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虚拟仪器(Virtual Instruments，简称VI)是将数据采集硬件搭载到计算机平台上，加上应用软件而构成的。VI用计算机实现全数字化的测试分析，因此有着传统仪器无法比拟的优越性。
论文分析了虚拟仪器技术、图形化编程语言LabVIEW、数据库及网络技术，以自动控制原理实验为例，介绍了基于虚拟仪器的教学实验系统的设计与实现过程。该系统使用AD7202数据采集卡作为核心硬件，配合PC机，既可以与现有的XMN型自动控制学习机联合进行实验，也可以单独进行仿真实验。此外，学生可以在校园网或Internet上登录，进行远程实验。
首先，论文介绍了虚拟仪器的基本原理以及LabVIEW的开发步骤，提出了利用LabVIEW开发第三方数据采集卡的具体方法。论文通过对数据采集卡AD7202的硬件构成与动态链接库函数的分析，描述了虚拟示波器和虚拟信号发生器的设计方法，使其作为自动控制原理实验的输出信号测量仪器和输入信号源，令实验方法更为直观和简单易行。此外，这两种虚拟仪器同样可作为其他基础实验的所需仪器。
其次，论文分析了自动控制原理的基本理论，叙述了一系列仿真实验的开发方法。学生可以从外部设备输入实际信号，经过仿真实验软件按实验要求处理后，向外部输出实际信号；也可以完全由计算机结合虚拟仪器软件实现全仿真实验。软件核心是传递函数仿真器的设计。
最后，论文描述了对系统各模块进行整体构建和调试的过程，结合数据库技术和Internet技术，设计和实现了身份验证的登录系统和远程实验系统，并利用一个实际的示例实验对整个系统进行了测试，验证了整个教学实验系统的实用性和可操作性。