基于虚拟化技术的计算机实验云平台的设计与实现
这是一篇关于实验平台,云平台,权限访问控制,web页面访问虚拟机的论文, 主要内容为随着社会的快速发展,计算机技术在当今社会的重要性日益提高。在计算机技术人才的培养过程中,实验教学是非常重要的一部分。而实验教学平台会极大地影响实验教学的效果,目前很多高校所使用的实验教学平台都存在一定的局限性,比如有的平台缺乏对实验环境多样性的支持;有的平台服务能力难以扩展,使用人数较多时会受到较大的限制;有的平台无法满足用户的多样性需求,导致用户体验不够良好等。因此本文针对现有实验平台存在的一些问题,设计并实现了新的实验教学平台,本平台具有以下特点:平台可以支持不同网络拓扑结构下的实验环境;平台部署在云上,资源可以按需扩展,充分保障平台的服务能力;平台提供了细粒度的访问控制模型来满足用户的多样性需求,保证用户的使用体验,进一步提高实验教学的效果。为了达到这一目标,本文首先对平台需求进行了分析,将平台分为了用户管理、班级管理、教材管理、实验管理、环境管理、实验预约、资源管理、权限管理等主要功能模块,并且提出了平台的非功能需求。然后根据平台需求,提出了本地服务器结合公有云的混合云平台架构设计,确定了使用VMware v Sphere来搭建云平台,基于B/S架构,使用MVC的开发模式来实现实验平台,SSM作为后台开发框架,My SQL作为数据持久化工具来管理存储平台数据,并且对平台实现过程中使用到的关键技术权限访问控制、web页面访问虚拟机技术及资源使用最大值算法的实现与应用进行了详细的介绍。最后展示了平台的实现效果,对平台的功能模块进行了功能用例测试及对平台的性能进行测试,并将平台进行实际上线运行,测试结果表明该平台基本实现了需求分析提出的要求,很好的满足了计算机实验教学的需求,且拥有良好的用户体验,可以稳定高效地为用户提供服务。
竖炉焙烧过程混合智能运行控制软件的设计与开发
这是一篇关于竖炉焙烧,运行控制软件,混合智能,实验平台的论文, 主要内容为我国赤铁矿品位普遍较低,选别难度大,无法直接采用常规的磁选方法获得合格的精铁矿。赤铁矿选矿工业中,需首先将其在竖炉中进行高温还原磁化焙烧,将弱磁性矿物变成强磁性矿物,然后再用磁选方法得到铁精矿。由于焙烧生产过程具有综合复杂性,如：关键工艺参数(磁选管回收率)不能连续检测,运行工况变化频繁,多变量,强耦合,强非线性,对于操作不当和运行条件的变化而导致的异常工况,若不及时的对回路设定值做出调整,会导致运行品质变坏,甚至造成系统的瘫痪。传统的焙烧过程控制方法很难实现较好的控制效果,为此,实现焙烧工艺的优化与控制,设计并开发其优化控制软件对于提高产品质量和生产效率,降低成本,提高运行安全性具有重要意义。 本文依托国家973计划项目“具有安全性、协同性、易用性的一体化控制系统的若干技术基础与半实物仿真实验平台的研究(2009CB320604)”,在总结现有焙烧过程优化控制方法基础上,实现了竖炉焙烧过程混合智能运行控制软件,本文的主要工作有： (1)针对关键工艺指标磁选管回收率难以在线测量、化验结果滞后的难题,开发了基于模糊主模型和神经网络补偿模型的磁选管回收率混合智能预报模型,进一步提高了磁选管回收率的预报精度。 (2)在总结了现有的焙烧过程运行控制方法基础之上,设计并开发了竖炉焙烧过程运行控制软件。国内对生产过程运行优化控制系统的研究和应用起步较晚,所设计的优化控制软件大多以DCS组态软件基础进行开发,使用过程中存在诸多的弊端。针对现有的焙烧过程优化控制软件可移植性差、可复用性不高等问题,本文在实验室自主开发的运行控制软件支撑平台基础之上,设计并开发了焙烧过程混合智能运行控制软件。由于软件设计时为每个算法定义了统一接口,各子算法均被封装成功能模块形式,软件使用者不必深入了解算法原理,只需对其功能及输入输出变量形式稍稍了解,便可方便的对焙烧过程混合智能运行控制方法进行维护。 (3)在由竖炉虚拟对象、虚拟执行机构与检测装置、PLC控制器、焙烧过程监控系统、运行优化控制系统组成的半实物仿真实验平台上对运行控制软件进行了实验研究。为验证运行控制软件的有效性及可行性,我们在半实物仿真实验平台之上就竖炉不同工况下对运行控制软件的控制效果进行了实验研究。结果表明,运行控制软件对于外界工况变化均能实现期望控制效果,维持竖炉的高效运行。
基于智能变电站多信息的保护策略研究
这是一篇关于智能变电站,实验平台,多信息,证据理论的论文, 主要内容为随着智能电网逐步发展,电网的规模逐渐扩大,复杂的运行方式使得传统的继电保护已经无法满足其快速性和可靠性。智能变电站技术,IEC61850新标准和智能电子设备的发展为站域提供了多信息共享的可能性。它为研究变电站内部多信息的功能实现提供了良好的平台。本文对变电站内部多信息进行了深入的研究,体现在以下几个方面:本文首先简单描述了智能变电站的相关概念,将智能变电站的功能做了叙述,并且根据IEC61850通信协议,智能变电站三层两网结构搭建了智能变电站的结构模型,通过分析智能变电站内部智能设备的功能和运行方式以及信息交互方式,提出一种多信息变电站保护系统架构及其配置方案。其次,以国内某220kv变电站为基础,搭建了该变电站的PSCAD的仿真模型,并且利用MFC软件设计了智能变电站多信息实验平台的前台人机交互界面,并且通过接口程序实现前台用户界面和后台仿真模型的数据交互。然后,利用证据理论将线路不同故障特征进行融合,形成多信息的故障保护方案。通过分析变电站内故障线路的不同故障特征。将首半波、功率分量和暂态故障特征构建故障测度函数,通过证据理论分析,得出不同的故障信度来识别故障位置。最后提出了一种利用保护装置动作和方向信息变压器后备保护方案。采用变电站内部母线、线路、变压器冗余信息和方向信息来实现后备保护功能。
基于虚拟化技术的计算机实验云平台的设计与实现
这是一篇关于实验平台,云平台,权限访问控制,web页面访问虚拟机的论文, 主要内容为随着社会的快速发展,计算机技术在当今社会的重要性日益提高。在计算机技术人才的培养过程中,实验教学是非常重要的一部分。而实验教学平台会极大地影响实验教学的效果,目前很多高校所使用的实验教学平台都存在一定的局限性,比如有的平台缺乏对实验环境多样性的支持;有的平台服务能力难以扩展,使用人数较多时会受到较大的限制;有的平台无法满足用户的多样性需求,导致用户体验不够良好等。因此本文针对现有实验平台存在的一些问题,设计并实现了新的实验教学平台,本平台具有以下特点:平台可以支持不同网络拓扑结构下的实验环境;平台部署在云上,资源可以按需扩展,充分保障平台的服务能力;平台提供了细粒度的访问控制模型来满足用户的多样性需求,保证用户的使用体验,进一步提高实验教学的效果。为了达到这一目标,本文首先对平台需求进行了分析,将平台分为了用户管理、班级管理、教材管理、实验管理、环境管理、实验预约、资源管理、权限管理等主要功能模块,并且提出了平台的非功能需求。然后根据平台需求,提出了本地服务器结合公有云的混合云平台架构设计,确定了使用VMware v Sphere来搭建云平台,基于B/S架构,使用MVC的开发模式来实现实验平台,SSM作为后台开发框架,My SQL作为数据持久化工具来管理存储平台数据,并且对平台实现过程中使用到的关键技术权限访问控制、web页面访问虚拟机技术及资源使用最大值算法的实现与应用进行了详细的介绍。最后展示了平台的实现效果,对平台的功能模块进行了功能用例测试及对平台的性能进行测试,并将平台进行实际上线运行,测试结果表明该平台基本实现了需求分析提出的要求,很好的满足了计算机实验教学的需求,且拥有良好的用户体验,可以稳定高效地为用户提供服务。
云端多智能体系统实验平台的设计与实现
这是一篇关于多智能体系统,实验平台,网络化控制,Web应用的论文, 主要内容为近年来,云控制系统作为网络化控制系统的下一代远程控制系统而备受关注,将多智能体编队控制与云控制系统相结合是最近几年多智能体研究领域的一个热点,不少学者已经取得了一定的理论研究成果。但是应用在该领域的相关实验平台还比较缺乏,现有的实验平台大都面向单个被控对象或者只适用于局域网环境下的相关实验,无法满足云控制系统下实验的需求。针对上述问题,本文设计并实现了一套能够适用于云控制系统下多智能体系统研究的实验平台,能够实现对云控制系统中控制器节点运行数据的实时监控以及控制算法参数的在修改等功能。本文首先研究了云控制系统下实验平台的整体架构,对实验平台进行了整体设计。针对云控制系统中控制器置于云端的特点,实验平台采用了浏览器/服务器(B/S)架构,具体地实现方式为前后端分离模式的Web应用。在此基础上,根据多智能体编队实验的需求,对实验平台的功能模块以及客户端页面进行了设计。为了解决基于TCP协议通信过程中的粘包和半包问题,设计了云控制器与实验平台服务器之间的网络通信协议。在上述设计的基础上进行了软件实现。针对控制器节点与实验平台服务器之间的通信实现问题,分析了原生Java网络工具类Server Socket在实现TCP服务端程序中存在的阻塞情况。为解决由阻塞而引起的性能问题,引入了NIO非阻塞框架来实现TCP服务端程序,结合线程池技术提高了NIO框架在处理控制器消息时的效率。在此基础上实现了消息解码器来实现对控制器消息数据包的拆包和解析,并基于Web Scoket协议实现了实验平台服务器与实验平台客户端之间的数据实时传输。考虑到实验平台系统的安全性,设计了基于JWT和RBAC模型的用户身份认证与授权策略。最后通过二阶多智能体编队的控制器在环仿真验证了实验平台功能的有效性,同时将实现实验平台的关键技术应用在了一种线路巡检系统中,达到了预期的控制效果。
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