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仿真技術(shù)論文精選(九篇)

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仿真技術(shù)論文

第1篇:仿真技術(shù)論文范文

(1)實(shí)驗(yàn)教學(xué)從屬于理論教學(xué),實(shí)驗(yàn)教學(xué)得不到足夠的重視,實(shí)驗(yàn)是為驗(yàn)證理論知識(shí),理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相脫節(jié);

(2)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊,無(wú)法趕上移動(dòng)通信新型器件和裝置的發(fā)展,缺乏新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段和方法;設(shè)備的更新?lián)Q代比較慢,實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展受到硬件實(shí)驗(yàn)設(shè)備的限制,跟不上技術(shù)革新的步伐;

(3)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多,綜合性實(shí)驗(yàn)以及創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)少,在實(shí)驗(yàn)方法上基本是簡(jiǎn)單的模仿,學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí),缺少積極的思維和創(chuàng)新,也沒(méi)有探索的目標(biāo)和方向,沒(méi)有良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施;

(4)在移動(dòng)通信原理課程中,關(guān)于調(diào)制解調(diào)等有關(guān)內(nèi)容偏重理論,太過(guò)抽象,枯燥乏味。受資金和儀器設(shè)備不足等實(shí)驗(yàn)條件的限制以及學(xué)時(shí)較少的影響,很多移動(dòng)通信原理實(shí)驗(yàn)(例如正交頻分多路實(shí)驗(yàn))不能由學(xué)生實(shí)際動(dòng)手完成,一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容僅僅能驗(yàn)證理論課學(xué)習(xí)的內(nèi)容,顯然對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是非常不利的。積極探索移動(dòng)通信原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革,嘗試開(kāi)展仿真創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué),對(duì)于學(xué)生更好地學(xué)習(xí)移動(dòng)通信原理課程,培養(yǎng)創(chuàng)新能力起著重要的作用。

2仿真教學(xué)的引入與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

傳統(tǒng)的移動(dòng)通信原理課程理論教學(xué),大多重在討論某種技術(shù)或算法的原理及其理論推導(dǎo),以方便理解調(diào)制解調(diào)器原理和無(wú)線電波變換過(guò)程,從而加深信源編解碼和信道編解碼、無(wú)線電波發(fā)射與接收等知識(shí)的理解。在常規(guī)的實(shí)驗(yàn)課上,對(duì)移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)原理的講解也要在黑板上書(shū)寫(xiě),既不夠形象、直觀,又比較呆板。由于有大量的波形分析內(nèi)容,教師在黑板上畫(huà)圖也是一件比較困難的事情,而且學(xué)生不易理解。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生常因受到固定的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的束縛而改變實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路,不可避免地存在錯(cuò)誤和不足,致使電路調(diào)試費(fèi)時(shí)費(fèi)力,甚至引起元器件和儀器設(shè)備損壞,使實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到預(yù)期效果。因此,在移動(dòng)通信原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入仿真實(shí)驗(yàn),是對(duì)理論課教學(xué)的必要補(bǔ)充。學(xué)生可以充分利用仿真實(shí)驗(yàn)軟件在數(shù)據(jù)采集、儲(chǔ)存、分析、處理、傳輸及控制等方面的強(qiáng)大功能,進(jìn)行方案的論證、選定和電路的設(shè)計(jì),可以方便地改變參數(shù)來(lái)調(diào)整電路,使之更好地接近設(shè)計(jì)要求,設(shè)計(jì)出較為理想的電路。學(xué)生還可以根據(jù)要求輸出電路的測(cè)試參量或波形,作為真實(shí)電路調(diào)試的依據(jù)和參考;可利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行不同的仿真操作,得到與使用實(shí)際實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行真實(shí)實(shí)驗(yàn)相同的結(jié)果。另外,一些較為復(fù)雜的移動(dòng)通信創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn),無(wú)法通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)完成實(shí)驗(yàn)課教學(xué),但是通過(guò)引入仿真教學(xué),便可以擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)教學(xué)的維度、擴(kuò)大了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的可操作性。移動(dòng)通信是通信原理、高頻電路和信號(hào)處理的交叉學(xué)科,學(xué)生只通過(guò)理論教學(xué)很難理解學(xué)科交叉性,對(duì)移動(dòng)通信原理的理解也不夠全面。通過(guò)引入仿真教學(xué),既能加強(qiáng)學(xué)生對(duì)移動(dòng)通信原理的認(rèn)識(shí),又能加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)際電路的認(rèn)識(shí),為后續(xù)課程學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的引入,很好地支持了移動(dòng)通信原理的學(xué)習(xí),可以進(jìn)行新技術(shù)的研究,拓展學(xué)生的工程意識(shí),提高設(shè)計(jì)調(diào)試電路的靈活性,最大限度地發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新思維,開(kāi)闊學(xué)生的視野。

3仿真教學(xué)開(kāi)展實(shí)例分析

3.1理論教學(xué)與正交調(diào)制解調(diào)分析

正交調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的原理是把整個(gè)可用信道頻帶B劃分為N個(gè)帶寬為f的子信道,把N個(gè)串行碼元變換為N個(gè)并行的碼元,將高速信號(hào)變換為低速的并行子數(shù)據(jù)流,分別調(diào)制這N個(gè)子信道載波進(jìn)行同步傳輸,并在終端分開(kāi)正交信號(hào)。信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)實(shí)際是采用數(shù)字信號(hào)處理的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。先將信號(hào)串并變換成低速支路,各支路的調(diào)制可以采用數(shù)字調(diào)制方式,然后進(jìn)行快速傅里葉逆變換(IFFT)、快速傅里葉變換(FFT)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3.2正交頻分電路仿真實(shí)驗(yàn)分析

通常在正交頻分電路分析中,往往會(huì)忽略講解和分析子載波調(diào)制快速傅里葉變換和反變換等內(nèi)容。讓學(xué)生從理論公式推導(dǎo)中理解OFDM原理,并利用Matlab編程實(shí)現(xiàn)不同子載波數(shù)的調(diào)制信號(hào),可以驗(yàn)證對(duì)子載波數(shù)調(diào)制狀態(tài)的影響,進(jìn)一步驗(yàn)證理論公式并加深理解??梢杂美碚撏茖?dǎo)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證兩種方法來(lái)理解調(diào)制。通過(guò)正交頻分各步驟的波形圖,形象地描繪信號(hào)調(diào)制解調(diào)的過(guò)程,逼真地顯現(xiàn)出真實(shí)信號(hào)傳輸變化的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)過(guò)程。

(1)確定參數(shù)。假設(shè)參數(shù)為:子載波數(shù)為8,F(xiàn)FT長(zhǎng)度為8,符號(hào)速率、比特率、保護(hù)間隔長(zhǎng)度為2,信噪比12,插入導(dǎo)頻數(shù)?;镜姆抡婵梢圆徊迦雽?dǎo)頻,導(dǎo)頻數(shù)可以為0。通過(guò)運(yùn)行仿真及修改參數(shù)設(shè)置,教師可引導(dǎo)學(xué)生逐步實(shí)驗(yàn),觀察分析仿真結(jié)果并給出結(jié)論。通過(guò)示波器模塊可以直觀地觀察到二進(jìn)制隨機(jī)信源。

(2)產(chǎn)生數(shù)據(jù)。使用隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器產(chǎn)生二進(jìn)制數(shù)據(jù)。可以將原序列化為16進(jìn)制的碼元圖,通過(guò)改變數(shù)據(jù)率觀察仿真波形。

(3)子載波調(diào)制。利用Matlab工具仿真實(shí)現(xiàn)BPSK、QPSK、16QAM、64QAM等4種調(diào)制方式。按照星座圖,將每個(gè)子信道上的數(shù)據(jù)映射到星座圖點(diǎn)的復(fù)數(shù)表示。通過(guò)改變支路不同的調(diào)制方式,觀察到仿真波形,每次課都會(huì)有各式各樣新的實(shí)驗(yàn)波形,可以直觀地觀察到二進(jìn)制隨機(jī)信源,以及將一路高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成多路低速數(shù)據(jù)的波形。

(4)IFFT運(yùn)算。對(duì)上一步得到的同相分量和正交分量進(jìn)行IFFT運(yùn)算。為便于理解,可采用仿真軟件直觀地表現(xiàn)子信道上的數(shù)據(jù)與OFDM符號(hào)之間傅里葉逆變換關(guān)系。當(dāng)子信道的脈沖為矩形脈沖時(shí),具有sinc函數(shù)形式的頻譜。當(dāng)改變系統(tǒng)(N)時(shí),OFDM功率譜形狀也隨之改變。

(5)加入保護(hù)間隔,加入噪聲。由IFFT運(yùn)算后的每個(gè)符號(hào)的同相分量和正交分量分別轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù),并將符號(hào)尾部G長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)加到頭部,構(gòu)成循環(huán)前綴。

(6)并串轉(zhuǎn)換。將每個(gè)符號(hào)分布在子信道上的數(shù)據(jù)還原為一路串行數(shù)據(jù)。

(7)FFT運(yùn)算。對(duì)每個(gè)符號(hào)的同相分量和正交分量按照(Ich+Qch×i)進(jìn)行FFT運(yùn)算。由于噪聲和信道的影響,接收端收到的每個(gè)子信道上的數(shù)據(jù),映射到星座圖不再是嚴(yán)格的發(fā)送端的星座圖。將得到的星座圖上的點(diǎn)按照最近原則判決為原星座圖上的點(diǎn),并按映射規(guī)則還原為一組數(shù)據(jù)。利用以上設(shè)計(jì)的信號(hào),在Matlab中編程實(shí)現(xiàn)該信號(hào)的調(diào)制,畫(huà)出調(diào)制前后信號(hào)的時(shí)序圖。此時(shí),學(xué)生容易理解此種調(diào)制方式為何IFFT被稱(chēng)調(diào)制。在此基礎(chǔ)上,學(xué)生通過(guò)理論分析以及Matlab實(shí)驗(yàn)畫(huà)圖驗(yàn)證,進(jìn)一步加深了對(duì)正交頻分電路的理解。

4結(jié)束語(yǔ)

第2篇:仿真技術(shù)論文范文

1車(chē)工技術(shù)實(shí)習(xí)方案

1.1車(chē)工技術(shù)實(shí)習(xí)內(nèi)容及工藝

車(chē)工技術(shù)實(shí)訓(xùn)的主要內(nèi)容包括:認(rèn)識(shí)車(chē)床、端面的車(chē)削、外圓面的車(chē)削、臺(tái)階的加工,切槽與切斷加工,螺紋加工,二次裝夾加工,圖1的是實(shí)習(xí)加工的典型零件,包含各個(gè)主要練習(xí)內(nèi)容。該零件的加工工藝主要包括:裝料,車(chē)平外端面,試切對(duì)刀,車(chē)外圓面,粗車(chē)大徑,精車(chē)大徑,粗車(chē)小徑,精車(chē)小徑,車(chē)倒角,車(chē)退刀槽,車(chē)外螺紋,卸料,二次裝夾,試切對(duì)刀,車(chē)外圓面,粗車(chē)二階,精車(chē)二階,倒角,切斷。

1.2實(shí)習(xí)教學(xué)安排

完整的整個(gè)實(shí)習(xí)周期需要42學(xué)時(shí)。其中理論教學(xué)8學(xué)時(shí),由老師利用多媒體教學(xué),讓學(xué)生對(duì)機(jī)床的構(gòu)造和操作上有了基本的了解,其余時(shí)間教師現(xiàn)場(chǎng)示教、學(xué)生上機(jī)操作。實(shí)習(xí)安排如下:從大量學(xué)生的實(shí)際情況來(lái)看,多數(shù)錯(cuò)誤發(fā)生在上機(jī)前期,尤其是由于機(jī)床操作不熟練造成的扎刀、撞刀、試切不準(zhǔn)等錯(cuò)誤屢見(jiàn)不鮮,故在正式加工之前,先使用工程塑料毛坯,供學(xué)生練習(xí)。尼龍棒是最常用的塑性毛坯材料,它具有良好的韌性、耐磨力強(qiáng)、耐油、抗震、拉伸、彎曲強(qiáng)度好,并具有吸水性小、尺寸穩(wěn)定性好等特點(diǎn),在加過(guò)程廢屑成帶狀,避免了因廢屑飛出的危害,減少了學(xué)生因進(jìn)退刀錯(cuò)誤,加工切削量過(guò)大等造成的事故發(fā)生。因?yàn)楣こ趟芰蠌椥韵禂?shù)大,在車(chē)削螺紋中讓刀明顯,所以取消螺紋車(chē)削的內(nèi)容,使用工程塑料進(jìn)行車(chē)削的時(shí)間約為20學(xué)時(shí),剩余12學(xué)時(shí)實(shí)踐時(shí)間用于金屬切削及螺紋車(chē)削的教學(xué)。

2仿真加工訓(xùn)練的優(yōu)點(diǎn)

2.1學(xué)生操作中的重點(diǎn)和難點(diǎn)

車(chē)工技術(shù)實(shí)訓(xùn)主要是實(shí)踐性訓(xùn)練,受學(xué)校資源限制,在實(shí)習(xí)過(guò)程中不能對(duì)學(xué)生實(shí)現(xiàn)一對(duì)一輔導(dǎo),而學(xué)生在獨(dú)立操作時(shí),往往容易忘記操作要點(diǎn),產(chǎn)生誤操作。表2是學(xué)生常見(jiàn)的誤操及其后果。從表中可以看出,在車(chē)工技術(shù)操作中,很多錯(cuò)誤操作的原因是很簡(jiǎn)單的,雖然教師三令五申,但是總是難以避免。學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中出現(xiàn)的誤操作往往是由于心理原因,而采用工程塑料作為加工工件后,學(xué)生的畏難情緒明顯降低,減少恐懼心理增加了學(xué)生的自信心去嘗試把工件做出來(lái)。即便不小心勿操作了也可避免刀具或機(jī)床的損傷,減少人身傷害。所以使用尼龍圓棒進(jìn)行加工,對(duì)降低誤操作的嚴(yán)重后果有著重大的意義。

2.2實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益分析

我校在以往的實(shí)訓(xùn)中,平均磨刀間隔時(shí)間為25工時(shí),采用塑料工件后,平均磨刀間隔為100工時(shí),刀具的年損耗量有之前的3000元/年降低到1000元/年。以往用金屬材料直接練習(xí)加工,對(duì)45號(hào)鋼材消耗較多,以4.5元/公斤技算,平均每個(gè)實(shí)訓(xùn)周期下來(lái)消耗的材料約2500元,而采用尼龍塑料作為練習(xí)材料,用45號(hào)鋼作為成品加工,這樣節(jié)省練習(xí)的消耗,每個(gè)周期大約能節(jié)省1000元,大大的節(jié)省的實(shí)驗(yàn)耗材的損耗,節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本。

3仿真加工存在的不足之處

當(dāng)然,工程塑料作為一種典型的塑性材料,在金工實(shí)習(xí)中也有一定的不足之處。首先在加工過(guò)程中,由于工件材料塑性較大,會(huì)產(chǎn)生一系列不良的切削現(xiàn)象,如變形和讓刀現(xiàn)象明顯,導(dǎo)致加工尺寸誤差較大,影響表面粗糙度;加工產(chǎn)生切屑為帶狀切屑,即使在有斷屑槽的情況也不斷屑,常常會(huì)纏繞在刀具和工件未加工表面上,需要在加工結(jié)束后從工件上取下,影響操作者視線。其次,塑料的熔點(diǎn)較低,在加工過(guò)程中不能采用較大的切削參數(shù),有時(shí)切削速度較大時(shí),甚至?xí)霈F(xiàn)材料熔化的現(xiàn)象,特別是在切斷的工序,由于切削熱難以排出,積聚在已加工表面,斷面呈凸凹不平。另外南方夏季塑料會(huì)軟化,工藝系統(tǒng)的動(dòng)剛度不足,直接表現(xiàn)就是在裝夾中圓跳動(dòng)很大,而且很難消除。第三點(diǎn)是隱形的影響,工程塑料材質(zhì)很軟,對(duì)加工工藝的要求比較寬泛,可能會(huì)養(yǎng)成某些學(xué)生的錯(cuò)誤習(xí)慣,如用手指觸摸刀尖或工件表面等;在車(chē)削中用手撕扯切屑;單次背吃刀量偏大等等。以上種種弊端,一般可以通過(guò)后期的金屬車(chē)削教學(xué)及操作中得到糾正,對(duì)實(shí)訓(xùn)操作影響不大。

4總結(jié)

第3篇:仿真技術(shù)論文范文

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)仿真技術(shù) 信息化 制造業(yè)

1對(duì)系統(tǒng)仿真類(lèi)型進(jìn)行概述

顧名思義,“仿真”就是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的物體進(jìn)行模擬的一種狀態(tài),使其達(dá)到逼真的情形。在工程技術(shù)領(lǐng)域,經(jīng)常采用系統(tǒng)仿真技術(shù)來(lái)研究相關(guān)事物,如通過(guò)系統(tǒng)模型的相關(guān)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究設(shè)計(jì)或者存在的某個(gè)系統(tǒng)。

2對(duì)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用以及發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行概述

由于我國(guó)是一個(gè)制造業(yè)大國(guó),并且制造業(yè)在我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)收入中也占很大的比例,因此,國(guó)家及企業(yè)都非常重視我國(guó)制造業(yè)技術(shù)的發(fā)展。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)及制造業(yè)的進(jìn)步,使得CIMS、NC、FMS、CAPP、MRP等都得到了快速發(fā)展。而系統(tǒng)仿真技術(shù)作為工程領(lǐng)域里面的一個(gè)重要手段,其被大量應(yīng)用到我國(guó)制造業(yè)進(jìn)行研究及實(shí)踐,從而產(chǎn)生出一些先進(jìn)制造技術(shù)。對(duì)于系統(tǒng)仿真技術(shù)而言,如果從本質(zhì)上面來(lái)講,其就是通過(guò)建立仿真模型,然后再對(duì)仿真模型不斷進(jìn)行實(shí)踐模擬的一種先進(jìn)技術(shù)。它的實(shí)現(xiàn)過(guò)程主要是由仿真語(yǔ)言、計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言、以及計(jì)算機(jī)仿真軟件來(lái)實(shí)現(xiàn),具體情況如上圖2-1所示。可以很明顯的看出,對(duì)于一個(gè)典型的仿真軟件來(lái)講,它主要包括程序包、仿真語(yǔ)言、仿真環(huán)境三種不同的形式,它的覆蓋功能也不是完全相同的,并且,從下到上是大致的反映了計(jì)算機(jī)仿真軟件的一個(gè)發(fā)展情況。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,直到上個(gè)世紀(jì)80年代后期,出現(xiàn)了一體化的仿真環(huán)境。隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,開(kāi)始出現(xiàn)了面向?qū)ο蟮牟l(fā)執(zhí)行機(jī)制,這樣,就非常容易的實(shí)現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫(kù)管理的基礎(chǔ)之上來(lái)對(duì)實(shí)驗(yàn)及模型數(shù)據(jù)、以及實(shí)驗(yàn)仿真的結(jié)果等進(jìn)行統(tǒng)一的管理,與此同時(shí),人工智能等相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)也開(kāi)始應(yīng)用到仿真建模、運(yùn)行以及對(duì)仿真的結(jié)果進(jìn)行分析之中。另外,廣義的制造系統(tǒng)的相關(guān)仿真器也開(kāi)始大量出現(xiàn),在某種程度上面很好的實(shí)現(xiàn)了對(duì)制造系統(tǒng)進(jìn)行的非語(yǔ)言建模、以及模型數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)等相關(guān)的重要功能。比較典型的一體化仿真軟件有TESS等,廣義的仿真器有FATOR等。

3計(jì)算機(jī)仿真研究的熱點(diǎn)以及對(duì)我國(guó)制造業(yè)的相關(guān)影響

自從上世紀(jì)末以來(lái),隨著我國(guó)制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇,產(chǎn)品生產(chǎn)周期不斷縮短,這樣就導(dǎo)致系統(tǒng)仿真技術(shù)不斷向橫向的方向發(fā)展,在制造業(yè)里面比較典型的就是“虛擬制造技術(shù)”的發(fā)展。根據(jù)虛擬制造的概念可以得知,需要先采取計(jì)算機(jī)來(lái)模擬整個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及制造過(guò)程,這樣便于發(fā)現(xiàn)各種問(wèn)題,并且在產(chǎn)品制造之前就把問(wèn)題解決掉,從而提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量。隨著制造業(yè)的發(fā)展,仿真技術(shù)在我國(guó)制造行業(yè)里面的又一個(gè)重要研究熱點(diǎn)誕生,即虛擬產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)(VPD),它最早是來(lái)源于并行工程的思想。并行工程技術(shù)(CE)在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行開(kāi)發(fā)之前就對(duì)產(chǎn)品的整個(gè)生命周期進(jìn)行全面的考慮,這樣,對(duì)解決相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)以及開(kāi)發(fā)之間的矛盾是非常有益的。而虛擬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)是在并行工程的指導(dǎo)下,把大規(guī)模的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)以及CAD等產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)等進(jìn)行綜合起來(lái),從而進(jìn)一步的形成虛擬產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)環(huán)境,這樣就可以在該環(huán)境下進(jìn)行產(chǎn)品的策劃、設(shè)計(jì)等,以及預(yù)測(cè)產(chǎn)品在真實(shí)環(huán)境下的相關(guān)特征、功能及性能等,這樣在進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的過(guò)程中,可以減少反復(fù)或者變更等的次數(shù)。VPD技術(shù)能夠深入到各種復(fù)雜產(chǎn)品的制造之中,從而為企業(yè)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高度快速發(fā)展,對(duì)仿真技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用已由單一的形式向復(fù)雜性的方向進(jìn)行發(fā)展。由于現(xiàn)代制造企業(yè)面向全國(guó)甚至全世界,因此,它的仿真對(duì)象也是分布在不同的時(shí)空,在這樣的背景下就產(chǎn)生了分布交互化仿真技術(shù)(DIS)。對(duì)于這種仿真系統(tǒng)來(lái)講,它所包括的內(nèi)容有:構(gòu)造實(shí)體、實(shí)體-虛體、真實(shí)方面的實(shí)體等,并且,這些實(shí)體是可以基于不同時(shí)期的相關(guān)技術(shù)、不同產(chǎn)品的相互組成、不同的系統(tǒng)方面的目的、以及不同生產(chǎn)廠家的相關(guān)技術(shù)等,對(duì)于這樣的復(fù)雜情況是允許他們進(jìn)行交換操作的。分布交互化仿真技術(shù)(DIS)通過(guò)采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將分布在不同地點(diǎn)的仿真設(shè)備進(jìn)行連接起來(lái),這樣便可以通過(guò)實(shí)體之間的數(shù)據(jù)方面的交換構(gòu)成時(shí)空到合成仿真環(huán)境的一種比較先進(jìn)的仿真技術(shù)。如今,在我國(guó)制造業(yè)中已經(jīng)產(chǎn)生了虛擬企業(yè)或者類(lèi)似于DIS的虛擬研究開(kāi)發(fā)中心等。就目前來(lái)講,比較出名的就是香港城市大學(xué)與香港生產(chǎn)力方面的促進(jìn)局共同構(gòu)建的快速科技中心,它就是虛擬研究開(kāi)發(fā)中心。由于當(dāng)今社會(huì)是動(dòng)態(tài)快速發(fā)展變化的,人們的需求更多轉(zhuǎn)向個(gè)性化、多樣化等方向,因此,對(duì)于制造企業(yè)來(lái)講,它們就要抓住市場(chǎng)的需求,然后采取方式(如柔性生產(chǎn)制造)來(lái)快速響應(yīng)市場(chǎng)需求,這樣才能夠?yàn)槠髽I(yè)獲取更多的市場(chǎng)利潤(rùn),但是,通常情況之下,由于企業(yè)在短期內(nèi)存在相關(guān)資源欠缺等方面的局限性,在這樣的背景下,企業(yè)要想獲得市場(chǎng)機(jī)會(huì),它們就有可能通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)臨時(shí)連接成一種動(dòng)態(tài)方面的聯(lián)盟-也就是所謂的虛擬企業(yè)。

4結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)社會(huì)的不斷發(fā)展,導(dǎo)致計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展也日新月異。在制造業(yè)中,對(duì)于整個(gè)產(chǎn)品的生命周期來(lái)講,仿真技術(shù)都表現(xiàn)出其強(qiáng)大的發(fā)展?jié)摿?。在?dāng)今制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的社會(huì),計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在制造領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展在不斷的擴(kuò)展,其功能也更多的面向可視化、智能化生產(chǎn)、綠色制造等方面不斷發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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第4篇:仿真技術(shù)論文范文

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)仿真技術(shù) 物流實(shí)驗(yàn)室 建設(shè)策略

物流專(zhuān)業(yè)最大的特點(diǎn)是實(shí)踐性強(qiáng),加強(qiáng)相關(guān)設(shè)備的投入力度及構(gòu)建相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)生實(shí)踐操作能力的提升具有重要意義。由于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)存在諸多的優(yōu)勢(shì)如成本少、可控性高、可視化等,將其運(yùn)用到物流實(shí)驗(yàn)室中可以帶來(lái)意想不到的效果。

1 構(gòu)建基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的物流實(shí)驗(yàn)室的意義

1.1 教學(xué)方面

在物流教學(xué)過(guò)程中,除了要傳授學(xué)生相關(guān)的物流知識(shí)外,還必須培養(yǎng)其一定的實(shí)踐操作能力。通過(guò)將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與物流實(shí)驗(yàn)室有機(jī)結(jié)合,能緊跟物流技術(shù)的發(fā)展變化來(lái)及時(shí)更新所需的資源,能在并不廣闊的場(chǎng)所及資金少的情況下進(jìn)行各種不同的實(shí)驗(yàn)操作,完全達(dá)到了物流實(shí)踐教學(xué)的要求,并且學(xué)生能夠?qū)⒄n堂上所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中。

1.2 科研方面

對(duì)于具有豐富理論知識(shí),想有進(jìn)一步發(fā)展的學(xué)生來(lái)說(shuō),基本的理論教學(xué)與實(shí)踐操作很難達(dá)到他們的實(shí)際所需,特別渴望參與一些深層次的物流系統(tǒng)分析、高級(jí)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。為此,構(gòu)建基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的物流實(shí)驗(yàn)室是滿(mǎn)足學(xué)生要求的不二選擇,能夠?yàn)楝F(xiàn)代社會(huì)培養(yǎng)一批高級(jí)別的物流管理團(tuán)隊(duì)。

1.3 社會(huì)服務(wù)方面

學(xué)校在完成培養(yǎng)綜合型人才隊(duì)伍的任務(wù)的同時(shí),還肩負(fù)著服務(wù)社會(huì)的責(zé)任。由于目前缺乏實(shí)踐系統(tǒng),基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的物流實(shí)驗(yàn)室的建設(shè),很大程度上幫助了教育者利用自身掌握的知識(shí),通過(guò)實(shí)驗(yàn)室豐富的軟硬件資源來(lái)承接相關(guān)的項(xiàng)目課題,促進(jìn)企業(yè)物流系統(tǒng)的進(jìn)一步升級(jí),避免不必要的資金投入,綜合了物流與其他相關(guān)技術(shù)、信息技術(shù),減少了社會(huì)資源的大量耗費(fèi)。

2 基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的物流實(shí)驗(yàn)室建設(shè)策略

2.1 明確具體的建設(shè)目標(biāo)與指導(dǎo)思想

首先,基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的物流實(shí)驗(yàn)室應(yīng)配備具有開(kāi)放性、綜合性特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)體系,提高學(xué)生知識(shí)水平的同時(shí),增強(qiáng)其實(shí)踐操作能力,制定詳細(xì)完善的教學(xué)計(jì)劃,注重學(xué)科發(fā)展,將學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)及能力的養(yǎng)成作為教學(xué)目標(biāo)。

其次,基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的物流實(shí)驗(yàn)室建設(shè)必須將系統(tǒng)性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性作為主要指導(dǎo)思想。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)時(shí)刻了解先進(jìn)物流技術(shù)、相關(guān)教學(xué)手段的最新情況,盡可能的集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)、信息管理與決策技術(shù)等為一體;從學(xué)科與專(zhuān)業(yè)的角度出發(fā),合理使用實(shí)驗(yàn)室建設(shè)費(fèi)用,優(yōu)化配置各類(lèi)硬軟件、場(chǎng)地資源,建立健全物流仿真實(shí)驗(yàn)工程體系,為專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)提供幫助,真正實(shí)現(xiàn)涵蓋教學(xué)、科研、實(shí)驗(yàn)、人才培養(yǎng)等內(nèi)容的教學(xué)科研基地。

2.2 總體規(guī)劃

2.2.1 硬件設(shè)備

基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的物流實(shí)驗(yàn)室應(yīng)配置一定數(shù)量的電腦,方便學(xué)生利用電腦來(lái)構(gòu)建仿真模型。另外,還需購(gòu)置下列設(shè)備:投影機(jī)、弧形三維屏幕(籠罩整個(gè)實(shí)驗(yàn)室,以創(chuàng)設(shè)虛擬的物流仿真系統(tǒng)氛圍)、在實(shí)驗(yàn)室中間放置一臺(tái)服務(wù)器電腦與音響,并和投影機(jī)與弧形三維屏幕連接,這樣即完成操作平臺(tái)的設(shè)置。同時(shí)還要有具備無(wú)線遙控功能的激光筆,為相關(guān)操控提供便利。

基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的物流實(shí)驗(yàn)室及其硬件的規(guī)劃與分配途徑是:將實(shí)驗(yàn)室劃分為教學(xué)區(qū)與科研區(qū)兩個(gè)不同功能的區(qū)域,各自處于不同的空間中。教學(xué)區(qū)主要為學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)提供服務(wù),內(nèi)部共配備了投影機(jī)、屏幕、服務(wù)器、音響、供學(xué)生操作的電腦、遙控激光筆。科研區(qū)中主要配備辦公桌椅、電腦以及教研人員,是教育者日常開(kāi)展科研活動(dòng)的場(chǎng)地。

2.2.2 軟件設(shè)備

軟件設(shè)施在物流仿真實(shí)驗(yàn)室中屬于必不可少的工具。由于物理軟件的類(lèi)型眾多,因此必須結(jié)合仿真系統(tǒng)選擇相匹配的軟件。比如Flexsim仿真軟件,此軟件具有通用性特點(diǎn),在多個(gè)行業(yè)系統(tǒng)中得到應(yīng)用。該軟件在物流仿真實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用涉及了配送中心揀選仿真、倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)出入庫(kù)仿真、生產(chǎn)物流仿真、機(jī)場(chǎng)仿真等領(lǐng)域。由于當(dāng)前運(yùn)用的Flexsim軟件只涉及一些基本功能,所以還需對(duì)其進(jìn)行升級(jí),添進(jìn)相配套的優(yōu)化軟件包。

2.2.3 建設(shè)流程

基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的物流實(shí)驗(yàn)室建設(shè)應(yīng)遵循循序漸進(jìn)、分階段的原則。舉例說(shuō)明,選擇相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所及設(shè)備,建設(shè)滿(mǎn)足教學(xué)要求的仿真物流系統(tǒng)及仿真生產(chǎn)物流系統(tǒng);然后再建設(shè)另兩個(gè)仿真配送中心系統(tǒng)及仿真供應(yīng)鏈系統(tǒng)。

在構(gòu)建仿真物流各系統(tǒng)過(guò)程中,應(yīng)通過(guò)委托開(kāi)發(fā)與自行研發(fā)相結(jié)合的手段。由于對(duì)大型仿真物流系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)時(shí)會(huì)耗費(fèi)諸多的時(shí)間、精力,并且要求有豐富的計(jì)算機(jī)編程知識(shí),所以應(yīng)開(kāi)展招投標(biāo)活動(dòng),委托專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā),同時(shí)自己與相關(guān)團(tuán)隊(duì)協(xié)作開(kāi)展二次研發(fā)。

3 結(jié)論

C上所述可知,在培養(yǎng)物流人才過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)發(fā)揮著不可忽視的作用,為高質(zhì)量人才的培養(yǎng)提供了堅(jiān)實(shí)的保障。從專(zhuān)業(yè)特色角度出發(fā),制定系統(tǒng)完善的培養(yǎng)計(jì)劃,構(gòu)建實(shí)踐性高的物流實(shí)驗(yàn)室,致力于將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與物流實(shí)驗(yàn)室緊密結(jié)合,這不僅有助于進(jìn)一步升華實(shí)驗(yàn)教學(xué),推動(dòng)物流健康持續(xù)發(fā)展,而且還極大地增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

阮文(1967-),女,福建省仙游縣人。工程碩士學(xué)位,畢業(yè)于哈爾濱理工大學(xué),現(xiàn)為湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師。研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)應(yīng)用。

第5篇:仿真技術(shù)論文范文

論文摘要:針對(duì)電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題,結(jié)合實(shí)際的教學(xué)條件,對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了改革,將仿真技術(shù)應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)體系中,避免了實(shí)驗(yàn)條件的空間和時(shí)間限制,充分發(fā)揮了學(xué)生能動(dòng)性,提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

實(shí)驗(yàn)是電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生課程教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),是對(duì)理論教學(xué)的補(bǔ)充和深化,其開(kāi)設(shè)方式關(guān)系到學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握和應(yīng)用,直接影響著學(xué)生的操作技能、主觀能動(dòng)性和實(shí)際動(dòng)手能力的提高,也決定著理論和實(shí)驗(yàn)的教學(xué)水平。因此,在教學(xué)過(guò)程中一定要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)這個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),充分利用實(shí)驗(yàn)資源來(lái)培養(yǎng)和提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力,使學(xué)生能夠更加快速地適應(yīng)于將來(lái)的工作。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),最大限度地利用學(xué)校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源,對(duì)提高教學(xué)水平,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力和綜合素質(zhì)具有重要的意義。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的傳統(tǒng)模式和問(wèn)題

在我國(guó)高校工科教育中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)硬件條件普遍不足,或者是硬件實(shí)驗(yàn)條件的發(fā)展跟不上技術(shù)的要求,同時(shí)各高校大幅度擴(kuò)大招生,實(shí)驗(yàn)教學(xué)硬件條件更顯不足。加大對(duì)實(shí)踐教學(xué)條件的投入,加強(qiáng)培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)科技人才,強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和條件的改革與建設(shè),在當(dāng)前來(lái)說(shuō)具有特殊重要性[1]。我國(guó)教育主管部門(mén)也在積極得進(jìn)行著推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)的改革與建設(shè)。例如:在全國(guó)高校本科教學(xué)水平評(píng)估中,實(shí)驗(yàn)室建設(shè)基地和建設(shè)經(jīng)費(fèi)以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革就是一項(xiàng)重要的指標(biāo)內(nèi)容。越來(lái)越多的高校開(kāi)始響應(yīng)教育部的號(hào)召,實(shí)行了“雙基”實(shí)驗(yàn)室,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步建設(shè)“實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”。

目前,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的傳統(tǒng)模式的缺點(diǎn)主要表現(xiàn)有:

1)實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊,實(shí)驗(yàn)?zāi)J絾我唬?/p>

2)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)分量大,與設(shè)計(jì)性、綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)之間的比例失調(diào);

3)先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的引入還不夠;等。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革勢(shì)在必行

隨著計(jì)算機(jī)的普及和應(yīng)用,在教學(xué)中也越來(lái)越多地借助計(jì)算機(jī)來(lái)輔助設(shè)計(jì)方法,同樣,在實(shí)驗(yàn)中借助計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)具有很大優(yōu)點(diǎn):減少實(shí)驗(yàn)中所需的耗材、降低對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的破壞性、完成更復(fù)雜更高難度的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、更加全面地分析實(shí)驗(yàn)對(duì)象以及結(jié)果的性能指標(biāo)等,具有高效、快速、直觀、完整的優(yōu)勢(shì)。開(kāi)展仿真實(shí)驗(yàn)作為一種新型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法是在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的基礎(chǔ)上采用計(jì)算機(jī)新型軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬,大大提高了學(xué)生對(duì)本專(zhuān)業(yè)知識(shí)的應(yīng)用能力和科研創(chuàng)新能力。因此,在當(dāng)今的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,仿真實(shí)驗(yàn)的引入勢(shì)在必行。

對(duì)當(dāng)今高校來(lái)說(shuō),學(xué)生人數(shù)不斷增加,實(shí)驗(yàn)室設(shè)備和資金滿(mǎn)足不了大學(xué)中學(xué)生的試驗(yàn)要求,為了不斷提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量,又進(jìn)一步解決實(shí)驗(yàn)設(shè)備少、不好維護(hù)、建設(shè)費(fèi)用高等問(wèn)題。將仿真技術(shù)引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中來(lái),學(xué)生一方面可以利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),又可以直觀地驗(yàn)證仿真過(guò)程和結(jié)果,不受實(shí)驗(yàn)室條件和空間的限制,可將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)帶入到課余生活中來(lái)進(jìn)行,大大提高了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作興趣。利用仿真實(shí)驗(yàn)由于方法的靈活性可以充分發(fā)揮學(xué)生的想像力和創(chuàng)造力,比起傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)更利于培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才,且有利于降低實(shí)驗(yàn)成本,能夠使得實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和發(fā)展進(jìn)入一個(gè)良性循環(huán)中。

3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方案

3.1 實(shí)驗(yàn)中引入相應(yīng)的仿真技術(shù)來(lái)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),一方面,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,另一方面,老師可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,采集學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,更好地跟蹤和指導(dǎo)學(xué)生,先進(jìn)的教學(xué)理念和教學(xué)手段有助于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,提高教師的教學(xué)水平。而計(jì)算機(jī)的引入可把實(shí)驗(yàn)設(shè)備、理論教學(xué)、教師指導(dǎo)和學(xué)生的思考、操作有機(jī)地融合為一體,克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中受到課堂、課時(shí)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等的限制,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)一步靈活化,在時(shí)間和空間上得到延伸,也進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情。

在實(shí)驗(yàn)中引入相應(yīng)的仿真技術(shù)來(lái)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn),可以使得學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中培養(yǎng)獨(dú)立思考能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),同時(shí)為學(xué)生提供了更加開(kāi)放靈活的實(shí)驗(yàn)條件。對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)教材來(lái)說(shuō),采用仿真技術(shù)把將虛擬實(shí)驗(yàn)和真實(shí)的電路實(shí)驗(yàn)有機(jī)地整合起來(lái),充實(shí)了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的能動(dòng)性和趣味性,有利于實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐和探索創(chuàng)新能力[2]。目前,越來(lái)越多的高校重新對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)進(jìn)行了規(guī)劃,利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個(gè)新的發(fā)展方向。在高校實(shí)驗(yàn)室中引入計(jì)算機(jī)以及相應(yīng)的軟件技術(shù)不僅可改善實(shí)驗(yàn)條件、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、充實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,還可大大提高實(shí)驗(yàn)效率,降低實(shí)驗(yàn)成本,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)新性,為實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研提供良好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[3]。

以單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中我們引入proteus仿真軟件,用它來(lái)模擬單片機(jī)硬件系統(tǒng)。由于軟件的靈活性,可以克服實(shí)驗(yàn)箱硬件電路固定、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容難于改動(dòng)等局限。整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都是基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的,除了計(jì)算機(jī)外不再需要任何硬件即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn),這樣有利于促成課程和教學(xué)改革,更有利于人才的培養(yǎng)。仿真技術(shù)的另一應(yīng)用表現(xiàn)在學(xué)生的業(yè)余愛(ài)好上,比如目前的電子設(shè)計(jì)大賽,挑戰(zhàn)杯等,學(xué)生完全可以利用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行仿真,先用計(jì)算機(jī)仿真出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)P?,在?jì)算機(jī)上進(jìn)行模擬調(diào)試,最后用硬件實(shí)現(xiàn)。在整個(gè)過(guò)程中,學(xué)生可充分發(fā)揮自己的才能,通過(guò)大量仿真對(duì)比,達(dá)到設(shè)計(jì)目的,學(xué)生也可以大膽地反復(fù)調(diào)試,避免了損壞器件。在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中,我們使用proteus開(kāi)發(fā)環(huán)境對(duì)學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn),在不需要硬件投入的條件下,學(xué)生普遍反映,對(duì)單片機(jī)的學(xué)習(xí)比單純學(xué)習(xí)書(shū)本知識(shí)更容易接受,更容易提高。實(shí)踐證明,在使用proteus進(jìn)行系統(tǒng)仿真開(kāi)發(fā)成功之后再進(jìn)行實(shí)際制作,能極大提高單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)效率。 轉(zhuǎn)貼于

另外,開(kāi)展仿真教學(xué)對(duì)于我國(guó)的遠(yuǎn)程教學(xué)也是一種很好的嘗試,有著重要的意義。

3.2 重新安排各類(lèi)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn),適量增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)中最基本的,可以使學(xué)生鞏固理論知識(shí),它的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的基本操作、數(shù)據(jù)處理和計(jì)算技能,驗(yàn)證和加深對(duì)課本知識(shí)的掌握和理解。綜合性實(shí)驗(yàn)則要求學(xué)生必須具有一定的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作技能,能夠運(yùn)用某一課程或多門(mén)課程的綜合知識(shí),進(jìn)而對(duì)實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行綜合訓(xùn)練的一種復(fù)合性實(shí)驗(yàn)。目前工科高校中越來(lái)越多地提出課程設(shè)計(jì)也是為了加強(qiáng)學(xué)生對(duì)綜合知識(shí)的運(yùn)用。為充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主觀能動(dòng)性,設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)也必不可少。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)?zāi)芗由顚W(xué)生對(duì)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí),由學(xué)生自己負(fù)責(zé)計(jì)劃和執(zhí)行,充分提高了學(xué)生的思維能力、動(dòng)手能力、分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力[3],發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性,設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的完成可以充分借助于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)來(lái)完成。

驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,培養(yǎng)了學(xué)生基本的實(shí)驗(yàn)技能和方法,同時(shí)又促進(jìn)了學(xué)生的創(chuàng)新思維,打破了原有實(shí)驗(yàn)教學(xué)附屬于理論教學(xué)的模式,建立與理論教學(xué)并行的,既相對(duì)獨(dú)立、又相互聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。在某些應(yīng)用性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例至少要達(dá)到60%以上,同時(shí)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)最好要跟得上科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。一方面保證基本實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練,另一方面,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)與當(dāng)今先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展相結(jié)合,適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要,將科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,提高實(shí)驗(yàn)的先進(jìn)性和代表性。那么,工科院校中一方面加大實(shí)驗(yàn)器材的投入,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件,開(kāi)設(shè)先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,提高學(xué)生的積極性,使學(xué)生適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展;另一方面,要充分利用現(xiàn)有的條件,引進(jìn)先進(jìn)的仿真技術(shù),使得實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)一步升華,充分發(fā)揮教師和學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)新能力。

3.3 硬件軟件都要抓,都要硬

計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)雖然可以準(zhǔn)確地反映整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程, 是一種新型的應(yīng)用技術(shù),十分有效,但是仿真技術(shù)不是萬(wàn)能的,它畢竟不是真正的實(shí)驗(yàn),在許多場(chǎng)合仿真只能起輔助作用。也就是說(shuō)不能用仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)全部代替硬件電路實(shí)驗(yàn),而是將仿真試驗(yàn)和傳統(tǒng)的硬件實(shí)驗(yàn)相互結(jié)合,根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況和實(shí)驗(yàn)的情況靈活運(yùn)用,虛擬實(shí)驗(yàn)不是萬(wàn)能的,如果所有的實(shí)驗(yàn)都用虛擬實(shí)驗(yàn)替代的話,學(xué)生在虛擬環(huán)境中實(shí)驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生或多或少的不踏實(shí)的虛擬感,實(shí)踐能力也不可能得到真正的提高。

3.4 加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)課教師的培訓(xùn),通過(guò)培訓(xùn)交流更多地了解新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的同時(shí),必然對(duì)教師提出更高的要求:一是教師也應(yīng)加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能的學(xué)習(xí),來(lái)提高自己的業(yè)務(wù)能力和綜合素質(zhì),另外,不斷更新專(zhuān)業(yè)知識(shí)的結(jié)構(gòu),了解前沿技術(shù)的發(fā)展也是必需的;二是高校中要大力創(chuàng)造條件促進(jìn)教師經(jīng)常參加基礎(chǔ)理論知識(shí)的培訓(xùn)和實(shí)驗(yàn)的培訓(xùn)以及學(xué)術(shù)研討會(huì),從而擴(kuò)大視野,更新教學(xué)觀念,及時(shí)了解嵌入式系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)和動(dòng)態(tài),促進(jìn)電子類(lèi)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展;三是要大力組織專(zhuān)業(yè)教師去積極申報(bào)相關(guān)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和科研項(xiàng)目,提倡以科研資金來(lái)促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè),用科研成果去改進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,同時(shí)可以提高教師的科研能力,在科研中更好地去鍛煉自己,為實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)。

4 結(jié)論

隨著社會(huì)對(duì)人才要求的提高,大力推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革迫在眉睫,而大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革又直接影響到學(xué)生的動(dòng)手和創(chuàng)新能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須能夠跟得上時(shí)代的腳步,將仿真技術(shù)應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力,加快學(xué)生適應(yīng)社會(huì)的能力,同時(shí)學(xué)習(xí)了先進(jìn)的新技術(shù)。

參考文獻(xiàn):

[1] 丁美榮,柴少明.基于虛擬實(shí)驗(yàn)與真實(shí)實(shí)驗(yàn)整合的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2007,7(17):99-102.

[2] 孫曉明.土力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)方法的研究與改革[J].黑龍江教育,2006(11):59-60.

第6篇:仿真技術(shù)論文范文

論文關(guān)鍵詞: 信息技術(shù) 微電子專(zhuān)業(yè)教學(xué) 應(yīng)用 

論文摘 要: 信息技術(shù)包括多媒體技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù),等等。它的飛速發(fā)展和廣泛普及,使得傳統(tǒng)的教學(xué)方法正在向現(xiàn)代教育技術(shù)方法轉(zhuǎn)變。針對(duì)新興的多學(xué)科綜合的微電子專(zhuān)業(yè),作者討論了信息技術(shù)在微電子專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的作用與意義,聯(lián)系實(shí)際教學(xué)實(shí)踐,指出了各種信息技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用中需注意的關(guān)鍵問(wèn)題。 

 

信息技術(shù)是現(xiàn)代教育技術(shù)的基石和重要組成部分?!秶?guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》中提出:“信息技術(shù)對(duì)教育發(fā)展具有革命性影響,必須予以高度重視”;“強(qiáng)化信息技術(shù)應(yīng)用。提高教師應(yīng)用信息技術(shù)水平,更新教學(xué)觀念,改進(jìn)教學(xué)方法,提高教學(xué)效果”。信息技術(shù)與高校專(zhuān)業(yè)教學(xué)相結(jié)合,可以改進(jìn)教學(xué)手段、創(chuàng)新教學(xué)方法、提高教學(xué)效率、增強(qiáng)教學(xué)效果。 

微電子專(zhuān)業(yè)是我國(guó)近年來(lái)大力發(fā)展的一個(gè)多學(xué)科綜合、高技術(shù)密集的新興專(zhuān)業(yè),主要研究半導(dǎo)體材料、器件與工藝和集成電路與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和測(cè)試等理論和技術(shù)。微電子專(zhuān)業(yè)教學(xué)由于課程開(kāi)設(shè)時(shí)間較短、涉及學(xué)科多、理論性強(qiáng)、同時(shí)又與實(shí)踐結(jié)合緊密。因此如何有效地改善教學(xué)效果,提高教學(xué)質(zhì)量成為微電子專(zhuān)業(yè)教學(xué)中迫切需要解決的問(wèn)題。將現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用到微電子專(zhuān)業(yè)的教學(xué)活動(dòng)中,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性,促進(jìn)了教師與學(xué)生的互動(dòng),取得了很好的教學(xué)效果。 

1.多媒體技術(shù)在專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用 

多媒體教學(xué)是信息技術(shù)在教學(xué)過(guò)程中最典型、最廣泛的具體應(yīng)用。多媒體信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用是指采用圖像、動(dòng)畫(huà)、視頻等新穎的教學(xué)形式,將教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)形象地展示給學(xué)生,使學(xué)生獲得直觀的感性認(rèn)識(shí)。多媒體教學(xué)方式有助于學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容,特別是重難點(diǎn)內(nèi)容的理解和吸收,是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方式的突破和有益的補(bǔ)充。針對(duì)于微電子專(zhuān)業(yè)的特殊性和綜合性,我們?cè)诮虒W(xué)中采用多種多媒體表現(xiàn)方式,分別應(yīng)用在以下幾個(gè)方面。 

1.1幻燈片教學(xué) 

多媒體輔助教學(xué)課件通常由多頁(yè)幻燈片組成。在幻燈片中可以插入各種對(duì)象如文字、圖片、圖形、表格、藝術(shù)字和聲音等,把抽象的、難以直接用語(yǔ)言表達(dá)的概念和理論以直觀的、易于接受的形式表現(xiàn)出來(lái),有效地增強(qiáng)了教學(xué)效果。微電子專(zhuān)業(yè)課程理論較多,信息量大,直接講授學(xué)生感到比較枯燥。使用幻燈片教學(xué)后,色彩豐富,圖形清楚,概念清晰,有助于把抽象概念形象化,復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)明化,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,提高學(xué)習(xí)效率。 

1.2動(dòng)畫(huà)演示 

電腦動(dòng)畫(huà)的運(yùn)用能夠進(jìn)一步提升多媒體技術(shù)的作用和效果。動(dòng)畫(huà)能夠?qū)⑽㈦娮訉?zhuān)業(yè)課程中遇到的深?yuàn)W的理論問(wèn)題和復(fù)雜的內(nèi)部機(jī)理,通過(guò)簡(jiǎn)單的畫(huà)面動(dòng)態(tài)地表示出來(lái),從而使學(xué)生加快加深理解,特別有利于重點(diǎn)難點(diǎn)的掌握。另外,電腦動(dòng)畫(huà)能夠逼真地再現(xiàn)微電子工藝流程的加工過(guò)程,可以模擬實(shí)際操作步驟,從而可以代替或輔助部分實(shí)踐教學(xué)。 

1.3錄像放映 

微電子專(zhuān)業(yè)的實(shí)習(xí)單位往往是高投資、大規(guī)模、貴重設(shè)備云集的高科技公司。這些公司管理制度嚴(yán)格、專(zhuān)業(yè)程度高,對(duì)在校學(xué)生進(jìn)企業(yè)實(shí)習(xí)有著很多限制,同學(xué)們經(jīng)常只能去參觀工廠環(huán)境,遠(yuǎn)眺機(jī)器的運(yùn)作,甚至有些生產(chǎn)企業(yè)不對(duì)學(xué)生開(kāi)放實(shí)習(xí)。這樣,教學(xué)得不到生產(chǎn)實(shí)踐的支持,使得理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié),降低了教學(xué)效果。而將企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)流程拍成錄像,或者購(gòu)置相關(guān)內(nèi)容的影像資料,通過(guò)多媒體放映給同學(xué)觀看,可以近距離地觀摩生產(chǎn)流程和設(shè)備運(yùn)作、了解技術(shù)細(xì)節(jié),對(duì)不甚明白的內(nèi)容可以反復(fù)觀看。采用這種方式進(jìn)行教學(xué),同學(xué)們紛紛反映大開(kāi)眼界,受益匪淺,不僅對(duì)課程里所學(xué)的內(nèi)容有了直觀的認(rèn)識(shí),而且了解到產(chǎn)業(yè)的前沿發(fā)展。 

2.虛擬仿真技術(shù)在專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用 

得益于計(jì)算機(jī)硬件的飛速進(jìn)步和軟件技術(shù)的迅猛發(fā)展,虛擬仿真技術(shù)成為當(dāng)前流行的新型教學(xué)手段。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段,局限于實(shí)驗(yàn)室購(gòu)置的設(shè)備和儀器,特別是微電子專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備價(jià)格高昂、操作復(fù)雜、容易損傷,使同學(xué)很難得到上機(jī)鍛煉的機(jī)會(huì)。而使用基于虛擬仿真技術(shù)的教學(xué)方式,過(guò)程簡(jiǎn)單靈活,交互方式多樣,結(jié)果直觀明了,既能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和分析、綜合能力,又能提高學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性。 

虛擬仿真技術(shù)在微電子專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是在電路設(shè)計(jì)方面,基于電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(electronic design automation,eda)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電子線路(包括集成電路與版圖)的模擬仿真;二是在微電子工藝與器件方面,基于半導(dǎo)體工藝和器件的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)(technology computer aided design,tcad)實(shí)現(xiàn)對(duì)微電子制造工藝和半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程的仿真與演示。使用仿真軟件所提供的強(qiáng)大功能,包括軟件所具有的可升級(jí)性,在課堂和實(shí)驗(yàn)中通過(guò)軟件設(shè)計(jì)微電子電路、工藝和器件,在屏幕上模擬其功能,可使教學(xué)概念清晰,內(nèi)容生動(dòng),過(guò)程可視,還能夠大幅節(jié)省實(shí)驗(yàn)設(shè)備的購(gòu)置和維護(hù)費(fèi)用,經(jīng)濟(jì)高效。 

3.網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用 

近年來(lái)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更加普及,也更加方便,特別是校園局域網(wǎng)的建設(shè),提供了學(xué)生隨時(shí)隨地使用各種終端進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的教育環(huán)境。這也促使我們把教學(xué)平臺(tái)從教室向網(wǎng)絡(luò)拓展,必然在一定程度上改變教學(xué)的形式和基本架構(gòu),帶來(lái)革命性的變化。 

互聯(lián)網(wǎng)和校園局域網(wǎng)一方面可以作為信息資源庫(kù),為微電子專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)提供教學(xué)教案、課件、習(xí)題等資源的下載和在線瀏覽;另一方面也可以作為師生課外互動(dòng)的平臺(tái),進(jìn)行答疑、作業(yè)提交、通知等教學(xué)活動(dòng)。這兩種方式也是目前微電子教學(xué)中最主要的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用手段。使用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)有助于師生雙方的交流,教學(xué)信息的豐富,以及多元化教學(xué),等等。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的推廣和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè),極大地推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教學(xué)體系中的應(yīng)用,將會(huì)成為現(xiàn)代教育技術(shù)的主流之一。 

綜合運(yùn)用信息技術(shù)的各種方法和手段,結(jié)合微電子專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),更新教學(xué)觀念,加強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐應(yīng)用,能夠有效地提升教學(xué)效率和效果,培養(yǎng)出更優(yōu)秀的符合社會(huì)需求的專(zhuān)業(yè)人才。 

 

參考文獻(xiàn): 

[1]劉子良.發(fā)揮幻燈片在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中的作用[j].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備,2007,52(6):22-24. 

第7篇:仿真技術(shù)論文范文

論文摘要: 在分析專(zhuān)用數(shù)字仿真計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上提出半實(shí)物仿真對(duì)仿真計(jì)算機(jī)和實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)的需求,并且介紹相關(guān)技術(shù)的新進(jìn)展。實(shí)踐證明仿真工作站和實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)方案是完全可以滿(mǎn)足仿真發(fā)展需求的。

作為信息技術(shù)核心的計(jì)算機(jī)技術(shù)自其誕生之日起經(jīng)歷了50多年的發(fā)展,以廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活中。而作為計(jì)算機(jī)技術(shù)重要組成部分的計(jì)算機(jī)三維視景仿真技術(shù),因其有效性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、直觀性等特點(diǎn)而受到廣泛的應(yīng)用。它是在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種仿真應(yīng)用技術(shù)。

據(jù)最新統(tǒng)計(jì)資料表明,計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的實(shí)用技術(shù)之一,虛擬現(xiàn)實(shí)(VR,Virtual Reality)是計(jì)算機(jī)世界最熱門(mén)的一個(gè)詞匯。視景仿真技術(shù)是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的重要分支,是計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖形圖像處理與生成技術(shù)、多媒體技術(shù)、信息合成技術(shù)、顯示技術(shù)等諸多高新技術(shù)的綜合運(yùn)用。

1 專(zhuān)用數(shù)字仿真計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)

1.1 仿真計(jì)算機(jī)的用途和發(fā)展

圍繞著對(duì)仿真計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度、內(nèi)存容量、接口等基本特性要求,在半實(shí)物仿真系統(tǒng)中先后采用了模擬計(jì)算機(jī)、數(shù)?;旌嫌?jì)算機(jī)、專(zhuān)用數(shù)字仿真計(jì)算機(jī)等類(lèi)型的仿真計(jì)算機(jī)。尤其是以AD100及國(guó)產(chǎn)YF-2為代表的專(zhuān)用數(shù)字仿真計(jì)算機(jī)在國(guó)內(nèi)、外的一些制導(dǎo)武器半實(shí)物仿真系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

1.2 專(zhuān)用數(shù)字仿真計(jì)算機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

以AD100及國(guó)產(chǎn)YF-2為代表的專(zhuān)用數(shù)字仿真計(jì)算機(jī)主要優(yōu)點(diǎn)有:

① 采用異構(gòu)同步并行多處理機(jī)、廣播式數(shù)據(jù)總線方案解決了計(jì)算速度和存儲(chǔ)容量問(wèn)題;② 設(shè)計(jì)專(zhuān)用仿真語(yǔ)言,該語(yǔ)言簡(jiǎn)潔、編程方便,而且還集成了常用的數(shù)值積分算法模塊,方便使用,同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)精確仿真計(jì)算幀時(shí)的定時(shí);③ 提供高速A/D、D/A接口,開(kāi)關(guān)量輸入輸出接口及數(shù)字量(DPM)等接口形式,實(shí)現(xiàn)仿真計(jì)算機(jī)同仿真系統(tǒng)的連接。

1.3 專(zhuān)用仿真計(jì)算機(jī)存在的不足

① 數(shù)字接口能力不足:該型仿真計(jì)算機(jī)雖然提供了較全面的接口形式,但主要還是以模擬量接口為主,數(shù)字接口僅能適用幾種非主流總線形式(Q-bus等),而且在傳輸距離、傳輸速度等方面性能不佳,數(shù)字接口能力不足;② 維護(hù)性不方便:這類(lèi)專(zhuān)用數(shù)字仿真計(jì)算機(jī)采用專(zhuān)用設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),與通用計(jì)算機(jī)有著較大的差別,硬件維護(hù)和軟件管理需要配置專(zhuān)人,而且出現(xiàn)故障不象通用計(jì)算機(jī)那樣容易替換,易影響試驗(yàn)進(jìn)度。從人力資源配置和快速維護(hù)性上看有不足之處。

1.4 仿真計(jì)算機(jī)的新要求

隨著仿真系統(tǒng)間的信息交換已開(kāi)始轉(zhuǎn)入以數(shù)字信號(hào)為主,專(zhuān)用數(shù)字仿真計(jì)算機(jī)在數(shù)字接口方面能力的不足就顯示出來(lái)了。仿真設(shè)備控制、管理使用的計(jì)算機(jī)都是通用型的微機(jī)(含工控機(jī)),應(yīng)用廣泛且有著豐富的應(yīng)用軟件和接口形式,各種高速數(shù)字接口各具特色。因此系統(tǒng)應(yīng)用的關(guān)鍵是迫切需要找到一個(gè)仿真計(jì)算機(jī)的新方案,既能保持專(zhuān)用數(shù)字仿真計(jì)算機(jī)的優(yōu)點(diǎn)又能滿(mǎn)足高速實(shí)時(shí)數(shù)字接口的需求。這個(gè)需求就是對(duì)航空制導(dǎo)武器半實(shí)物仿真系統(tǒng)中仿真計(jì)算機(jī)的新要求。

2 仿真計(jì)算機(jī)和實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新發(fā)展

2.1 實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

高速數(shù)字接口的形式雖然很多,但在仿真系統(tǒng)中的應(yīng)用還要考慮到系統(tǒng)中信息的共用性,即多個(gè)設(shè)備共用某些信息。如對(duì)目標(biāo)信息來(lái)說(shuō),目標(biāo)特征信號(hào)生成裝置、目標(biāo)運(yùn)動(dòng)仿真器、數(shù)據(jù)鏈傳輸仿真設(shè)備都要用。這是因?yàn)橄到y(tǒng)本身復(fù)雜,信息交換多和相應(yīng)仿真系統(tǒng)設(shè)備規(guī)模大,耦合多。

考慮到仿真系統(tǒng)信息共用性特點(diǎn),那些點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的接口形式不易采用,而網(wǎng)絡(luò)式、廣播式的接口形式更容易滿(mǎn)足要求。同時(shí)半實(shí)物仿真系統(tǒng)信息交換還要求各信息節(jié)點(diǎn)的信息要同步更新,換句話說(shuō),就是信息傳輸延遲要小。

經(jīng)過(guò)綜合比較分析,光纖反射內(nèi)存影射式實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)(RT-net)比較符合半實(shí)物仿真系統(tǒng)的技術(shù)要求。它們的共同特點(diǎn)是利用映射式的信息傳送方法,某一節(jié)點(diǎn)的內(nèi)容自動(dòng)映射到所有節(jié)點(diǎn), 這種映射是由硬件完成的,系統(tǒng)延遲小。高速、延遲小和信息更新同步的特點(diǎn)適合仿真的需要。這種網(wǎng)絡(luò)一般有兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),一種是環(huán)行網(wǎng),另一種是通過(guò)實(shí)時(shí)HUB連接的星型網(wǎng)。

理論上,HUB結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)到達(dá)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的時(shí)間沒(méi)有延遲,能做到信息同步更新。而且一個(gè)節(jié)點(diǎn)故障只影響本節(jié)點(diǎn),不影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。這一特性對(duì)進(jìn)行系統(tǒng)局部聯(lián)試時(shí)非常有用,不必所有設(shè)備均開(kāi)機(jī)。

RTnet的運(yùn)行機(jī)制很簡(jiǎn)單,分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi),每臺(tái)結(jié)點(diǎn)機(jī)上插一塊 RTnet卡,卡上有雙端口讀寫(xiě)內(nèi)存,通過(guò)驅(qū)動(dòng)軟件可以讀寫(xiě)這些內(nèi)存,當(dāng)數(shù)據(jù)被寫(xiě)入一臺(tái)機(jī)器的內(nèi)存中后,RTnet卡自動(dòng)地通過(guò)光纖傳輸?shù)狡渌B在網(wǎng)絡(luò)上的 RTnet卡的內(nèi)存里,通常只需幾百納秒的時(shí)間延遲,所有RTnet卡上的內(nèi)存將寫(xiě)入同樣的內(nèi)容。各成員在訪問(wèn)數(shù)據(jù)時(shí),只要訪問(wèn)本地的RTnet卡內(nèi)存即可。

RTnet適應(yīng)的計(jì)算機(jī)總線形式一般都有PCI、MultiBus、VME等,在常用的操作系統(tǒng),如DOS、WindowsXP、Windows2000環(huán)境下都可正常工作。

2.2 綜合應(yīng)用

仿真工作站替代專(zhuān)用數(shù)字仿真計(jì)算機(jī)本身難度不大,二者的軟件內(nèi)核基本一致,經(jīng)過(guò)軟件移植,幾乎所有先前做過(guò)的工作都可以繼承下來(lái)。仿真系統(tǒng)集成的關(guān)鍵是實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)在系統(tǒng)中的配置和二次應(yīng)用開(kāi)發(fā)。有這樣幾方面的工作要做:

① 仿真工作站同實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)的接口檢查:雖然仿真工作站是基于通用工作站基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的,但這種通用工作站與通用微機(jī)之間還會(huì)有些微小的差別。② 各仿真設(shè)備控制計(jì)算機(jī)的適應(yīng)性修改:仿真設(shè)備功能各異,研制情況不同,其控制計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)不統(tǒng)一,有DOS、WindowsXP、Windows2000等版本,因此相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)板卡等不相同。為了保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,簡(jiǎn)化應(yīng)用開(kāi)發(fā)工作,有必要對(duì)能夠升級(jí)的設(shè)備控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一配置,還要對(duì)相應(yīng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)卡、驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行更改。③ 共享內(nèi)存分配表的建立:由于是共享內(nèi)存機(jī)制,所以應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)地址的統(tǒng)一分配,明確各個(gè)信息的讀寫(xiě)地址。對(duì)系統(tǒng)中注冊(cè)信息、節(jié)點(diǎn)狀態(tài)標(biāo)志、同步時(shí)鐘等信息使用的地址也要進(jìn)行規(guī)定。

總之,隨著分布式計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)、虛擬樣機(jī)分布仿真系統(tǒng)的廣泛開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)做為一種快速的信息交換手段會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn):

第8篇:仿真技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞:虛擬仿真,3DMAX,GLStudio,Vega

 

1.概述

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)中的一個(gè)重要組成部分,由于有些物理實(shí)驗(yàn),特別是近代物理實(shí)驗(yàn)其實(shí)驗(yàn)儀器集成度高,操作步驟復(fù)雜,往往成為物理實(shí)驗(yàn)中的難點(diǎn),再加上條件的限制,除實(shí)驗(yàn)課外,學(xué)員很難直接面對(duì)設(shè)備進(jìn)行預(yù)習(xí)或復(fù)習(xí),同時(shí)在預(yù)習(xí)中由于操作不善而損壞儀器的現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生,因此利用虛擬仿真技術(shù),在計(jì)算機(jī)上仿真物理實(shí)驗(yàn),來(lái)提高學(xué)員對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)是十分必要的。采用這種技術(shù),具有方便性、無(wú)破壞性、經(jīng)濟(jì)性以及高仿真性等特點(diǎn),對(duì)學(xué)員掌握物理實(shí)驗(yàn)具有重要的意義。

對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的仿真我們首先是對(duì)各個(gè)獨(dú)立的物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行仿真,然后再把他們集成到一個(gè)系統(tǒng)環(huán)境下。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。以下我們以夫蘭克—赫茲實(shí)驗(yàn)為例來(lái)說(shuō)明單個(gè)物理實(shí)驗(yàn)的仿真過(guò)程。實(shí)驗(yàn)儀器如下圖所示:

由于原子能級(jí)的存在,當(dāng)電子與原子發(fā)生碰撞并進(jìn)行能量交換時(shí),每次交換的能量就會(huì)受到原子能級(jí)的制約,因此我們就可以通過(guò)測(cè)量碰撞后電子能量的變化來(lái)驗(yàn)證原子能級(jí)的存在。由于本實(shí)驗(yàn)的集成化高,屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),通過(guò)虛擬仿真幾乎可以真實(shí)再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程。

虛擬仿真作為一種新型人機(jī)接口,不僅使參與者沉浸于計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的虛擬世界,而且還還提供用戶(hù)和虛擬世界之間的直接通信手段。它具備3個(gè)基本特征

(1)沉浸:這是VR系統(tǒng)的核心,指使用戶(hù)投入到由計(jì)算機(jī)生成的虛擬場(chǎng)景中的能力。用戶(hù)在虛擬操作訓(xùn)練場(chǎng)景中有“身臨其境”之感。

(2)交互:指用戶(hù)與虛擬場(chǎng)景中各種對(duì)象相互作用的能力。它是人機(jī)和諧的關(guān)鍵因素。交互性包含對(duì)象的可操作程度及用戶(hù)從環(huán)境中得到反饋的自然程度、虛擬場(chǎng)景中對(duì)象依據(jù)物理學(xué)定律運(yùn)動(dòng)的程度等,以用戶(hù)的視點(diǎn)變化進(jìn)行虛擬交換。這個(gè)過(guò)程中最重要的因素是實(shí)時(shí)性。實(shí)時(shí)性是指計(jì)算機(jī)能夠響應(yīng)用戶(hù)的輸入并立即改變虛擬場(chǎng)景的狀態(tài)。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。

(3)構(gòu)想:虛擬現(xiàn)實(shí)不僅是一個(gè)用戶(hù)與終端的接口,而且可使用戶(hù)沉浸于此環(huán)境中獲取新知識(shí),提高感性和理性認(rèn)識(shí),從而產(chǎn)生新的構(gòu)思。把這種構(gòu)思結(jié)果輸入到系統(tǒng)中去,系統(tǒng)會(huì)將處理后的狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示或由傳感裝置反饋給用戶(hù)。

虛擬仿真的核心是建模與仿真。就建模與仿真本質(zhì)而言,它是對(duì)真實(shí)物理系統(tǒng)在某一層次上的抽象。與實(shí)際的物理系統(tǒng)相比,用戶(hù)在這個(gè)抽象模型上可以更高效、更節(jié)省、更靈活、更安全地對(duì)物理系統(tǒng)進(jìn)行了解和設(shè)計(jì)。

2.系統(tǒng)分析與模型的建立

模型的建立分三維立體模型的建立和仿真面板的制作。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。對(duì)模型的建立本系統(tǒng)采用3D MAX建模工具對(duì)模型進(jìn)行幾何建模和行為建模。利用3D MAX軟件來(lái)進(jìn)行三維建模和紋理貼圖,生成一個(gè)高逼真度的所需模型。首先我們用3D MAX建立夫蘭克—赫茲實(shí)驗(yàn)儀、示波器、微機(jī)以及實(shí)驗(yàn)室模型,并在3D MAX中進(jìn)行貼圖,使所做儀器仿真度更高。

對(duì)于儀器面板,本系統(tǒng)采用的是GL Studio軟件進(jìn)行建模制作,比如夫蘭克—赫茲實(shí)驗(yàn)儀的面板、示波器面板和微機(jī)顯示屏上的顯示畫(huà)面都是用GL Studio來(lái)制作完成的,制作流程如圖所示:

在第二個(gè)過(guò)程中,圖片處理的結(jié)果是面板美觀形象的決定性階段;第三個(gè)階段則是本實(shí)驗(yàn)仿真的決定性階段,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的操作響應(yīng)、交互實(shí)現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的再現(xiàn)都是在這個(gè)過(guò)程完成的。這一過(guò)程又可分為三個(gè)部分來(lái)完成:(1)是夫蘭克—赫茲實(shí)驗(yàn)的手動(dòng)操作,這在GL Studio中一個(gè)面板內(nèi)既可完成;(2)是利用微機(jī)采集數(shù)據(jù)來(lái)自動(dòng)完成實(shí)驗(yàn),得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并在V—I圖中自動(dòng)繪制數(shù)據(jù)曲線,在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中,可以在GL Studio中分別生成夫蘭克—赫茲實(shí)驗(yàn)儀的面板和微機(jī)顯示器面板的動(dòng)態(tài)庫(kù),把它們作為元件在導(dǎo)入到另一個(gè)GL Studio中進(jìn)行互聯(lián);(3)是將數(shù)據(jù)輸出到示波器形成V—I曲線,這個(gè)過(guò)程的制作方式與第二部分相似。在第四個(gè)過(guò)程中主要是集成過(guò)程,Vega是MultiGen-Paradigm公司開(kāi)發(fā)的一個(gè)面向?qū)ο蟮闹奶摂M現(xiàn)實(shí)平臺(tái),它包括圖形環(huán)境Lynx,一套可以提供最充分的軟件控制和最大程度靈活性的完整的應(yīng)用編程接口,一系列相關(guān)的庫(kù)和Audio Work2實(shí)時(shí)多通道音響系統(tǒng)。Lynx是Vega提供的帶有圖形用戶(hù)界面工具集,并通過(guò)設(shè)定參數(shù)與相互間關(guān)系,可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的仿真應(yīng)用程序,同時(shí)為虛擬系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)提供必要的支持,如模型、場(chǎng)景和交互設(shè)備等。

3.實(shí)驗(yàn)的最終集成

在單個(gè)物理實(shí)驗(yàn)完成之后,要把它們集成到統(tǒng)一的系統(tǒng)當(dāng)中,我們的系統(tǒng)是用Visual C++作為軟件平臺(tái)進(jìn)行集成。在VC中完成操作界面和目錄,點(diǎn)擊各個(gè)目錄進(jìn)入各個(gè)獨(dú)立的物理仿真實(shí)驗(yàn)當(dāng)中由于各個(gè)實(shí)驗(yàn)是獨(dú)立的,因此過(guò)程的制作相對(duì)簡(jiǎn)單。

結(jié)束語(yǔ)

本文提供了一種使用3DMAX、GL Studio和Vega進(jìn)行虛擬仿真系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的方案,這個(gè)方案是基于微機(jī)平臺(tái)設(shè)計(jì)的,具有較好的通用性,它不受實(shí)驗(yàn)儀器的限制,給學(xué)員提供了一種較好的練習(xí)和復(fù)習(xí)的手段,其仿真度高,是其他預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)手段所不能代替的。

參考文獻(xiàn):

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第9篇:仿真技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞:流水線加熱爐,復(fù)雜對(duì)象,PID控制,模糊控制

 

1.引言

傳統(tǒng)PID控制方式是建立在數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上的,根據(jù)被控對(duì)象的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性,獲得控制參數(shù)[1]。PID控制原理簡(jiǎn)單,適應(yīng)性好,在工業(yè)上應(yīng)用十分廣泛[2]。而模糊控制不依賴(lài)數(shù)學(xué)模型,是一種智能控制方式,具有很強(qiáng)的魯棒性和穩(wěn)定性,適用于難以建立數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜系統(tǒng)[3]。本文以流水線加熱爐為控制對(duì)象,應(yīng)用PID控制和模糊控制兩種方式進(jìn)行溫度控制,均得到較好的控制結(jié)果,溫差在±1℃以?xún)?nèi),然而通過(guò)響應(yīng)過(guò)程中的超調(diào)量和響應(yīng)速度來(lái)看,模糊控制的優(yōu)勢(shì)更加明顯。

2.流水線加熱爐結(jié)構(gòu)

流水線加熱爐是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),它的整個(gè)爐體由三個(gè)區(qū),即預(yù)熱區(qū)、高溫區(qū)和降溫區(qū)組成,可以模擬工業(yè)爐膛預(yù)熱、高溫和冷卻三個(gè)工作區(qū)的溫度控制,提供與實(shí)際工業(yè)背景相似的操作條件。在每個(gè)爐膛側(cè)面都有一個(gè)進(jìn)風(fēng)口,進(jìn)風(fēng)口處有PTC加熱板,將送風(fēng)風(fēng)機(jī)送到爐膛內(nèi)的風(fēng)加熱成為熱風(fēng),達(dá)到加熱爐膛溫度的目的。免費(fèi)論文。

3.流水線加熱爐溫度半實(shí)物仿真控制系統(tǒng)

半實(shí)物仿真技術(shù)是近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展起來(lái),是在仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的仿真回路中接入所研究系統(tǒng)的部分實(shí)物的仿真[4]。半實(shí)物仿真技術(shù)既有計(jì)算機(jī)仿真成本低等特點(diǎn),又能保證復(fù)雜對(duì)象模型的準(zhǔn)確。

本文以流水線加熱爐為控制對(duì)象建立起溫度半實(shí)物仿真控制系統(tǒng),整個(gè)系統(tǒng)包括以下三個(gè)方面:MATLAB/Simulink OPC服務(wù)器、WAGO PLC 750-842和流水線加熱爐,MATLAB/SimulinkOPC服務(wù)器和WAGO PLC 750-842通過(guò)使用TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)相互之間的通訊,WAGO PLC750-842和流水線加熱爐通過(guò)I/O口實(shí)現(xiàn)前者對(duì)后者的控制,整個(gè)系統(tǒng)的三部分在結(jié)構(gòu)上相互獨(dú)立,在實(shí)際操作過(guò)程中相互影響和控制,其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

圖1 流水線加熱爐溫度半實(shí)物仿真控制系統(tǒng)

4.流水線加熱爐數(shù)學(xué)模型的建立

被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型是反映被控過(guò)程輸入量與輸出量之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式,研究分析被控對(duì)象的特性,就要建立描述被控對(duì)象特性的數(shù)學(xué)模型[5]。加熱爐的爐溫變化過(guò)程具有一般溫度過(guò)程的基本特征,即為一階慣性加純滯后環(huán)節(jié),其特征參數(shù)有三個(gè):靜態(tài)放大系數(shù)K,慣性常數(shù)T和滯后時(shí)間τ。

將流水線加熱爐三個(gè)爐膛分別看成三個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng),給定每個(gè)爐膛進(jìn)風(fēng)口處的PTC加熱板一定加熱功率,得到相應(yīng)流水線加熱爐爐膛溫度階躍曲線,利用切線作圖法可以確定一階慣性加純滯后環(huán)節(jié)的特征參數(shù)。對(duì)于一條形狀為S型特性曲線,設(shè)階躍輸入幅值為Δu,階躍響應(yīng)的初始值為y(0),系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)的響應(yīng)為y(∞),則

在特性曲線的拐點(diǎn)處做切線,切點(diǎn)向時(shí)間軸引垂線,交點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)之間的距離即為τ,切線與穩(wěn)態(tài)值的漸近線的交點(diǎn)向時(shí)間軸做垂線的交點(diǎn)與原交點(diǎn)之間的距離即為T(mén)[6]。各部分的數(shù)學(xué)模型如下。免費(fèi)論文。

通過(guò)作圖得到流水線加熱爐預(yù)熱區(qū)爐膛數(shù)學(xué)模型為:

高溫區(qū)爐膛數(shù)學(xué)模型為:

降溫區(qū)爐膛數(shù)學(xué)模型為:

作圖法擬合性較差,但簡(jiǎn)單直觀,所以應(yīng)用的十分廣泛。

5.PID控制方案

利用所建立的半實(shí)物仿真控制系統(tǒng),在上位機(jī)利用MATLAB/Simulink建立仿真PID控制器,將流水線加熱爐實(shí)物放置在控制回路當(dāng)中。

設(shè)定溫度與爐膛實(shí)際溫度的誤差經(jīng)過(guò)PID控制器,輸出控制量給PTC加熱板控制端。根據(jù)前面求得的流水線加熱爐各個(gè)爐區(qū)的數(shù)學(xué)模型,利用Ziegler-Nichols整定方法確定PID控制的初始參數(shù)。免費(fèi)論文。

由于流水線加熱爐是純滯后系統(tǒng),所以PID控制中微分不起作用,選用PI控制方式。進(jìn)過(guò)計(jì)算,求得預(yù)熱區(qū)初始控制參數(shù)為:Kp=0.237,Ki=0.0036;高溫區(qū)初始控制參數(shù)為:Kp=0.26,Ki=0.0034;降溫區(qū)初始控制參數(shù)為:Kp=0.265,Ki=0.0039。利用PID控制初始參數(shù)對(duì)流水線加熱爐的各個(gè)區(qū)爐膛進(jìn)行溫度控制,得到控制的結(jié)果。

根據(jù)PID參數(shù)調(diào)節(jié)原則,Kp值大偏差減小,Ki能消除控制中的靜態(tài)誤差,但是Ki的值增大可能導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩,經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)調(diào)整之后,利用PID控制方式對(duì)流水線加熱爐的三個(gè)區(qū)控制得到結(jié)果,穩(wěn)定時(shí)溫差都在±1℃以?xún)?nèi)。

6.模糊控制方案

模糊控制是智能控制的一種,是操作者根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)能模仿人工智能的模糊控制器進(jìn)行的控制,模糊控制不需要知道被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型就能得到很好的效果。模糊控制器是模糊控制的核心,在MATLAB中有模糊推理編輯系統(tǒng),編輯好的模糊推理過(guò)程能在Simulink的模糊控制器模塊中直接調(diào)用。選擇描述模糊變量的詞集為7個(gè){負(fù)大,負(fù)中,負(fù)小,零,正小,正中,正大},隸屬度函數(shù)的形狀選擇三角型,根據(jù)掌握的流水線加熱爐的特性。在模糊推理系統(tǒng)中輸入規(guī)則后保存,就可以被Simulink模糊控制工具箱里的FuzzyController with Ruleviewer模塊調(diào)用了。設(shè)定溫度與爐膛實(shí)際溫度之間的誤差通過(guò)模糊控制器,輸出控制量給PTC控制端,控制其加熱功率。調(diào)整控制器比例因子和量化因子,得到控制結(jié)果。同樣,對(duì)每個(gè)爐區(qū)的模糊控制結(jié)果溫差都在±1℃以?xún)?nèi)。

7.結(jié)論

從對(duì)流水線加熱爐的各個(gè)爐膛的PID控制和模糊控制的結(jié)果曲線可以看出, PID控制方式的超調(diào)量比較大,σss在10℃左右,而模糊控制方式σss在5℃以?xún)?nèi);然而,模糊控制的響應(yīng)時(shí)間要比PID控制的響應(yīng)時(shí)間短的多。綜上,利用模糊控制方案對(duì)于控制具有大慣性、大滯后的復(fù)雜系統(tǒng),比PID控制更有優(yōu)勢(shì);并且模糊控制不需要知道被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型,實(shí)現(xiàn)起來(lái)比PID控制簡(jiǎn)單。本文中所利用的半實(shí)物仿真控制方法,便于修改控制參數(shù)和設(shè)計(jì)控制器,縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間,節(jié)約成本,可以在過(guò)程控制中推廣利用。

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