基于matlab webserver的數(shù)值計(jì)算遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)【開題報(bào)告】

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告電氣工程與電氣工程與自動化自動化基于基于MatlabMatlabWebserverWebserver的數(shù)值計(jì)算遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的數(shù)值計(jì)算遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)一、選題的背景與意義在傳統(tǒng)的學(xué)校教學(xué)過程中，實(shí)驗(yàn)室是必不可少的。在做每一個實(shí)驗(yàn)的過程中，不僅是讓學(xué)生對書本上的理論知識有一個更直觀的了解，而且能讓學(xué)生自己動手、學(xué)以致用。通過做實(shí)驗(yàn)，還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。但是傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室里，必須為每一個學(xué)生配備一套實(shí)驗(yàn)設(shè)施（

2、如電腦、實(shí)驗(yàn)箱、各種元器件和芯片等），所以傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)是昂貴的。并且學(xué)生如果要做實(shí)驗(yàn)，必須到實(shí)驗(yàn)室做，這在地域上也有一定的局限性。遠(yuǎn)程虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)可以同時避免以上兩個問題，它不僅建設(shè)成本低，且維護(hù)方便，學(xué)生只要能連接上網(wǎng)絡(luò)，就能隨時隨地的訪問虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)。遠(yuǎn)程虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的方便、快捷、低成本、易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)都是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室無法比擬的。遠(yuǎn)程虛擬實(shí)驗(yàn)室實(shí)際上是一種基于Web技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)構(gòu)建的開放式網(wǎng)絡(luò)化的虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)系統(tǒng)

3、，是現(xiàn)有各種教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字化和虛擬化。隨著web技術(shù)和仿真技術(shù)的成熟，人們開始認(rèn)識到虛擬實(shí)驗(yàn)室在教育領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值，它除了可以輔助高校的科研工作，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面也具有利用率高、易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。近幾年來，國內(nèi)的許多高校都根據(jù)自身科研和教學(xué)的需求建立了遠(yuǎn)程虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)。MATLAB是目前最流行的科學(xué)計(jì)算語言之一。它集計(jì)算、數(shù)據(jù)可視化和程序設(shè)計(jì)于一體。在Matlab中，利用其現(xiàn)成的工具箱MatlabWebServer就能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程虛擬實(shí)驗(yàn)室系

4、統(tǒng)的建設(shè)。MatlabWebServer是MathWks公司順應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展而開發(fā)的Matlab工具箱。通過它可以用MatlabWebServer實(shí)現(xiàn)客戶服務(wù)器的運(yùn)算模式，用戶向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)，服務(wù)器進(jìn)行計(jì)算分析，把結(jié)果（數(shù)據(jù)、圖片或者視頻）返回到客戶端的瀏覽器上顯示。本課題擬將前面提到的數(shù)值計(jì)算課程里的一些算法做成一個基于MatlabWebserver來實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)。學(xué)生和老師只需要在瀏覽器端的用戶界面上進(jìn)行算法選擇和參數(shù)設(shè)置，算

5、法的運(yùn)算和解答過程動態(tài)顯示都交由服務(wù)器端，服務(wù)器端運(yùn)算結(jié)束后向?yàn)g覽器端返回可視化的結(jié)果。本系統(tǒng)利用了MatlabWebServer來建立遠(yuǎn)程仿真應(yīng)用系統(tǒng)，避免了安裝MATLAB軟件和煩瑣的程序輸入與高度的局限性，能使老師和學(xué)生隨時隨的利用Inter方便快捷的進(jìn)行遠(yuǎn)程交互式仿真實(shí)驗(yàn)。二、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題：mlserver(必須)運(yùn)行matlabserver主機(jī)名mlpt(可選)Matlabserver偵聽的端口號，必須與M

6、atlabserver.conf中一致mltimeout(可選)等待matlabserver的最大超時時間的秒數(shù)my_var用戶自定義的配置變量整個虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)大致可以分為4個模塊：用戶登入界面、算法選擇界面、參數(shù)輸入界面、可視化結(jié)果返回界面。如圖2所示。用戶界面數(shù)值計(jì)算虛擬實(shí)驗(yàn)室學(xué)生練習(xí)模塊師生交流模塊登陸、注冊界面算法選擇1.非線性方程求根2.線性方程組求解3.插值法4.曲線擬合5.數(shù)值積分6.常微分方程求解7.矩陣特征值問