交通參與者可以使用的信息終端中，使得整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行有可能比傳統(tǒng)的集中式控制更符合人的本性，這時(shí)交通參與者在綜合考慮交通基礎(chǔ)設(shè)施和交通狀況信息的基礎(chǔ)上按照利益最大的取向來決定自己的運(yùn)動(dòng)，在有足夠資源的條件下，系統(tǒng)的運(yùn)行可以向最優(yōu)接近，這個(gè)最優(yōu)是交通基礎(chǔ)設(shè)施（包括道路、車輛、服務(wù)設(shè)施等）資源得到充分的利用，而交通參

與者的總體平均旅行時(shí)間接近最小值?？梢钥吹剑@種系統(tǒng)的運(yùn)行方式與以前的有本質(zhì)上的區(qū)別，傳統(tǒng)的交通控制和管理系統(tǒng)運(yùn)用傳統(tǒng)的技術(shù)和經(jīng)典數(shù)學(xué)，以假設(shè)條件和約束條件下的數(shù)學(xué)模型和公式為基礎(chǔ)，以管理者的角度出發(fā)，按照集中管理的方式對(duì)道路使用者進(jìn)行控制和規(guī)范，在這里管理者是主動(dòng)的，而道路的使用者是被動(dòng)的，各種交通工程設(shè)施是在物理上迫使使用者這樣做或不那樣做。而智能運(yùn)輸系統(tǒng)，更加重視人的能動(dòng)性，它不是力圖將帶有較多社會(huì)和人類行為特點(diǎn)的交通系統(tǒng)描述成某種數(shù)學(xué)的模型，而是向道路的使用者提供各種各樣的信息，讓道路的使用者從不同的方案中選擇自己所認(rèn)可的那一種，以誘導(dǎo)為主，而不是以強(qiáng)迫為主，在人的理性與價(jià)值取向基礎(chǔ)上，使人們的出行得到滿足，可以說智能運(yùn)輸系統(tǒng)是將當(dāng)今世界上最新的科技發(fā)展成果和人的本性的研究相結(jié)合，加在以前的交通系統(tǒng)之上而形成的一種反映了21世紀(jì)方向的系統(tǒng)。

事物的發(fā)展是不斷走向高級(jí)階段的，在以上所論及的系統(tǒng)之后又會(huì)發(fā)展到什么方向去如果我們不能在較高的層次上有所探索，我們將永遠(yuǎn)在后面。事物的發(fā)展有時(shí)會(huì)走向反面，有 時(shí)似乎會(huì)回到原來的位置，如果路網(wǎng)的資源也沒有多余的可以利用怎么辦？有人已經(jīng)提出自動(dòng)公路的設(shè)計(jì)而且正在進(jìn)行試驗(yàn)，在這種公路上汽車是不受駕駛員的控制的，車上的計(jì)算通過路邊和路面下的以及車上的傳感器和通信裝置進(jìn)行信息的交換，從而控制車輛的運(yùn)行，這樣在自動(dòng)公路上各種車輛均以同一速度行駛，車輛間的距離可以縮短（100km/h時(shí)，間距以小于1m），車輛不用超車，就象火車運(yùn)行一樣，這樣道路的通行能力又可以大大的提高?？梢钥闯觯@種控制的方法又回到了純物理系統(tǒng)的控制，但是這個(gè)系統(tǒng)又有了質(zhì)的變化，此時(shí)每一個(gè)運(yùn)動(dòng)的單元都要有大量的信息交換，其復(fù)雜程度是你現(xiàn)在還可能想象不出來的。

第四篇：對(duì)智能材料的感想

對(duì)智能材料的感想與認(rèn)識(shí)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，材料學(xué)科在近些年來也有非常大的發(fā)展，其中最典型，最具有發(fā)展?jié)摿Φ木褪牵褐悄懿牧?。但并不是所有的材料都叫智能材料，智能材料的材料：智能材料，是一種能感知外部刺激，能夠判斷并適當(dāng)處理且本身可執(zhí)行的新型功能材料。智能材料是繼天然材料、合成高分子材料、人工設(shè)計(jì)材料之后的第四代材料，是現(xiàn)代高技術(shù)新材料發(fā)展的重要方向之一，將支撐未來高技術(shù)的發(fā)展，使傳統(tǒng)意義下的功能材料和結(jié)構(gòu)材料之間的界線逐漸消失，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)功能化、功能多樣化。科學(xué)家預(yù)言，智能材料的研制和大規(guī)模應(yīng)用將導(dǎo)致材料科學(xué)發(fā)展的重大革命。一般說來，智能材料有七大功能，即傳感功能、反饋功能、信息識(shí)別與積累功能、響應(yīng)功能、自診斷能力、自修復(fù)能力和自適應(yīng)能力。具體來說，智能材料需具備以下內(nèi)涵：具有感知功能，能夠檢測并且可以識(shí)別外界(或者內(nèi)部)的刺激強(qiáng)度，如電，光，熱，應(yīng)力，應(yīng)變，化學(xué)，核輻射等；具有驅(qū)動(dòng)功能，能夠響應(yīng)外界變化；能夠按照設(shè)定的方式選擇和控制響應(yīng)；反應(yīng)比較靈敏,及時(shí)和恰當(dāng)；當(dāng)外部刺激消除后,能夠迅速恢復(fù)到原始狀態(tài)。

一般來說智能材料由基體材料、敏感材料、驅(qū)動(dòng)材料和信息處理器四部分構(gòu)成。基體材料擔(dān)負(fù)著承載的作用，一般宜選用輕質(zhì)材料。一般基體材料首選高分子材料，因?yàn)槠渲亓枯p、耐腐蝕，尤其具有粘彈性的非線性特征。其次也可選用金屬材料，以輕質(zhì)有色合金為主。敏感材料擔(dān)負(fù)著傳感的任務(wù)，其主要作用是感知環(huán)境變化（包括壓力、應(yīng)力、溫度、電磁場、PH值等）。常用敏感材料如形狀記憶材料、壓電材料、光纖材料、磁致伸縮材料、電致變色材料、電流變體、磁流變體和液晶材料等。因?yàn)樵谝欢l件下驅(qū)動(dòng)材料可產(chǎn)生較大的應(yīng)變和應(yīng)力，所以它擔(dān)負(fù)著響應(yīng)和控制的任務(wù)。常用有效驅(qū)動(dòng)材料如形狀記憶材料、壓電材料、電流變體和磁致伸縮材料等?？梢钥闯?，這些材料既是驅(qū)動(dòng)材料又是敏感材料，顯然起到了身兼二職的作用，這也是智能材料設(shè)計(jì)時(shí)可采用的一種思路。其它功能材料包括導(dǎo)電材料、磁性材料、光纖和半導(dǎo)體材料等。

現(xiàn)如今，智能材料的應(yīng)用十分的廣泛。如在建筑方面，科學(xué)家正集中力量研制使橋梁、高大的建筑設(shè)施以及地下管道等能自診其“健康”狀況，并 能自行“醫(yī)治疾病”的材料。在醫(yī)療方面，智能材料和結(jié)構(gòu)可用來制造無需馬達(dá)控制并有觸覺響應(yīng)的假肢。這些假肢可模仿人體肌肉的平滑運(yùn)動(dòng)，利用其可控的形狀回復(fù)作用力，靈巧地抓起易碎物體，如盛滿水的紙杯等。因?yàn)橹悄懿牧辖Y(jié)構(gòu)不僅象一般功能材料一樣可以承受載荷，而且它還具有了其他功能材料所不具備的功能，即能感知所處的內(nèi)外部環(huán)境變化，并能通過改變其物理性能或形狀等做出響應(yīng)，借此實(shí)現(xiàn)自診斷、自適應(yīng)、自修復(fù)等功能。所以，智能材料在軍事應(yīng)用中具有很大潛力，它的研究、開發(fā)和利用，對(duì)未來武器裝備的發(fā)展將產(chǎn)生重大影響。智能材料的軍事應(yīng)用主要涉及到以下幾個(gè)方面：智能蒙皮，結(jié)構(gòu)監(jiān)測和壽命預(yù)測減振降噪，環(huán)境自適應(yīng)結(jié)構(gòu)。美國的一項(xiàng)研究表明，在機(jī)翼結(jié)構(gòu)中使用磁致伸縮致動(dòng)器，可使機(jī)翼阻力降低85%。美國波音公司和麻省理工學(xué)院聯(lián)合研究在槳葉中嵌入智能纖維，電致流變體時(shí)可使槳葉扭轉(zhuǎn)變形達(dá)幾度。美國陸軍在開發(fā)直升機(jī)旋翼主動(dòng)控制技術(shù)，將用于RAH-66武裝直升機(jī)。美國防部和航空航天局也在研究自適應(yīng)結(jié)構(gòu)，包括翼片彎曲、彎曲造型/控制面造型等。

相信，隨著以后材料科學(xué)的發(fā)展以及智能材料的突破，我們的醫(yī)療設(shè)備，住宅，馬路，大橋，各類發(fā)電站，各類電器都會(huì)廣泛的使用智能材料。相信到時(shí)候我們將會(huì)生活在一個(gè)智能化與信息化結(jié)合的新時(shí)代，這也意味著我們的生活會(huì)越來越美好，越來越舒適，越來越安全。

何小偉

2012國際貿(mào)易

第五篇：智能儀器實(shí)習(xí)報(bào)告

智能儀器實(shí)習(xí)報(bào)告

課題名稱 虛擬數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì) 院（系）電氣工程與控制科學(xué)學(xué)院專 業(yè) 測控技術(shù)與儀器 姓 名 _____________ 學(xué) 號(hào) _____________ 起止日期 2017/5/10-2017/5/18 指導(dǎo)教師 蔣 書 波

2017 年 5 月 18 日

一、實(shí)訓(xùn)要求

在LabVIEW平臺(tái)下，掌握虛擬數(shù)字電壓表的前面板設(shè)計(jì)和框圖程序設(shè)計(jì)。了解被測信號(hào)的種類，保證電壓測量的精確度。

二、實(shí)訓(xùn)目的

1、數(shù)字電壓表的功能。

2、虛擬數(shù)字電壓表的前面板設(shè)計(jì)。

3、虛擬數(shù)字電壓表的框圖程序設(shè)計(jì)。

4、軟件調(diào)試及誤差分析。

5、電壓測量值的存儲(chǔ)。

三、實(shí)驗(yàn)原理

電壓是電路中常用的電信號(hào)，通過電壓測量，利用基本公式可以導(dǎo)出其他的參數(shù)。因此，電壓測量是其他許多電參數(shù)和非電參數(shù)量的基礎(chǔ)。測量電壓相當(dāng)普及的一種測量儀表就是電壓表，但常用的是模擬電壓表。模擬電壓表根據(jù)檢波方式的不同。分為峰值電壓表、均值電壓表和平均值電壓表，它們都各自做成獨(dú)立的儀表。這樣，使用模擬電壓表進(jìn)行交流電壓測量時(shí)，必須根據(jù)測量要求選擇儀表。另外，多數(shù)電壓表的表頭是按正弦交流有效值刻度的，而測量非正弦波時(shí)，必須經(jīng)過換算才能得到正確的測量結(jié)果，從而給實(shí)際工作帶來不便。

采用虛擬電壓表，可將表征交流電壓特征的峰值、平均值和有效值集中顯示在一塊面板上，測量時(shí)可根據(jù)波形在面板上選擇儀表，用戶僅通過面板指示值就能對(duì)測量結(jié)果進(jìn)行分析比較，大大簡化了測量步驟

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及說明

1、前面板的界面友好，操作方便。設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)顯示窗口，一個(gè)交流/直流選擇按鈕，一個(gè)交流電壓測量多選框（PEAK/VIRTUAL VALUE/AVERAGE），一個(gè)直流電壓輸入框，一個(gè)啟動(dòng)/停止測量按鈕，一個(gè)退出系統(tǒng)按鈕。

2、顯示窗口由三個(gè)部分構(gòu)成，第一個(gè)為顯示電壓值的，第二個(gè)是顯示AC或DC的，第三個(gè)為顯示V或mV的。

3、交流/直流選擇按鈕用于選擇測量輸入信號(hào)的交流成分或者直流成分。

4、交流電壓測量多選框在（3）中交流選擇情況下可用，分別對(duì)應(yīng)于電壓的有效值、峰值和平均值測量，以滿足不同場合下測量的需求。

5、直流電壓輸入值控制器在（3）中直流選擇情況下可用，可在其內(nèi)輸入任意直流電壓值，單位為V。

6、程序框圖由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)顯示和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)四個(gè)部分組成。作為虛擬數(shù)字電壓表來說，其交流電壓信號(hào)由Express VI 仿真信號(hào)生成。在數(shù)據(jù)處理中用到交、直流提取；有效值提??；峰值提取；平均值提取。

7、數(shù)據(jù)顯示主要用于顯示數(shù)值、AC/DC、V/mV，后面兩個(gè)布爾型指示器根據(jù)測量的不同、數(shù)值范圍的變化而發(fā)生變化。主程序包括一個(gè)while循環(huán)結(jié)構(gòu)（用于控制啟動(dòng)或者停止測量）和兩個(gè)case選擇結(jié)構(gòu)（一個(gè)是進(jìn)行峰值測量、有效值測量還是平均值測量，另一個(gè)是對(duì)測量結(jié)果是以V還是mV來表示）。

8、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，以文本或數(shù)據(jù)記錄形式，將電壓測量日期、測量時(shí)間、測量值、測量種類（交流/直流）、交流電壓測量選擇（若是直流電壓，此項(xiàng)為0）、電壓值的單位等有效信息，存儲(chǔ)到文件中。且此文件用文本處理軟件可方便瀏覽。

9、軟件調(diào)試中主要由以下幾種調(diào)試技術(shù)：

（1）找出錯(cuò)誤：利用查看錯(cuò)誤清單，點(diǎn)擊任何一個(gè)所列錯(cuò)誤，再選用Find功能，則出錯(cuò)的對(duì)象或窗口就會(huì)變成高亮。

（2）設(shè)置執(zhí)行程序高亮：這種執(zhí)行方式一般用于單步模式，來跟蹤框圖中的數(shù)據(jù)流動(dòng)。

（3）VI程序的單步執(zhí)行：設(shè)置單步執(zhí)行模式，將要執(zhí)行的節(jié)點(diǎn)就會(huì)閃爍，指示將被執(zhí)行。在次點(diǎn)擊單步按鈕，程序?qū)?huì)變成連續(xù)方式。

（4）探針：利用工具模板中的探針工具，放置于某根連線上，用來指示當(dāng)前數(shù)據(jù)上流動(dòng)的數(shù)值。

（5）斷點(diǎn)：工具模板中的斷點(diǎn)工具，用探針或者單步方式查看數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊希望設(shè)置或者清除斷點(diǎn)的地方。

10、對(duì)于虛擬數(shù)字電壓表來說，其誤差分析部分就可以省略了。而如果為實(shí)際數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)，需要多次重復(fù)測量某一電壓，考慮重復(fù)性和精確性。

五、設(shè)計(jì)思路

1、前面板的設(shè)計(jì)

前面板模擬真實(shí)電壓表的前面板，用于設(shè)置輸入數(shù)值和觀察輸出量。由于虛擬面板直接面向用戶，是虛擬電壓表控制軟件的核心。設(shè)計(jì)這部分時(shí)，主要考慮界面美觀、操作簡潔，用戶能通過面板上的各種按鈕、開關(guān)等控件來控制虛擬電壓表進(jìn)行測量工作。根據(jù)傳統(tǒng)電壓表面板控件的功能，利用LabVIEW中的控制模板，分別在設(shè)計(jì)面板上放入模擬實(shí)際電壓表控件的數(shù)據(jù)顯示窗口，一個(gè)交流/直流選擇按鈕，一個(gè)交流電壓測量多選框（PEAK/VIRTUAL VALUE/AVERAGE），一個(gè)直流電壓輸入框，一個(gè)啟動(dòng)/停止測量按鈕，一個(gè)退出系統(tǒng)按鈕

2、程序框圖的設(shè)計(jì)

（1）、數(shù)據(jù)采集部分

整個(gè)電壓表分為交流和直流兩個(gè)部分，為了方便交直流的選擇，此處采用一個(gè)case選擇結(jié)構(gòu)作為交直流的切換。其中，直流電壓的輸入采用了一個(gè)double型的數(shù)值輸入控件，交流電壓的輸入采用了添加均勻噪聲的正弦仿真信號(hào),如圖：

（2）、數(shù)據(jù)處理部分

數(shù)據(jù)處理過程中，在交流部分再次使用case選擇結(jié)構(gòu)來選擇交流電壓峰值、平均值和有效值的輸出，此外還通過電壓值與數(shù)值1的比較來選擇電壓的單位為V還是Mv。

（3）、數(shù)據(jù)顯示部分

由于根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求輸出電壓值，在數(shù)據(jù)顯示部分只需要輸出電壓數(shù)值，提供單位V或者mV以及交流直流的顯示，比較簡單。

（4）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分

這部分首先創(chuàng)建文件，之后設(shè)計(jì)了一個(gè)連接字符串，將需要存儲(chǔ)的電壓值，電壓單位以及交直流說明連接起來，寫入文本。為了使存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)簡單易懂，添加了存儲(chǔ)數(shù)據(jù)產(chǎn)生時(shí)間；為了使產(chǎn)生的文本美觀，使用了行結(jié)束符、制表符等來換行換列。

六、實(shí)訓(xùn)感悟

通過這次實(shí)訓(xùn)，我收獲了很多，一方面學(xué)習(xí)到了許多以前沒學(xué)過的專業(yè)知識(shí)與知識(shí)的應(yīng)用，另一方面還提高了自己動(dòng)手做項(xiàng)目的能力。本次實(shí)訓(xùn)，是對(duì)我能力的進(jìn)一步鍛煉，也是一種考驗(yàn)。從中獲得的諸多收獲，也是很可貴的，是非常有意義的。在實(shí)訓(xùn)中我學(xué)到了許多新的知識(shí)。是一個(gè)讓我把書本上的理論知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐中的好機(jī)會(huì)，原來，學(xué)的時(shí)候感嘆學(xué)的內(nèi)容太難懂，現(xiàn)在想來，有些其實(shí)并不難，關(guān)鍵在于理解。在這次實(shí)訓(xùn)中還鍛煉了我其他方面的能力，提高了我的綜合素質(zhì)。首先，它鍛煉了我做項(xiàng)目的能力，提高了獨(dú)立思考問題、自己動(dòng)手操作的能力，在工作的過程中，復(fù)習(xí)了以前學(xué)習(xí)過的知識(shí)，并掌握了一些應(yīng)用知識(shí)的技巧等。

實(shí)訓(xùn)過程中，我同時(shí)也深深的感覺到自己所學(xué)的知識(shí)的膚淺和在實(shí)踐運(yùn)用中知識(shí)的匱乏，剛開始的一段時(shí)間里，對(duì)一些東西無從下手，茫然不知所措，這讓我感到非常的難過。在學(xué)?？傄詾樽约簩W(xué)的不錯(cuò)，一旦接觸到實(shí)踐，才發(fā)現(xiàn)自己知道的是多么少，這才真正領(lǐng)悟到學(xué)無止境的含義。平時(shí)在學(xué)習(xí)中不能夠透徹理解的知識(shí)，通過動(dòng)手，會(huì)有更好的認(rèn)知。我意識(shí)到自己的操作能力的不足，在理論上還存在很多缺陷。所以在以后的學(xué)習(xí)生活中，我會(huì)更加努力地加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)踐的學(xué)習(xí)，在努力學(xué)好專業(yè)知識(shí)的同時(shí)努力加強(qiáng)自己的專業(yè)技能方面的能力，使自己的知識(shí)在實(shí)踐中不斷增長，在實(shí)踐中鍛煉自己，培養(yǎng)自己各方面的能力，不斷提高自己的能力。