基于Matlab Webserver的数值计算远程实验室系统【开题报告+文献综述+毕业设计】.DocVIP

毕业设计开题报告 电气工程与自动化 基于Matlab Webserver的数值计算远程实验室系统 选题的背景与意义 在传统的学校教学过程中，实验室是必不可少的。在做每一个实验的过程中，不仅是让学生对书本上的理论知识有一个更直观的了解，而且能让学生自己动手、学以致用。通过做实验，还能培养学生的创新能力。但是传统的实验室里，必须为每一个学生配备一套实验设施（如电脑、实验箱、各种元器件和芯片等），所以传统的实验室的建设是昂贵的。并且学生如果要做实验，必须到实验室做，这在地域上也有一定的局限性。远程虚拟实验室系统可以同时避免以上两个问题，它不仅建设成本低，且维护方便，学生只要能连接上网络，就能随时随地的访问虚拟实验室系统。远程虚拟实验室系统的方便、快捷、低成本、易维护等优点都是传统实验室无法比拟的。远程虚拟实验室是一种基于Web技术、虚拟仿真技术构建的开放式网络化的虚拟实验教学系统是现有各种教学实验室的数字化和虚拟化。随着的成熟人们开始认识到虚拟实验室在教育领域的应用价值它除了可以辅助高校的科研工作在实验教学方面也具有利用率高易维护等优点近年来国内的许多高校都根据自身科研和教学的需求建立了虚拟实验室MATLAB是目前最流行的科学计算语言之一。它集计算、数据可视化和程序设计于一体。在Matlab中，利用其现成的工具箱Matlab Web Server就能实现远程虚拟实验室系统的建设。Matlab Web Server是MathWorks公司顺应网络发展而开发的Matlab工具箱。通过它可以用Matlab Web Server实现客户-服务器的运算模式，用户向服务器发送数据，服务器进行计算分析，把结果（数据、图片或者视频）返回到客户端的浏览器上显示。本课题拟将前面提到的数值计算课程里的一些算法做成一个基于 Matlab Webserver来实现的远程实验室系统。学生和老师只需要在浏览器端的用户界面上进行算法选择和参数设置，算法的运算和解答过程动态显示都交由服务器端，服务器端运算结束后向浏览器端返回可视化的结果。本系统利用了Matlab Web Server来建立远程仿真应用系统，避免了安装MATLAB软件和烦琐的程序输入与高度的局限性，能使老师和学生随时随的利用Internet方便快捷的进行远程交互式仿真实验。 研究的基本内容与拟解决的主要问题： （一）工作原理 基于Matlab Web Server的远程虚拟实验室系统，用户通过浏览器向服务器发送数据，服务器进行计算分析，把结果返回到客户端的浏览器上显示，其运行的基本原理如图1所示。Matlabserver是一个多线程的TCP/IP服务器端服务程序，可以在matweb. conf中配置到任何合法的TCP/IP端口。Matlabserver 通过调用matleb来处理网页中隐含字段mlmfile所指定的M文件，在web网页、matlab、M文件三者之间建立联系。基于Matlab Web Server的远程仿真系统主要由四个基本部分组成：①处理输入数据和计算结果的M文档；②向Matlab 提交数据的HTML输入文档；③显示Matlab计算结果的HTML输出文档；④配置文件matweb. Conf。 图 Matlab Web Server工作原理图Configuration File）复制并粘贴到cgi-bin文件夹下，这样就将matlab与服务器联系起来了。matweb文件的说明如表1所示： 表1 matweb（Configuration File）文件的说明 选项 说明 [application](必须) Matlab应用运行的M文件名 mldir (可选) 读写文件的工作目录，设定后将自动添加到Matlab的有哪些信誉好的足球投注网站目录中 mllog (可选) 产生一个记录应用和Matlab进行信息交换的日志文件。运行时需将它关闭，否则降低程序的性能 mlserver(必须) 运行matlabserver主机名 mlport (可选) Matlabserver侦听的端口号，必须与Matlabserver.conf中一致 mltimeout(可选) 等待matlabserver的最大超时时间的秒数 my_var 用户自定义的配置变量 整个虚拟实验室系统的结构大致可以分为4个模块：用户登入界面、算法选择界面、参数输入界面、可视化结果返回界面。如图2所示。 图2 基于Matlab Web Server远程实验室系统的基本结构框图 （二）设计内容： 模块一：数值计算虚拟实验室。本设计的主要内容是设计一个基于Matlab Web Server的远程仿真系统。实现浏览器-服务器的运算模式，用户在浏览器的用户界面上进行算法选择和参数设置，算法系统须涵盖非线性方程求根、线性方程组求解、插值法、曲线拟合、数