仿真技術(shù)的特點(diǎn)精選(九篇)

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第1篇：仿真技術(shù)的特點(diǎn)范文

【關(guān)鍵詞】汽輪機(jī)；故障；診斷方法

1 前言

汽輪機(jī)組振動(dòng)事故的出現(xiàn)往往是對(duì)早期振動(dòng)故障知識(shí)的缺乏或沒有引起足夠的重視所引起的,未能及時(shí)處理,從而進(jìn)一步發(fā)展惡性事故。因此本文通過緊密結(jié)合實(shí)際,深入研究汽輪機(jī)組的故障機(jī)理、故障原因癥狀、發(fā)展趨勢及其帶來的負(fù)面影響,具有重要的意義。

2 汽輪機(jī)組振動(dòng)故障的特點(diǎn)

2.1 汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)的基本特點(diǎn)

描述振動(dòng)的特征是振動(dòng)的三要素，即振動(dòng)的幅值(位移幅值、或速度幅值、或加速度幅值)、相位角和頻率。對(duì)于非諧和的復(fù)雜振動(dòng)，要進(jìn)行諧波分析，以表征各種頻率的分量。所謂振動(dòng)數(shù)據(jù)的采集和處理，其實(shí)質(zhì)也就是提供振動(dòng)的表征特點(diǎn)。

2.1.1 振動(dòng)故障的一般原因

旋轉(zhuǎn)機(jī)械操作(即轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí))必然會(huì)發(fā)生振動(dòng),振動(dòng)量只要不超過一定程度上完全是允許的。但當(dāng)機(jī)組出現(xiàn)一些異常振動(dòng)或振動(dòng)過大時(shí),成為了故障的操作,必須及時(shí)排除保證使用安全。

引起機(jī)組不正常振動(dòng)或振動(dòng)過大的原因很多，例如：①轉(zhuǎn)子的不平衡量過大；②聯(lián)軸器的加工與軸的裝配同軸度超出允許范圍；③軸系的對(duì)中超出允許范圍；④轉(zhuǎn)子的失穩(wěn)；⑤轉(zhuǎn)子上的零件發(fā)生松動(dòng)；⑥轉(zhuǎn)子上有缺陷和損壞(如腐蝕、結(jié)焦、葉片斷落和轉(zhuǎn)子裂紋等)；⑦動(dòng)靜部分摩擦；⑧機(jī)組安裝上的缺陷(如零部件松動(dòng)、基座松動(dòng)和熱脹余地不足等)。

2.1.2 各種典型振動(dòng)故障的特點(diǎn)

1)轉(zhuǎn)子不平衡引起的振動(dòng)特點(diǎn)

因轉(zhuǎn)子不平衡而產(chǎn)生的激振力(離心力)是造成機(jī)組振動(dòng)最基本和最普遍的原因，其激振力的大小與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的平方成正比。因此，轉(zhuǎn)速越高，激振力越大，在支承系統(tǒng)動(dòng)剛度及其它條件一定的情況下，產(chǎn)生的振幅也就越大。振動(dòng)頻率與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速頻率相同，即呈現(xiàn)同頻振動(dòng)。

2)聯(lián)軸器加工或與軸裝配誤差引起的振動(dòng)特點(diǎn)

聯(lián)軸器加工或與軸裝配所產(chǎn)生的誤差，反映在轉(zhuǎn)子振動(dòng)方面的包括兩個(gè)方面內(nèi)容：其一，聯(lián)軸器加工或與軸裝配不良使端面與軸線不垂直，當(dāng)擰緊連接螺栓后，軸頸處將變形而產(chǎn)生晃度，在旋轉(zhuǎn)時(shí)便因附加的強(qiáng)迫力而受迫振動(dòng)。其二，聯(lián)軸器的有關(guān)圓柱面和連接螺栓孔節(jié)圓與內(nèi)孔不同心，當(dāng)兩串聯(lián)聯(lián)軸器連接后將產(chǎn)生偏心(即兩軸產(chǎn)生中心偏差)，旋轉(zhuǎn)時(shí)也要引起附加強(qiáng)迫力而產(chǎn)生振動(dòng)。

3)軸系不對(duì)中引起的振動(dòng)特點(diǎn)

軸系的不對(duì)中通常是指相鄰兩軸安裝于各自的軸承后，兩軸線的傾斜或偏移程度。由上所述，軸系不對(duì)中實(shí)質(zhì)上就是反映了軸承座標(biāo)高和左右位置的偏差。通常的檢查方法大都是用百分表檢測兩半聯(lián)軸器的外圓偏差和開口偏差。

4)油膜振蕩的特點(diǎn)

油膜振蕩是轉(zhuǎn)子失穩(wěn)現(xiàn)象之一。轉(zhuǎn)子失穩(wěn)時(shí)，振動(dòng)呈不穩(wěn)定狀態(tài)，嚴(yán)重失穩(wěn)時(shí)，其振幅將很快發(fā)散增大。油膜振蕩的發(fā)生過程如下：當(dāng)轉(zhuǎn)子到達(dá)失穩(wěn)轉(zhuǎn)速時(shí)，振動(dòng)的頻率約為轉(zhuǎn)速之半，繼續(xù)升速，振動(dòng)頻率總近似地保持這個(gè)關(guān)系，這種低頻振動(dòng)稱為半速渦動(dòng)，其振幅一般不是很大。當(dāng)轉(zhuǎn)速高于一階臨界轉(zhuǎn)速的兩倍之后，半速渦動(dòng)的頻率與一階臨界轉(zhuǎn)速重合，半速渦動(dòng)將被共振放大，振動(dòng)劇烈增加，這就是油膜振蕩。油膜振蕩一旦發(fā)生，轉(zhuǎn)速在繼續(xù)升高，振動(dòng)頻率便保持一階臨界轉(zhuǎn)速的頻率而不會(huì)再變，共振范圍較寬。油膜振蕩時(shí)，一般不能如沖越臨界轉(zhuǎn)速那樣用提高轉(zhuǎn)速的辦法沖越，要防止發(fā)散和及時(shí)采取措施排除。

5)動(dòng)靜摩擦引起的振動(dòng)特點(diǎn)

動(dòng)靜部分發(fā)生摩擦可分為兩種類型：一種是轉(zhuǎn)動(dòng)部分的摩擦，摩擦部位不在轉(zhuǎn)軸本身(例如葉輪、圍帶等與靜止部分發(fā)生摩擦)；另一種是轉(zhuǎn)動(dòng)部分的摩擦，直接發(fā)生在轉(zhuǎn)軸本身。

6)轉(zhuǎn)子上零件松動(dòng)引起的振動(dòng)特點(diǎn)

轉(zhuǎn)子上零件發(fā)生松動(dòng)的結(jié)果，會(huì)造成轉(zhuǎn)子平衡狀態(tài)的變化，反映出振動(dòng)特征一般是無一定的變化規(guī)律。例如當(dāng)平衡塊在平衡糟內(nèi)周向移動(dòng)或套件與軸的過盈量不足而引起松動(dòng)時(shí)，幾次測得的振動(dòng)值會(huì)發(fā)生變化，尤其在啟停和變速過程中更易反映出這種變化。所以，診斷這類振動(dòng)故障的方法，可以通過連續(xù)幾次啟停，分別測其振動(dòng)幅值和相位。當(dāng)出現(xiàn)每次的數(shù)值不同，并呈現(xiàn)隨機(jī)變化的情況時(shí)，即可判斷轉(zhuǎn)子上有零件發(fā)生松動(dòng)。

7)轉(zhuǎn)子熱彎曲引起的振動(dòng)特點(diǎn)

轉(zhuǎn)子熱彎曲是指轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下受熱后因徑向不對(duì)稱變形而產(chǎn)生的彎曲。轉(zhuǎn)子產(chǎn)生熱彎曲的原因很多，有轉(zhuǎn)軸的殘余內(nèi)應(yīng)力過大、材質(zhì)不均、轉(zhuǎn)子徑向溫差不對(duì)稱(由轉(zhuǎn)子受熱不均和傳熱熱阻不對(duì)稱等有關(guān)因素引起)、轉(zhuǎn)子上套裝件各臺(tái)肩之間軸向間隙不足、轉(zhuǎn)子中心孔內(nèi)有液體以及動(dòng)靜部分發(fā)生摩擦等等。

8)軸瓦松動(dòng)引起的振動(dòng)特點(diǎn)

軸瓦因安裝時(shí)緊力不足或經(jīng)受長期的振動(dòng)后，會(huì)產(chǎn)生在洼窩中松動(dòng)的現(xiàn)象。這不僅造成軸承振動(dòng)優(yōu)其是軸振動(dòng))的增加同時(shí)還伴有較高的噪音。其振動(dòng)或噪音的頻率兩者相符，且為轉(zhuǎn)速的高倍頻，這是軸瓦系統(tǒng)受轉(zhuǎn)子激振力中非基頻分量而引起的共振(即高次諧波共振)。通常在軸承座垂直和水平兩方向測得的高頻分量大小，由于系統(tǒng)剛度的不同會(huì)有所差異。

9)電機(jī)電磁激振引起的振動(dòng)特點(diǎn)

電機(jī)轉(zhuǎn)子在帶有勵(lì)磁電流的情況下，都要產(chǎn)生電磁力，其大小一般是各極均衡的。在工作時(shí)，此電磁力使靜子產(chǎn)生振動(dòng)其振動(dòng)頻率為轉(zhuǎn)速的兩倍f兩動(dòng)電極而言)，對(duì)轉(zhuǎn)子本身則不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。但靜子的振動(dòng)免不了要傳遞至軸承，所以在軸承上也能測到兩倍頻的振動(dòng)。這種振動(dòng)由于與勵(lì)磁電流有關(guān)，故只需根據(jù)有無勵(lì)磁電流或改變勵(lì)磁電流大小就可判斷。

10)分頻振動(dòng)的振動(dòng)特點(diǎn)

分頻振動(dòng)也稱分諧波共振或亞異步振動(dòng)。其振動(dòng)頻率為轉(zhuǎn)速頻率的1／n(n為整數(shù))，一般出現(xiàn)的多為1／2。當(dāng)工作轉(zhuǎn)速處于臨界轉(zhuǎn)速的整數(shù)倍時(shí)，很易激發(fā)成強(qiáng)烈的振動(dòng)，而且激發(fā)形成很快，有時(shí)措手不及而釀成重大的破壞性事故。因此，分頻振動(dòng)即便振幅不大，但卻是一種潛在危險(xiǎn)的振動(dòng)，不能等閑視之。

3 汽輪機(jī)故障診斷的方法

汽輪機(jī)組的故障主要反映在振動(dòng)上，振動(dòng)測定法由兩大部分構(gòu)成。第一部分是振動(dòng)信號(hào)的獲取，即根據(jù)具體情況選用適當(dāng)?shù)膫鞲衅?，將能反映機(jī)械狀況的振動(dòng)信號(hào)，即某個(gè)物理量測量出來：第二部分是故障診斷，即根據(jù)被診斷故障的性質(zhì)以及所采集的信號(hào)的特點(diǎn)，采用相應(yīng)的信號(hào)處理技術(shù)，將信號(hào)中反映機(jī)械設(shè)備狀態(tài)的特征提取出來，由此確定設(shè)備是否出現(xiàn)了故障、故障的類型以及故障的位置等：

3.1 傳統(tǒng)故障診斷方法

在故障診斷系統(tǒng)引入發(fā)電站之前，汽輪組實(shí)施定期檢修，即到了檢修時(shí)間不管機(jī)組有無故障都要進(jìn)行停機(jī)檢修。在實(shí)時(shí)運(yùn)行過程中，現(xiàn)場運(yùn)行人員要靠其運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和對(duì)現(xiàn)場機(jī)組狀態(tài)的觀察做出故障結(jié)論。在故障診斷系統(tǒng)應(yīng)用于發(fā)電站站初期，系統(tǒng)只具有實(shí)時(shí)顯示機(jī)組各關(guān)鍵部位振動(dòng)的功能，故障的識(shí)別仍然要靠現(xiàn)場工程師根據(jù)信號(hào)中含有的信息，依靠經(jīng)驗(yàn)做出。

3.2 人工智能技術(shù)在故障診斷中的運(yùn)用

基于人工智能的故障診斷主要有兩類，一是基于知識(shí)(符號(hào)推理)的故障診斷；二是基于智能模式識(shí)別的故障診斷。專家系統(tǒng)是一種基于知識(shí)的信息處理系統(tǒng)，類似于人類的邏輯思維，由于采用了模塊化的結(jié)構(gòu)，可方便地推廣于不同的診斷對(duì)象?；谥悄苣Ｊ阶R(shí)別的故障診斷可以看成是典型模式識(shí)別問題，即對(duì)一系列過程參量進(jìn)行監(jiān)測，然后采用智能識(shí)別系統(tǒng)從測量空間映射到故障空間，從而實(shí)現(xiàn)故障診斷。

4 結(jié)束語

汽輪機(jī)的振動(dòng)故障是涉及諸多方面有關(guān)的綜合性問題，但其中很多方面與特性密切相關(guān)。只有掌握其發(fā)生的基本原理，才能在運(yùn)行實(shí)踐中充分保障汽輪機(jī)組的安全。

第2篇：仿真技術(shù)的特點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：Proteus；電子技術(shù)；仿真

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2012）04-0215-02

一、引言

將EDA（Electronic Design Automatic，電路設(shè)計(jì)自動(dòng)化）軟件應(yīng)用于電子電路的輔助教學(xué)，可以使課堂講解和實(shí)驗(yàn)演示更生動(dòng)、形象，使學(xué)生更快、更好地掌握課堂教學(xué)的內(nèi)容，加深對(duì)概念、原理的理解。目前常用于電路設(shè)計(jì)、分析的EDA軟件有PSpice、Protel、Multisim（EWB）和Proteus等，其中Proteus除了可以仿真、分析各種模擬和數(shù)字電路以外，其最大的特點(diǎn)是可以支持許多型號(hào)的微處理器仿真，所以非常適合電子信息專業(yè)基礎(chǔ)課，如電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、高頻電路、通信原理和單片機(jī)等課程的輔助教學(xué)。

二、Proteus仿真軟件

Proteus仿真開發(fā)平臺(tái)是由英國Labcenter公司開發(fā)的，是目前世界上最先進(jìn)、最完整的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真平臺(tái)，是一個(gè)完整的硬件、軟件設(shè)計(jì)仿真平臺(tái)，包括原理圖輸入系統(tǒng)ISIS、帶擴(kuò)展的ProSpice混合模型仿真器、動(dòng)態(tài)器件庫、高級(jí)圖形分析模塊和處理器虛擬系統(tǒng)仿真模型VSM，主要特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)。

1.可以仿真數(shù)千種模擬、數(shù)字器件和集成電路，并且提供了大量的動(dòng)態(tài)仿真器件，使仿真運(yùn)行效果更逼真；支持多種型號(hào)的微處理器、微控制器芯片的仿真，如51系列、PIC系列、AVR系列單片機(jī)、摩托羅拉的68MH1l系列，以及philips的LPC系列ARM芯片等。

2.Proteus的仿真是基于SPICE3F5的，因此它也能像其他的EDA軟件那樣對(duì)各種分立與集成的模擬、數(shù)字進(jìn)行電路分析，如模擬分析、數(shù)字分析、混合信號(hào)分析、頻率分析等。

3.提供了虛擬示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器、計(jì)數(shù)器、電表、虛擬終端（VirtualTerminal使用電腦的鍵盤和顯示器通過串口與外部的單片機(jī)系統(tǒng)通訊）等虛擬儀器儀表供選用。

4.由ISIS及ARES兩大功能模塊構(gòu)成，既能夠進(jìn)行SCH（原理圖）的設(shè)計(jì)，也能夠進(jìn)行PCB（印制板）的設(shè)計(jì)，并且在ISIS環(huán)境中能夠?qū)υO(shè)計(jì)的電路進(jìn)行交互式實(shí)時(shí)仿真。

5.能和Keil、Matlab等軟件整合使用，使得用戶可以在設(shè)計(jì)中直接編輯修改源代碼，并即時(shí)觀察運(yùn)行效果。

鑒于proteus軟件的特點(diǎn)，我們將proteus的應(yīng)用融合進(jìn)了教學(xué)的多個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)行了較為深入的實(shí)踐應(yīng)用。

三、Proteus在電子技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用

模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)是電子技術(shù)課程的兩個(gè)分支，模擬電子技術(shù)一般設(shè)置在數(shù)字電子技術(shù)之前，這兩門課程是電類相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是后續(xù)專業(yè)課程的基石，具有實(shí)踐性、系統(tǒng)性較強(qiáng)的特點(diǎn)，并且課程內(nèi)容較多，相對(duì)學(xué)時(shí)較少。為了加強(qiáng)課程的學(xué)習(xí)，對(duì)于電子信息專業(yè)的學(xué)生我們?cè)谂囵B(yǎng)計(jì)劃中設(shè)置了理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，結(jié)合各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的特點(diǎn)，我們輔助應(yīng)用proteus仿真軟件加強(qiáng)教學(xué)效果，有效地提高了學(xué)生電子線路系統(tǒng)性設(shè)計(jì)及創(chuàng)新性的能力。

1.在模擬電子技術(shù)課堂教學(xué)中，將proteus的交互式仿真運(yùn)行融于基于多媒體的課堂理論教學(xué)之中，具有即時(shí)、直觀、生動(dòng)的特點(diǎn)，有利于學(xué)生快速理解電路工作原理，了解相關(guān)器件的作用、掌握參數(shù)的調(diào)整、電量的測量方法等。模擬電子技術(shù)的主要教學(xué)內(nèi)容是采用工程近似法對(duì)非線性器件二極管和三極管構(gòu)成的單級(jí)、多級(jí)放大電路及集成放大電路的工作原理和性能指標(biāo)的分析計(jì)算。我們利用proteus的ISIS編輯環(huán)境功能結(jié)合教材上的電路，搭建了各個(gè)章節(jié)中的主要基本單元電路的仿真原理電路，在相關(guān)教學(xué)內(nèi)容中盡量充分利用仿真電路增強(qiáng)課堂教學(xué)的效果。例如在講解固定偏流共射組態(tài)放大電路時(shí)，結(jié)合圖1，分析了電路的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)工作原理，利用交互式仿真功能，在斷開vi時(shí)，調(diào)整相關(guān)器件參數(shù)，在虛擬電壓表、電流表上觀察Q點(diǎn)相關(guān)電量的值的變化。在加入vi時(shí)，利用示波器或通過添加探針，利用模擬圖表觀察輸入輸出波形放大情況和相位關(guān)系，同時(shí)還可以通過改變輸入信號(hào)幅度或元件參數(shù)大小分析輸出動(dòng)態(tài)范圍，觀察飽和、截止失真，使學(xué)生在理論學(xué)習(xí)的同時(shí)，能夠感受實(shí)驗(yàn)操作的生動(dòng)性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并加快知識(shí)的掌握，為實(shí)驗(yàn)課程做好鋪墊，避免學(xué)生在用實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，不明就里，只按照指導(dǎo)書盲目接線測量。

在數(shù)字電子技術(shù)的教學(xué)中，proteus的仿真作用更加有效和形象直觀。在基本邏輯門電路、門電路或集成電路構(gòu)成的組合電路、時(shí)序電路、波形產(chǎn)生及電源電路的教學(xué)過程中，都融入了仿真電路運(yùn)行演示，增強(qiáng)課堂教學(xué)效果，并且設(shè)計(jì)了有關(guān)單元電路的綜合應(yīng)用電路。例如，在講完編碼器、顯示譯碼器后，仿真演示了如圖2所示的組合應(yīng)用電路，該電路能將BCD優(yōu)先編碼器74LS147的最高編碼通過顯示譯碼器74LS48驅(qū)動(dòng)顯示在數(shù)碼管上，同時(shí)也可以改變譯碼器的控制信號(hào)狀態(tài)，展示74LS48的功能，使學(xué)生對(duì)單元電路的原理、應(yīng)用、接口、系統(tǒng)性有了更深入的理解。

又如，對(duì)于利用加法器實(shí)現(xiàn)減法運(yùn)算的應(yīng)用，我們?cè)O(shè)計(jì)了圖3所示的電路，說明了加法器的應(yīng)用及有符號(hào)數(shù)的補(bǔ)碼、原碼之間的關(guān)系，該電路可以將兩個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)的差以原碼的方式輸出。

作業(yè)是學(xué)生鞏固課堂所學(xué)知識(shí)不可或缺的環(huán)節(jié)，在布置作業(yè)時(shí)，我們建議學(xué)生對(duì)于設(shè)計(jì)性的題目利用仿真軟件完成，加強(qiáng)電路設(shè)計(jì)、原理、功能等方面的理解。

2.利用proteus輔助實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)。雖然模電、數(shù)電實(shí)驗(yàn)都有現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)箱，但是硬件是固定的，實(shí)驗(yàn)課時(shí)是有限的，并且必須在規(guī)定的時(shí)間地點(diǎn)進(jìn)行。而proteus卻可以不受時(shí)間場地的限制，器件選擇上也更具靈活便利性，雖然不能代替硬件實(shí)驗(yàn)，卻是很好的輔助工具。在實(shí)驗(yàn)課的基礎(chǔ)上，我們鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)教材，利用proteus軟件設(shè)計(jì)調(diào)試沒有安排進(jìn)實(shí)驗(yàn)課的有關(guān)電路，不少學(xué)生都根據(jù)自己的興趣愛好設(shè)計(jì)調(diào)試了相關(guān)電路，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。課程設(shè)計(jì)安排在理論教學(xué)及實(shí)驗(yàn)課結(jié)束之后，是電子技術(shù)課程重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，經(jīng)過前兩個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)初步具備了分析設(shè)計(jì)、調(diào)試基本單元電路的能力。綜合考慮系統(tǒng)性、實(shí)用性、啟發(fā)性等因素，我們給學(xué)生提供了多個(gè)難度適中的選題，學(xué)生也可以自行選擇合適的選題。要求學(xué)生首先利用proteus軟件仿真電路，充分理解系統(tǒng)電路的工作原理，再安裝制作、調(diào)試實(shí)際硬件電路系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能，PCB板的設(shè)計(jì)也最好利用proteus的ARES模塊實(shí)現(xiàn)。學(xué)生按要求歷經(jīng)基于仿真基礎(chǔ)上的綜合應(yīng)用電路的設(shè)計(jì)、分析、安裝調(diào)試硬件電路的過程，進(jìn)一步鞏固了基本單元電路的掌握和應(yīng)用，增強(qiáng)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力與綜合分析問題、解決問題的能力，收獲很大。

四、結(jié)語

在電子技術(shù)課程教學(xué)中，利用仿真軟件將理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合，提高了電子技術(shù)課程的教學(xué)效果，開發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的潛在能力，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識(shí)，開拓了學(xué)生的視野，增強(qiáng)了學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力和實(shí)際動(dòng)手能力，為后續(xù)高頻電路、單片機(jī)等專業(yè)課程的學(xué)習(xí)以及參加電子設(shè)計(jì)競賽等奠定了夯實(shí)的基礎(chǔ)。在今后的教學(xué)實(shí)踐中，我們將更加深入地研究、探索更加行之有效的教學(xué)方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱清慧，張鳳蕊，翟天嵩，等.Proteus教程――電子線路設(shè)計(jì)、制版與仿真（第2版）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2011.

第3篇：仿真技術(shù)的特點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)；信息處理；可視化；三維模型

隨著行業(yè)數(shù)量和體量的增多、增大，加上高新技術(shù)的助推，海量信息的處理就成為了各行各業(yè)關(guān)注的重點(diǎn),與人工處理不同，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)可以減少大量人力、物力，這也是計(jì)算機(jī)技術(shù)在信息處理方面得到推廣的主要原因。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)作為計(jì)算機(jī)技術(shù)的一種，為信息處理提供了更快捷、更有效的方法，因此，只有深刻理解計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，才能更好地使計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與信息處理結(jié)合，對(duì)于信息處理的水平提升具有重要意義。

1計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)

1.1計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的含義

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，顧名思義，是仿和真的結(jié)合，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物件的仿真，使其達(dá)到目標(biāo)物件的大致輪廓及特點(diǎn)特征，通過命令及語言的輸入，實(shí)現(xiàn)三維模型的可視化，實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的模擬，在物體還沒有建立時(shí)，已對(duì)其的基本輪廓、物件組成、彼此關(guān)系有了一個(gè)事先了解，這對(duì)全面掌握物體信息具有重要意義。目前計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)已被應(yīng)用到很多行業(yè)，例如建筑、地理、航天、生物、醫(yī)學(xué)等，為科學(xué)技術(shù)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。

1.2計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的技術(shù)分析

1.2.1物體數(shù)據(jù)模型構(gòu)建計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)于模型的建立，首先應(yīng)建立在數(shù)據(jù)上，通過演繹和歸納兩種方法，將模型的信息形成彼此關(guān)聯(lián)的鏈條，最終建立起數(shù)據(jù)模型。演繹和歸納兩種方法，一般情況下，選擇一種方法就能達(dá)到數(shù)據(jù)模型建立的效果，有時(shí)對(duì)于樣式復(fù)雜的模型需要多重的方法，這就要求演繹和歸納兩種方法相結(jié)合。利用演繹法，首先需要采集模型的基本數(shù)據(jù)，然后對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)，并根據(jù)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)進(jìn)行演繹分析，讓數(shù)據(jù)之間建立起相關(guān)關(guān)系，數(shù)據(jù)模型根據(jù)其關(guān)聯(lián)性也就建立起來了。

1.2.2物體仿真模型的實(shí)現(xiàn)相對(duì)于仿真數(shù)據(jù)模型的建立，物體仿真模型的實(shí)現(xiàn)需要數(shù)據(jù)建立的程序化，建立程序化需要復(fù)雜的編程過程，即計(jì)算機(jī)編程、數(shù)據(jù)模型程序化、物體仿真模型實(shí)現(xiàn)。物體仿真模型的實(shí)現(xiàn)過程是復(fù)雜、眾多的，需要技術(shù)人員準(zhǔn)確分析模型的特征特點(diǎn)，然后利用編制程序進(jìn)行仿真模型化，最終實(shí)現(xiàn)模型的程序化管理，建立仿真模型。

1.2.3仿真模型驗(yàn)證仿真模型驗(yàn)證需要數(shù)據(jù)驗(yàn)證和結(jié)果判斷，仿真模型的結(jié)果是否有效，與數(shù)據(jù)模型的建立有直接關(guān)系，因此，檢查模型成果首先驗(yàn)證模型的數(shù)據(jù)，檢查數(shù)據(jù)是否有不合理的部分，在檢查過程中可以利用邊檢查邊修改的方式，這樣更具有準(zhǔn)確性，檢查過后，需要判斷模型結(jié)果，最終判定模型是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。以上驗(yàn)證過程是檢查一個(gè)模型成功與否的重要手段。

1.2.4計(jì)算機(jī)仿真的類別分析計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用廣泛，實(shí)用性強(qiáng)，由于仿真技術(shù)的精度高、技術(shù)含量高，且經(jīng)過多年的發(fā)展慢慢具有針對(duì)性，下面對(duì)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)進(jìn)行分類，主要包括兩個(gè)方面，即OOS及DIS兩種，從形式來講，OOS是面對(duì)對(duì)象的仿真技術(shù)，而DIS強(qiáng)調(diào)的是營造內(nèi)環(huán)境，計(jì)算機(jī)交互互訪的仿真模式，從差別上可以反映兩者的區(qū)別，同時(shí)也強(qiáng)調(diào)仿真技術(shù)的形式多樣，技術(shù)特點(diǎn)突出，反映仿真技術(shù)發(fā)展到今天的地步逐漸成熟。

2計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與信息處理結(jié)合的分析

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與信息處理結(jié)合是一個(gè)真命題，兩者本身是相對(duì)獨(dú)立且又密不可分的，同時(shí)兼具優(yōu)勢特點(diǎn)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，仿真技術(shù)需要做到更加準(zhǔn)確、更加有效，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與信息處理結(jié)合已是趨勢，目前計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)很大程度上依賴信息處理，根據(jù)結(jié)合后與結(jié)合前比較分析來看，與信息處理結(jié)合提升了仿真技術(shù)的顯示效果，完善了所需的仿真實(shí)驗(yàn)。對(duì)于信息處理，可以把繁雜無用的仿真數(shù)據(jù)信息處理簡單化，減少計(jì)算機(jī)運(yùn)行內(nèi)存，加快計(jì)算機(jī)仿真的運(yùn)行效率，對(duì)于信息的處理成果來講，可以使看似不相關(guān)的信息可視化，有效提高準(zhǔn)確率。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與信息處理結(jié)合，是技術(shù)要求，對(duì)于信息管理、仿真效率進(jìn)行的程序化、精細(xì)化管理，使其得到所需的效果。

2.1計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與信息處理結(jié)合的處理措施

2.1.1注重關(guān)鍵信息通過以上的探討，我們了解到理想的效果，離不開關(guān)鍵信息的選取，在計(jì)算機(jī)識(shí)別中，摒棄無用信息，提高科學(xué)識(shí)別關(guān)鍵信息的能力，最終實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)模型的可視化。盡管軟件編程可以使信息鏈條程序化，減少人為影響，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息化、圖形化、可視化，但是在計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用時(shí)，應(yīng)以減少信息冗雜為目的，使程序信息條理化，減少計(jì)算機(jī)識(shí)別信息的難度，最終實(shí)現(xiàn)簡單、精準(zhǔn)、有條理，這些都離不開關(guān)鍵信息的選擇。同時(shí)不同的專業(yè)應(yīng)劃分明確，對(duì)于不同行業(yè)在信息輸入時(shí)應(yīng)認(rèn)為界定，這樣在關(guān)鍵信息的選擇上，更加高效，目標(biāo)明確，程序運(yùn)轉(zhuǎn)快捷，可視化加強(qiáng)。

2.1.2進(jìn)行合理模擬進(jìn)行合理模擬是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與信息處理結(jié)合的重要步驟，解釋來源于對(duì)信息的理解，同樣取決于對(duì)信息的分析，然后才能進(jìn)行模擬，這樣才能是在精準(zhǔn)的模型仿真設(shè)計(jì)，總結(jié)起來，進(jìn)行合理模擬對(duì)于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)特別重要，而且選用正確的方法，也是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)不可缺少的步驟，如果缺少這個(gè)步驟，模擬會(huì)出現(xiàn)很多預(yù)想不到的問題，無法得到滿意的結(jié)果。在模擬過程中針對(duì)其中的不足，調(diào)整將要輸入的重點(diǎn)信息，讓計(jì)算機(jī)仿真效果更加理想。

2.1.3信息計(jì)算計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)依托于對(duì)信息的處理，信息處理主要的方式是對(duì)于信息的程序化處理，重點(diǎn)是對(duì)數(shù)據(jù)的處理，從專業(yè)角度來看，主要是對(duì)于信息的計(jì)算及對(duì)于數(shù)據(jù)的程序化兩大方面，這樣也回歸到，信息是模擬的源頭，計(jì)算是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)，最終也是計(jì)算機(jī)模擬的關(guān)鍵所在。信息計(jì)算不光是數(shù)據(jù)的計(jì)算，還包括圖像的計(jì)算，圖像信息的計(jì)算將導(dǎo)致圖片的識(shí)別度是否真實(shí)有效，以上幾點(diǎn)都是信息處理的基礎(chǔ)，說明信息計(jì)算在信息處理中的位置，因此，一套完整的計(jì)算機(jī)信息計(jì)算模式，對(duì)于完善信息處理具有重要意義，它也是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與信息處理結(jié)合的關(guān)鍵，對(duì)于能否實(shí)現(xiàn)仿真模型，具有決定性意義。

2.2計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與信息處理結(jié)合的解析

2.2.1計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與光處理相結(jié)合從技術(shù)上來看，光處理技術(shù)是比較先進(jìn)的，技術(shù)性指標(biāo)較為明顯，也是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)所需要的，首先光處理容量較大、速度較快，還可以并行，這十分符合計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的硬性要求，因此，把光處理技術(shù)分為一類技術(shù)。通過將光處理與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，兼具了計(jì)算機(jī)對(duì)二維圖像處理的顯著優(yōu)勢，由此導(dǎo)致對(duì)于圖像信息的識(shí)別增強(qiáng)，對(duì)圖片的處理能力大大提升，以現(xiàn)有的軟件CAI及CAD為例，都是光處理的新手段。實(shí)踐表明，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與光處理相結(jié)合，進(jìn)一步帶動(dòng)了計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展，提高了模型顯示與圖像識(shí)別能力，使仿真實(shí)驗(yàn)更加完善，改變了以往仿真技術(shù)的粗糙模式，使技術(shù)更加精細(xì)化，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與光處理相結(jié)合，使得模型的可視化程度提高，虛擬信息更加真實(shí)化，大大提升了所需信息的準(zhǔn)確性。

2.2.2計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與軟件信息處理相結(jié)合除了前面所提到的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與光處理相結(jié)合的模式，還有一種比較重要的模式就是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與軟件信息處理相結(jié)合，它與光處理不同，強(qiáng)調(diào)的是信息處理的靈活性，這是它的一個(gè)優(yōu)勢特點(diǎn)，以典型的Matlab軟件為例，它是計(jì)算機(jī)軟件中的一種，它有兩大特點(diǎn)，一是矩陣運(yùn)算，二是信息處理。在運(yùn)作過程中，主要是對(duì)信號(hào)及輸入信息進(jìn)行仿真模擬，利用原有的計(jì)算機(jī)技術(shù)，開展信號(hào)信息的可視化，最終實(shí)現(xiàn)仿真模型。從整個(gè)輸入及運(yùn)算過程來看，軟件信息處理更加快捷，運(yùn)行效率更高，效果更明顯，功能更加強(qiáng)大，安全性能更高。近些年來，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與軟件信息處理相結(jié)合模式越發(fā)普遍，極大推動(dòng)了計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展。

3結(jié)語

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的出現(xiàn)，改變了人們對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)的認(rèn)識(shí)，為各行各業(yè)提供了前所未有的便利，但是我們應(yīng)清楚認(rèn)識(shí)到，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的進(jìn)步，離不開信息處理，信息處理功能的強(qiáng)大與否，直接影響計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的真實(shí)性。筆者從計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的介紹開始，同時(shí)正確理解信息處理在計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)中的作用，探討計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與信息處理結(jié)合的措施，以及計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與光處理相結(jié)合的方式方法，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與軟件信息處理相結(jié)合的模式，最終對(duì)于計(jì)算仿真技術(shù)與信息處理相結(jié)合進(jìn)行完整的闡述，對(duì)于此項(xiàng)內(nèi)容的研究分析更加完整。

參考文獻(xiàn)

[1]李圓明.計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與信息處理探究[J].信息與電腦:理論版,2015(21).

第4篇：仿真技術(shù)的特點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：仿真技術(shù)；媒體素材；實(shí)踐創(chuàng)新；應(yīng)用研究

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)也在激烈的競爭中不斷改革創(chuàng)新。這樣的技術(shù)現(xiàn)狀對(duì)一些高等院校來說存在很大的挑戰(zhàn)，教學(xué)要求在逐年提高，教學(xué)大綱在反復(fù)修改，這些都對(duì)教師的教學(xué)模式產(chǎn)生了影響。怎樣做到將傳統(tǒng)授課模式的內(nèi)容更加形象化，讓學(xué)生能夠充分地提起對(duì)化學(xué)的興趣，有目標(biāo)的學(xué)習(xí)鉆研是目前化工教學(xué)面臨的最大難題。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的出現(xiàn)，有針對(duì)性地緩解了這一僵局。仿真技術(shù)可以將現(xiàn)場的工作生產(chǎn)過程模擬還原，給學(xué)生帶來一種真實(shí)的、身臨其境的感覺，這種技術(shù)的應(yīng)用大大調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，充分提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。

一、仿真技術(shù)的特點(diǎn)

1.仿真技術(shù)為教學(xué)提供了媒體素材支持

傳統(tǒng)的教學(xué)方式很多都是講究理論的，學(xué)生在枯燥的教學(xué)中很可能會(huì)失去興趣，一些重點(diǎn)和難點(diǎn)需要在實(shí)操和親眼證實(shí)中才能真正領(lǐng)悟，這點(diǎn)是傳統(tǒng)方式所力不能及的。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來表現(xiàn)仿真技術(shù)，可以使枯燥的理論知識(shí)更加生動(dòng)形象化，它不僅能夠激發(fā)學(xué)生的積極主動(dòng)性，還可以提高課堂效率。仿真技術(shù)能夠在教學(xué)中模擬化工生產(chǎn)過程，讓學(xué)生親眼見證實(shí)驗(yàn)的發(fā)生，整個(gè)教學(xué)過程都在有效的控制中，學(xué)生通過媒體影像技術(shù)認(rèn)真觀察時(shí)，教師可以在重點(diǎn)和難點(diǎn)的地方答疑解惑，及時(shí)有效地解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，這種互動(dòng)教學(xué)的課堂模式對(duì)學(xué)生的知識(shí)掌握很有益處。

2.仿真技術(shù)在教學(xué)中理論聯(lián)系實(shí)際

基礎(chǔ)理論課的知識(shí)一般都是較為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模枰脟?yán)密的邏輯思維來思考問題。相比較之下，化工作為工程科學(xué)，它所注重的都是一些實(shí)際問題的解決，而實(shí)際問題所涉及的復(fù)雜性，是要求學(xué)生能夠把他們?cè)谄綍r(shí)基礎(chǔ)理論課學(xué)習(xí)中一直沿用的思維方式和思維習(xí)慣進(jìn)行轉(zhuǎn)變，學(xué)會(huì)在錯(cuò)綜復(fù)雜的影響因素中，通過自身周密地分析比較，抓住影響整體的關(guān)鍵因素，把復(fù)雜的問題進(jìn)行合理簡化，找到解決實(shí)際問題的正確途徑。仿真技術(shù)在教學(xué)中能夠很好地把書本的理論知識(shí)與實(shí)際操作聯(lián)系起來，就拿仿真實(shí)驗(yàn)室來說，實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和操作都可以像專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的現(xiàn)場一樣，學(xué)生通過對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的仿真練習(xí)，逐漸熟悉操作過程，為之后真正實(shí)際的生產(chǎn)打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.仿真技術(shù)為學(xué)生提供實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái)

學(xué)生對(duì)專業(yè)設(shè)備只有通過充分的了解之后才能更好地運(yùn)用。對(duì)典型化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)流程進(jìn)行熟悉了解并能掌握它的基本操作是一個(gè)化工專業(yè)學(xué)生所要具備的基本功。仿真技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用給學(xué)生創(chuàng)造了一個(gè)輕松但不失嚴(yán)肅的學(xué)習(xí)氛圍，它不僅可以鍛煉學(xué)生自主探究、思考解決問題的能力，還能通過對(duì)仿真視頻錄像的觀察研究，發(fā)現(xiàn)書本上所不能看到的現(xiàn)象。某一方面對(duì)于思維活躍的學(xué)生來說，這種方式能夠很大程度上拓展他們的想象力和創(chuàng)新能力。仿真技術(shù)是模擬真實(shí)的場景，學(xué)生可以在這虛擬的場景里進(jìn)行實(shí)際操作，大膽嘗試心中所想，培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新的能力。仿真實(shí)驗(yàn)室還能真實(shí)地了解可能因操作不當(dāng)而引起的嚴(yán)重后果，學(xué)生可以對(duì)此進(jìn)行總結(jié)分析，增強(qiáng)他們的操作安全意識(shí)。

二、仿真技術(shù)的應(yīng)用

仿真技術(shù)模擬的工作過程與實(shí)際操作中的過程是完全一致的，它能夠在教學(xué)中給學(xué)生一個(gè)更直觀的認(rèn)識(shí)。傳統(tǒng)的化工原理實(shí)驗(yàn)如果因?yàn)椴僮鞑划?dāng)，很可能會(huì)造成設(shè)備的故障、財(cái)產(chǎn)的損失，更嚴(yán)重的還可能會(huì)危及性命。而仿真技術(shù)是模擬真實(shí)的場景，學(xué)生如果在實(shí)際中操作不當(dāng)，仿真技術(shù)系統(tǒng)會(huì)給出相應(yīng)的提示，不會(huì)有安全事故發(fā)生。學(xué)生通過對(duì)系統(tǒng)屏幕上的不當(dāng)分析，能夠及時(shí)找出錯(cuò)誤點(diǎn)，分析并解決問題，在這樣一來一往的過程中，學(xué)生實(shí)際處理問題的能力也就不斷加強(qiáng)了。仿真技術(shù)的應(yīng)用，使教師在教學(xué)中由主宰者變?yōu)橐龑?dǎo)者，學(xué)生在接受知識(shí)中由被動(dòng)者變?yōu)槲照?，教師與學(xué)生在良好的互動(dòng)中一起探索并解決問題，大大改善了傳統(tǒng)教學(xué)中存在的弊端，達(dá)到了雙贏的結(jié)果。

仿真技術(shù)的出現(xiàn)是歷史潮流發(fā)展的必然趨勢，在教學(xué)中被應(yīng)用的仿真技術(shù)因?yàn)樗?dú)有的生動(dòng)形象性，所以它能夠更好地被中專學(xué)生所接受。學(xué)生因?yàn)榉抡婕夹g(shù)不斷提高了學(xué)習(xí)興趣，它可謂是拉近理論與實(shí)踐距離的橋梁，學(xué)生在邊學(xué)邊用、邊用邊學(xué)的過程中不斷探索，解決問題的能力相較于之前已經(jīng)大為改觀了。同時(shí)，仿真技術(shù)可操作性強(qiáng)的特點(diǎn)在教學(xué)中被廣泛運(yùn)用，通過對(duì)情境的設(shè)置、設(shè)備的了解，以及仿真模擬素材的支持，教師和學(xué)生在實(shí)際操作中的技術(shù)也越來越成熟了?？梢哉f，仿真技術(shù)是改善教學(xué)方式的有力工具，是提升教學(xué)質(zhì)量的重要保障。

參考文獻(xiàn)：

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第5篇：仿真技術(shù)的特點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)仿真技術(shù) 電子專業(yè)教學(xué) 應(yīng)用

課 題：本文是在建設(shè)江西省冶金工業(yè)學(xué)校電子技術(shù)應(yīng)用重點(diǎn)支持專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目“改革教學(xué)模式”過程中的實(shí)踐研究成果。

一、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的特點(diǎn)

1.計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的基本特性

沉浸性、交互性、虛幻性、逼真性。虛擬仿真技術(shù)是在多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等信息科技迅猛發(fā)展的基礎(chǔ)上，將仿真技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是一種更高級(jí)的仿真技術(shù)。將虛擬仿真系統(tǒng)應(yīng)用于電子技術(shù)專業(yè)教學(xué)，可使使用者獲得視覺、聽覺、運(yùn)動(dòng)感覺等多種感知，繪制的電子圖形與實(shí)物十分逼真，具有界面直觀，易學(xué)易懂的特征。因此，用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生能夠更加直觀地進(jìn)行觀察和學(xué)習(xí)。

2.仿真技術(shù)能夠提供各種分析手段

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)具備完整的混合模擬功能及數(shù)字信號(hào)模擬功能，可以對(duì)電路圖中的電波及各種工作狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存、打印。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)不僅具備對(duì)靜態(tài)、動(dòng)態(tài)以及失真情況進(jìn)行分析處理，而且對(duì)于電路中出現(xiàn)的短路及其他故障能夠進(jìn)行及時(shí)、合理的判斷和分析。

3.仿真技術(shù)在教學(xué)中的作用

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)不僅實(shí)驗(yàn)方法簡單明了，而且成本低，便于系統(tǒng)的檢修和維護(hù)。學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，不用擔(dān)心因錯(cuò)誤操作而引起不良效果。學(xué)生能夠獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。學(xué)生進(jìn)行反復(fù)操作的過程，也不會(huì)造成實(shí)驗(yàn)器材和原料的浪費(fèi)。并且可以進(jìn)行一些難度系數(shù)較大的實(shí)驗(yàn)，達(dá)到身臨其境的真實(shí)感覺。

二、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

1.在課堂運(yùn)用仿真技術(shù)，進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，能夠提高教學(xué)效率

以往在進(jìn)行理論課教學(xué)過程中，過于注重原理分析、公式推導(dǎo)，學(xué)生常感到枯燥無味，難于理解，需要配合演示實(shí)驗(yàn)，而教師需要花費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備，并且常需要將多種儀器搬到教室，使用起來非常不便，演示操作過程時(shí)間長，常常影響教學(xué)進(jìn)度。如今將仿真軟件的虛擬實(shí)驗(yàn)功能引進(jìn)課堂，在進(jìn)行理論講解的同時(shí)，利用多媒體同步進(jìn)行演示，使一些抽象的概念形象化、直觀化、簡單化，彌補(bǔ)了理論講解的不足，而且學(xué)生更易掌握、理解。

2.利用仿真技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有較強(qiáng)的靈活性、精確性

通常情況下，實(shí)驗(yàn)操作過程經(jīng)常存在不可預(yù)測的因素，往往會(huì)得到不同的結(jié)果。采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)繪制圖形，與實(shí)測數(shù)據(jù)相結(jié)合，可以減小因?yàn)椴欢ㄐ砸蛩匾鸬恼`差。與傳統(tǒng)實(shí)物實(shí)驗(yàn)相比，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)可以彌補(bǔ)實(shí)物實(shí)驗(yàn)不能任意改變電路參數(shù)的缺點(diǎn)，能夠在不更換實(shí)驗(yàn)器材和元件的情況下，利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)通過變換參數(shù)來觀測結(jié)果的變化，從而得出精確的分析數(shù)據(jù)。

3.仿真技術(shù)教學(xué)生動(dòng)有趣，能有效激發(fā)、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

實(shí)驗(yàn)課的真正目的就是讓學(xué)生能夠通過實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)來驗(yàn)證理論知識(shí)，能透徹清晰地理解理論知識(shí)，鞏固學(xué)生的專業(yè)技能。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要靠老師的講解和演示，學(xué)生動(dòng)手時(shí)間少之又少，導(dǎo)致學(xué)生無法加深對(duì)原理的理解，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)避免了這種現(xiàn)象，大大提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)實(shí)效，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，激發(fā)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的興趣。

4.仿真技術(shù)為教學(xué)提供了理想的教學(xué)方案

由于學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握和熟練程度不同，學(xué)生的認(rèn)知能力存在差異性，對(duì)新知識(shí)的理解掌握能力不一致，因此教師在制定教學(xué)方案時(shí)需要考慮到學(xué)生的實(shí)際情況，因材施教。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的引進(jìn)，無疑給教學(xué)提供了理想的教學(xué)方案，教學(xué)內(nèi)容更加規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，并且以重點(diǎn)培養(yǎng)專業(yè)技能為目的，設(shè)計(jì)的教學(xué)方案更加合理實(shí)用，符合學(xué)生的特點(diǎn)。

三、仿真實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的問題

第6篇：仿真技術(shù)的特點(diǎn)范文

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)；三維仿真技術(shù)；水利工程；應(yīng)用

中圖分類號(hào)： TV文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

前言

文章對(duì)計(jì)算機(jī)三維仿真技術(shù)的特點(diǎn)和在水利工程中應(yīng)用的意義進(jìn)行了簡要介紹，對(duì)計(jì)算機(jī)三維仿真模擬技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行了闡述，通過分析，并結(jié)合自身實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)理論知識(shí)，對(duì)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用研究進(jìn)行了探討。

二、計(jì)算機(jī)三維仿真技術(shù)的特點(diǎn)

三維仿真技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)軟件模擬實(shí)際環(huán)境進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的技術(shù)，以模擬的方式為使用者創(chuàng)造一個(gè)實(shí)時(shí)反映實(shí)體對(duì)象變化與相互作用的三維圖形界面，使之在感知行為的逼真環(huán)境中，獲得一種身臨其境的感受。例如《韶關(guān)市城市規(guī)劃三維輔助決策系統(tǒng)》，利用地理信息系統(tǒng)、三維空間建模、遙感等現(xiàn)代信息技術(shù)，以數(shù)字地形數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)以及三維城市要素模型等數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在三維虛擬空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)局部的規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)方案與區(qū)域景觀的實(shí)時(shí)、多方案綜合分析與決策。計(jì)算機(jī)三維仿真技術(shù)的特點(diǎn)如下：

1.可快速對(duì)多種施工方案進(jìn)行比較：如對(duì)于某個(gè)混凝土壩工程的澆筑施工模擬，通過計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)可在短時(shí)間內(nèi)就能仿真模擬出若干個(gè)可行性施工方案，施工技術(shù)人員在分析模擬結(jié)果的基礎(chǔ)上，再分析判斷出對(duì)工程澆筑施工有較大影響的因素，獲得澆筑施工過程中的關(guān)鍵時(shí)期階段信息，據(jù)此便可提前做好充分的預(yù)防準(zhǔn)備措施。

2.成本相對(duì)較低，與進(jìn)行真實(shí)的模型試驗(yàn)不同，計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)是對(duì)原型結(jié)構(gòu)進(jìn)行虛擬模擬，不需要制作真實(shí)的原型結(jié)構(gòu)模型，只需要相應(yīng)的軟件購買費(fèi)用，而且購買一個(gè)軟件后可相對(duì)的長期進(jìn)行多方案的模擬計(jì)算，軟件的重復(fù)使用率較高，使得應(yīng)用成本低。

3.模擬結(jié)果的可靠性較高，計(jì)算機(jī)的高準(zhǔn)確性決定了在軟件系統(tǒng)模型設(shè)置正確，以及軟件程序編制正確的前提下，工程相應(yīng)的施工模擬仿真分析就會(huì)滿足在進(jìn)行模型的模擬仿真分析前預(yù)先考慮到的各種約束條件。

4.實(shí)用性強(qiáng)，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)可應(yīng)用的領(lǐng)域極為廣泛，只要能用數(shù)學(xué)方式進(jìn)行表達(dá)和描述的問題模型，基本上都能夠用計(jì)算機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的仿真模擬計(jì)算。

三、計(jì)算機(jī)三維仿真在水利工程中應(yīng)用的意義

1.提供可視化功能支持

三維仿真技術(shù)可以依靠相關(guān)的軟件進(jìn)行輔助操作，對(duì)水利工程規(guī)劃方案和規(guī)劃過程進(jìn)行詳細(xì)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，能夠提供可視化的支持，能適當(dāng)?shù)膶?duì)規(guī)劃的對(duì)象進(jìn)行高度、方向、顏色等方案篩選和比較，使得規(guī)劃的決策更為科學(xué)、合理、直觀。同時(shí)，相比傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)輔助圖，三維仿真技術(shù)擁有更強(qiáng)的決策和設(shè)計(jì)功能，可以降低規(guī)劃決策的失誤率，規(guī)避設(shè)計(jì)所帶來的風(fēng)險(xiǎn)。如，2006年9月，人民大會(huì)堂公映的大型傳奇史詩影片《圓明園》，通過先進(jìn)三維仿真技術(shù)，將“圓明園”真實(shí)的再現(xiàn)在世界人們的眼中。

2.多樣化的數(shù)據(jù)服務(wù)

利用三維仿真技術(shù)進(jìn)行三維模擬和三維仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以利用三維仿真系統(tǒng)查詢相對(duì)對(duì)象的信息資料，為規(guī)劃設(shè)計(jì)者提供水利工程的信息資料。在水利工程規(guī)劃三維輔助決策系統(tǒng)中，在功能方面提供了三維基礎(chǔ)功能、規(guī)劃信息查詢、規(guī)劃方案評(píng)審、規(guī)劃輔助分析、規(guī)劃輔助設(shè)計(jì)、三維管網(wǎng)管理等六大功能，并利用現(xiàn)有水利工程綜合管理信息系統(tǒng)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)進(jìn)行對(duì)接。

3.提高規(guī)劃項(xiàng)目的管理效率

通過制作項(xiàng)目模型或者提供靜態(tài)的三維效果圖來展示項(xiàng)目的整體規(guī)劃過程，這具有很大的局限性，無法完成規(guī)劃對(duì)象的修改和管理。水利工程三維仿真技術(shù)可以設(shè)計(jì)一個(gè)可操作的三維仿真系統(tǒng)，為開發(fā)機(jī)構(gòu)或城市規(guī)劃單位提供高精度的數(shù)據(jù)服務(wù)和視覺質(zhì)量。在需要修改或增減項(xiàng)目工程的過程中，可以直接導(dǎo)入或更新相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，可以及時(shí)作出方案調(diào)整和實(shí)施，提高規(guī)劃項(xiàng)目的整體管理質(zhì)量和效率。

四、計(jì)算機(jī)三維仿真模擬技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過程

計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)是以數(shù)學(xué)理論為基礎(chǔ)逐漸發(fā)展起來的一門技術(shù)，對(duì)于客觀現(xiàn)實(shí)的事物和問題，計(jì)算機(jī)并不能直接對(duì)其進(jìn)行分析和處理，而是需要建立一個(gè)能反映待研究事物或問題的本質(zhì)特征，同時(shí)還要求能被計(jì)算機(jī)所分析處理的”模型”。計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)的實(shí)現(xiàn)流程主要如下：研究對(duì)象特征分析，建立數(shù)學(xué)模型，計(jì)算機(jī)分析處理，獲得仿真結(jié)果。在實(shí)際應(yīng)用過程中通常表現(xiàn)為以下步驟。

1.建立模型：根據(jù)具體的研究目的和研究對(duì)象的特征，在進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真模擬計(jì)算前，應(yīng)先根據(jù)實(shí)際問題的特征確定一個(gè)適當(dāng)?shù)姆治鱿到y(tǒng)，并結(jié)合實(shí)際工程參數(shù)確定系統(tǒng)的約束條件和邊界條件。再利用相關(guān)的數(shù)學(xué)、力學(xué)及其他相應(yīng)學(xué)科的有關(guān)理論，把抽象出來的分析系統(tǒng)用一個(gè)數(shù)學(xué)模型表達(dá)式描述出來，即建立了相應(yīng)研究問題的“數(shù)學(xué)建?！?，模型建立的準(zhǔn)確程度決定著仿真模擬計(jì)算結(jié)果與工程實(shí)際情況相符合的程度。

2.輸入模型：模型的輸入過程即是對(duì)上一步驟建立的“數(shù)學(xué)建?！苯Y(jié)合軟件的功能特點(diǎn)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別和處理的形式，這種形式所體現(xiàn)的模型內(nèi)容，即是相應(yīng)的“計(jì)算機(jī)仿真模擬模型”。建立和輸入模型是進(jìn)行計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真模擬計(jì)算的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

3.仿真計(jì)算分析：將上面輸入計(jì)算機(jī)的仿真模型載入相應(yīng)的計(jì)算機(jī)計(jì)算模塊中，按照預(yù)先設(shè)置的各種施工方案，來進(jìn)行相應(yīng)的仿真模擬計(jì)算，這便是所謂的“計(jì)算機(jī)模型的仿真計(jì)算”過程。

4.仿真模擬計(jì)算結(jié)果分析：仿真模擬計(jì)算的目的是為了反映一個(gè)問題的發(fā)展?fàn)顩r，仿真模擬計(jì)算的結(jié)果包含著系統(tǒng)對(duì)輸入模型運(yùn)行處理的信息，對(duì)這些信息的分析和評(píng)估是進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真模擬研究的最終目標(biāo)，因此我們應(yīng)充分結(jié)合工程的實(shí)際情況，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)來分析和處理仿真計(jì)算的結(jié)果，使防止模擬能夠指導(dǎo)真實(shí)的實(shí)際工程施工。

五、計(jì)算機(jī)三維仿真技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用研究

1.復(fù)雜地下洞室群施工動(dòng)態(tài)可視化仿真與優(yōu)化方法研究

地下廠房系統(tǒng)施工開挖量大，施工強(qiáng)度高，施工條件復(fù)雜，是一個(gè)極其復(fù)雜的過程。由于工序的作業(yè)時(shí)間的隨機(jī)性，容易產(chǎn)生隨機(jī)排隊(duì)現(xiàn)象而影響其他作業(yè)；由于地下洞室系統(tǒng)縱橫交錯(cuò)，布置密集，高差大，施工通道少，使得各工序配合與相互干擾錯(cuò)綜復(fù)雜；在安排各個(gè)洞室施工先后順序及隧洞施工順序時(shí)，需要考慮對(duì)工程的總工期、圍巖穩(wěn)定、通風(fēng)散煙條件、施工強(qiáng)度以及交通運(yùn)輸?shù)葐栴}的影響。各個(gè)洞室施工在時(shí)間、空間上的邏輯關(guān)系復(fù)雜，傳統(tǒng)橫道圖難以直觀地揭示其復(fù)雜的時(shí)空關(guān)系。因而僅靠設(shè)計(jì)人員采用傳統(tǒng)的方法分析計(jì)算，難以確定合理的施工機(jī)械設(shè)備配套方案、制定合理的施工進(jìn)度計(jì)劃和施工組織設(shè)計(jì)方案，難以全面、快速、準(zhǔn)確地掌握施工全過程。

2.水利水電工程施工導(dǎo)截流三維動(dòng)態(tài)可視化仿真方法研究

水利水電工程施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)和管理過程，往往需要涉及大量的數(shù)據(jù)及圖形信息，如壩區(qū)的水文、地形、地質(zhì)資料以及樞紐設(shè)計(jì)、施工場地布置和施工導(dǎo)流方案設(shè)計(jì)等各種數(shù)據(jù)及圖紙。高效、簡便地對(duì)這些信息進(jìn)行管理，是提高設(shè)計(jì)效率及施工管理水平的關(guān)鍵之一。同時(shí)，施工導(dǎo)流方案設(shè)計(jì)是施工組織設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，其設(shè)計(jì)過程復(fù)雜，對(duì)不同的導(dǎo)流方案很難進(jìn)行直觀的比較，所以實(shí)現(xiàn)施工導(dǎo)流形象直觀的表達(dá)具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

結(jié)束語

計(jì)算機(jī)三維仿真技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了可視化，這對(duì)水利工程中的相關(guān)施工和維修檢測中相關(guān)問題的解決具有實(shí)際意義，隨著計(jì)算機(jī)三維仿真技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，它在水利工程中獎(jiǎng)發(fā)揮更好的效果，讓我們拭目以待。

參考文獻(xiàn)

第7篇：仿真技術(shù)的特點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；仿真；制造業(yè)

中圖分類號(hào)：TP278

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在制造業(yè)的作用越來越明顯，它在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和整個(gè)生產(chǎn)流程中都發(fā)揮著不可估量的作用。這種技術(shù)的應(yīng)用為開發(fā)和制造企業(yè)節(jié)約了大量的經(jīng)費(fèi)，減少了不必要的損失，大大縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期并提高了產(chǎn)品質(zhì)量。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在日趨激烈的制造業(yè)競爭中占有越來越重要的地位?，F(xiàn)代制造業(yè)的飛速發(fā)展為計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)帶了新的機(jī)遇，同時(shí)也提出了新的要求。我們放眼計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展歷程，它已經(jīng)突破了在傳統(tǒng)領(lǐng)域的運(yùn)用，發(fā)展到了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)以及銷售方面?，F(xiàn)代社會(huì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展也為計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)開辟了新的發(fā)展空間，使得這種技術(shù)表現(xiàn)出許多新的特點(diǎn)。如交互性、分布性，集成化等。這也將成為計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)新的應(yīng)用趨勢。

1 在制造業(yè)中，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用的分類

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在制造業(yè)中按照模型種類，可大致分為三種，它以產(chǎn)品模型、開發(fā)模型以及制造系統(tǒng)模型為中心進(jìn)行拓展。

1.1 仿真技術(shù)以產(chǎn)品模型為中心的應(yīng)用。在產(chǎn)品模型中，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用對(duì)產(chǎn)品的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)性能，可制造型、可裝配性進(jìn)行分析。因?yàn)樵O(shè)計(jì)者在開發(fā)產(chǎn)品的時(shí)候，不僅要考慮它的實(shí)用功能和需求，還要考慮諸如外形，外觀以及尺寸等方面的因素，而且還要考慮產(chǎn)品的可制造性，可批量生產(chǎn)或者是在裝配、保養(yǎng)、維護(hù)等方面的因素。這就需要計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在產(chǎn)品模型中發(fā)揮作用。

1.2 仿真技術(shù)以制造系統(tǒng)模型為中心的應(yīng)用。制造系統(tǒng)模型包括制造設(shè)備的高仿真智能運(yùn)用、相對(duì)復(fù)雜的制造系統(tǒng)的模擬運(yùn)行。在檢測設(shè)備的運(yùn)行能力與實(shí)際運(yùn)行狀況時(shí)，如物料供給、資源分配或者是加工流程上發(fā)揮著巨大作用。

1.3 仿真技術(shù)以開發(fā)過程模型為中心的運(yùn)用。以開發(fā)模型為中心的仿真包括設(shè)計(jì)和制造過程的仿真。很多產(chǎn)品的性能以及生產(chǎn)成本在設(shè)計(jì)階段就基本定型了，設(shè)計(jì)階段對(duì)于一種新產(chǎn)品的開發(fā)非常重要，它需要反復(fù)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)，復(fù)雜的計(jì)算以及多學(xué)科的共同協(xié)作，這些特點(diǎn)決定產(chǎn)品的開發(fā)過程迫切需要一種能建立模型并仿真試驗(yàn)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)。而在制造過程中運(yùn)用仿真技術(shù)將制造系統(tǒng)模型和產(chǎn)品模型結(jié)合到一起，多方位模擬，整體運(yùn)算，再綜合考慮庫存、成本控制以及負(fù)載等因素，開發(fā)出合格的新產(chǎn)品。

2 在當(dāng)代制造業(yè)中計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的廣泛應(yīng)用

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是一門高新科學(xué)技術(shù)，在當(dāng)代制造業(yè)中，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造都離不開它，尤其是一些諸如航空航天工業(yè)、國防工業(yè)等規(guī)模大，復(fù)雜性強(qiáng)的系統(tǒng)研發(fā)中，作用更加明顯。它作為一種新型的科學(xué)手段和工具，有效地減少了不必要的經(jīng)濟(jì)損失，節(jié)約了大量研究經(jīng)費(fèi)，并大大縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期和提高了產(chǎn)品質(zhì)量。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)貫穿于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造和測試運(yùn)行的全過程。當(dāng)代企業(yè)的研發(fā)部門只有重視質(zhì)量、成本、時(shí)間、服務(wù)和環(huán)境這五項(xiàng)指標(biāo)，才能獲得更好的發(fā)展。這種需求也促進(jìn)了計(jì)算機(jī)集成技術(shù)、模擬測試系統(tǒng)，仿真運(yùn)行環(huán)境等技術(shù)的相互結(jié)合。他們已經(jīng)成為制造業(yè)不可缺少的重要技術(shù)手段。上世紀(jì)八十年代以后，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展越來越快，應(yīng)用最為廣泛的就是“虛擬制造”。通過在計(jì)算機(jī)上模擬產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造過程，提前發(fā)現(xiàn)在制造中可能出現(xiàn)的問題，減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

虛擬運(yùn)行環(huán)境，也稱虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)或者是靈境技術(shù)，它通過模擬人在自然環(huán)境中的感官和行動(dòng)，實(shí)現(xiàn)高級(jí)人機(jī)互動(dòng)，對(duì)產(chǎn)品的性能和運(yùn)行狀況進(jìn)行測試。它綜合運(yùn)用了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、高仿真技術(shù)以及計(jì)算機(jī)傳感技術(shù)等多種科學(xué)技術(shù)手段?！办`境感”和“交互感”是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基本特征。通過計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將事物內(nèi)部各種關(guān)系的交互與真實(shí)作用模擬運(yùn)行，仿真出一個(gè)幾乎真實(shí)的虛擬環(huán)境讓用戶體驗(yàn)，從而使用戶的感受更加真實(shí)，人機(jī)交流的方式更為先進(jìn)。這種計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以支持產(chǎn)品的各個(gè)階段，客戶可以通過虛擬的現(xiàn)實(shí)環(huán)境，驗(yàn)證產(chǎn)品的各個(gè)部件是否合格，產(chǎn)品的性能是否穩(wěn)定，功能是否能夠滿足人們的日常需要。

隨著當(dāng)代制造業(yè)的發(fā)展，人們開始對(duì)仿真技術(shù)的另一個(gè)應(yīng)用熱點(diǎn)，即虛擬產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)越來越重視。并行工程的運(yùn)用促進(jìn)了虛擬產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展。并行工程思想將現(xiàn)代哲學(xué)、文化等與現(xiàn)代先進(jìn)組織思想集合起來，將產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、使用和支持過程并行運(yùn)作，進(jìn)行一體化的設(shè)計(jì)和開發(fā)。并行工程從產(chǎn)品開發(fā)之初就將投資、制造、裝配以及銷售維護(hù)等產(chǎn)品生命周期中各種因素考慮在內(nèi)，有效地解決了產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)之間存在的矛盾。而虛擬產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)就是在并行工程思想的指導(dǎo)下，將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、CS和大型的產(chǎn)品數(shù)字化管理系統(tǒng)綜合運(yùn)用，虛擬一個(gè)產(chǎn)品的開發(fā)環(huán)境。方便產(chǎn)品開發(fā)人員在近乎真實(shí)的環(huán)境下進(jìn)行策劃、設(shè)計(jì)和預(yù)測產(chǎn)品在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的性能及其他狀況，將產(chǎn)品在現(xiàn)實(shí)工況下的真實(shí)運(yùn)行能力，這樣就可以避免反復(fù)設(shè)計(jì)，不斷變更設(shè)計(jì)方案，避免因反復(fù)制作樣機(jī)而造成的資源浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失；方便對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)進(jìn)行檢驗(yàn)、指導(dǎo)和優(yōu)化，使產(chǎn)品的開發(fā)周期大大縮減，從而節(jié)省了大筆開發(fā)費(fèi)用。在計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展中，虛擬產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)是又一重要發(fā)展，它深入到產(chǎn)品復(fù)雜的制造過程中，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益不可小覷。

現(xiàn)在，仿真技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)從單一的系統(tǒng)走向開放復(fù)雜的大系統(tǒng)。當(dāng)仿真對(duì)象分布于廣闊的時(shí)空領(lǐng)域，仿真任務(wù)要求將不同地理位置、不同類型（包括人在內(nèi)）的仿真對(duì)象構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一整體進(jìn)行仿真時(shí)，產(chǎn)生了分布交互化仿真（DIS――Districted InteractiveSimulation）。這種仿真系統(tǒng)里包含有不同類型的實(shí)體―虛體、真實(shí)實(shí)體和構(gòu)造實(shí)體，這些實(shí)體可以基于不同目的系統(tǒng)、不同年代的技術(shù)、不同廠商的產(chǎn)品和不同產(chǎn)品組成，并允許它們交互操作。DIS實(shí)現(xiàn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將不同地點(diǎn)的仿真設(shè)備連接起來，通過實(shí)體間的數(shù)據(jù)交換構(gòu)成時(shí)空到合成仿真環(huán)境的一種先進(jìn)仿真技術(shù)。在這種復(fù)雜的分布綜合的系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真時(shí)，必須提供快速、高效、大量的信息通道和相應(yīng)的處理。美國是最早研究這種技術(shù)并投入使用的國家，已經(jīng)完成了多項(xiàng)基于虛擬仿真的DIS工程項(xiàng)目，相關(guān)的協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)完成或正在完成。

在制造行業(yè)，已經(jīng)產(chǎn)生了類似于DIS的虛擬研究開發(fā)中心或虛擬企業(yè)。香港生產(chǎn)力促進(jìn)局和香港城市大學(xué)共建的快速科技中心就是一個(gè)虛擬研究開發(fā)中心。此外，為了適應(yīng)快速變化的世界市場，克服單個(gè)企業(yè)難以在短期內(nèi)具備所需資源的局限性，出現(xiàn)了在一定時(shí)限內(nèi)，為了某一市場機(jī)遇，通過網(wǎng)絡(luò)臨時(shí)聯(lián)結(jié)的一種動(dòng)態(tài)聯(lián)盟――虛擬企業(yè)。美國波音（BOEING）公司可以把777飛機(jī)的研制、生產(chǎn)做到幾乎“無圖紙”的程度。波音777飛機(jī)的研制、整機(jī)設(shè)計(jì)、裝配、部件測試以及各種試飛，都是由計(jì)算機(jī)完成的。它能將開發(fā)周期從原來的8年縮短到5年，節(jié)約了數(shù)百萬美元經(jīng)費(fèi)。

3 結(jié)論

當(dāng)代制造業(yè)中，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)已經(jīng)成為一種綜合性的高新科學(xué)技術(shù)，它綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、軟件工程、數(shù)字化控制技術(shù)等多種科學(xué)技術(shù)，在制造業(yè)中發(fā)揮著越來越大的作用，在一些大型的復(fù)雜形同研發(fā)中，更是必不可少的重要工具，它有效地減少了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失，節(jié)省了大量的研發(fā)經(jīng)費(fèi)，使產(chǎn)品的開發(fā)周期大大縮減，產(chǎn)品質(zhì)量得到顯著提高。

參考文獻(xiàn)：

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第8篇：仿真技術(shù)的特點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞 單片機(jī)開發(fā)；仿真技術(shù)；應(yīng)用；電子琴系統(tǒng)；軟硬件協(xié)同仿真

中圖分類號(hào)TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2011）56-0180-01

0 引言

目前，單片機(jī)正以高集成度、高可靠性，體積小、控制功能強(qiáng)，低電壓、低功耗，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于人們生活的各個(gè)領(lǐng)域?，F(xiàn)如今，單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用越來越受到重視。在單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用中最突出的就是仿真技術(shù)，在開發(fā)過程中使用軟硬件協(xié)同仿真技術(shù)，模擬整個(gè)系統(tǒng)，能夠達(dá)到降低設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)省開發(fā)時(shí)間和費(fèi)用的目的。

1 單片機(jī)仿真技術(shù)綜述

單片機(jī)是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把中央處理器、隨機(jī)存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器、定時(shí)器等功能集成到一塊硅片上而構(gòu)成的功能完善的高集成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)?，F(xiàn)如今它的開發(fā)應(yīng)用已引起人們的高度關(guān)注和重視。雖然單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展極大地推動(dòng)了電子、計(jì)算機(jī)、通信等行業(yè)的飛速發(fā)展，成為當(dāng)前科研和教學(xué)中的熱門技術(shù)。但是在單片機(jī)開發(fā)過程中，由于原理設(shè)計(jì)完成后需要反復(fù)調(diào)制電路，往往會(huì)增加單片機(jī)的開發(fā)成本，成為推廣單片機(jī)研發(fā)的最大障礙。

近年來，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)已取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，這在一定程度上，也促成了單片機(jī)仿真技術(shù)。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是一個(gè)多學(xué)科綜合技術(shù)，基于計(jì)算機(jī)的工具，通過建立模型來模擬，數(shù)據(jù)處理分析，核查程序，使用真實(shí)的測試環(huán)境系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真模型。它具有高效、安全、受環(huán)境約束較少的特點(diǎn)。而軟硬件的協(xié)同仿真計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)作為一個(gè)非常獨(dú)特的應(yīng)用程序的分支，近年來得到迅速發(fā)展。它主要是在最終硬件沒有準(zhǔn)備好之前就進(jìn)行軟件和硬件的協(xié)同驗(yàn)證?？梢酝ㄟ^軟件和硬件的協(xié)同仿真技術(shù)的使用對(duì)虛擬模型進(jìn)行早期調(diào)試，并提供了一個(gè)虛擬平臺(tái)軟件調(diào)試，從而對(duì)整個(gè)系統(tǒng)包括硬件在內(nèi)，進(jìn)行功能驗(yàn)證，為準(zhǔn)備硬件平臺(tái)大大節(jié)省了時(shí)間。

可以說，軟硬件協(xié)同仿真技術(shù)的出現(xiàn)為單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用提供了一個(gè)很好的發(fā)展平臺(tái)，具有十分重要的推廣價(jià)值。

2 仿真技術(shù)在單片機(jī)開發(fā)中的應(yīng)用分析

目前，軟件和硬件協(xié)同仿真技術(shù)對(duì)于低級(jí)別的模擬研究還比較完善，一般的模式是軟件調(diào)試環(huán)境、微處理器模型和硬件協(xié)同仿真RTL描述。在正常情況下，軟件環(huán)境和硬件環(huán)境有其自身的控制接口，通過一個(gè)總線周期由處理器和硬件交互發(fā)起的系列軟件。筆者在這里以電子琴的開發(fā)為例，介紹了軟硬件協(xié)同仿真技術(shù)在電子琴系統(tǒng)中的應(yīng)用。主要是采用偉福單片機(jī)仿真器模擬電子琴，以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)軟硬件同步仿真。

2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

在電子琴系統(tǒng)中，仿真板作為硬件仿真和調(diào)試界面，單片機(jī)仿真軟件負(fù)責(zé)系統(tǒng)執(zhí)行、單步執(zhí)行、監(jiān)控?cái)帱c(diǎn)、內(nèi)存和寄存器數(shù)據(jù)返回給硬件仿真板時(shí)產(chǎn)生和捕獲、內(nèi)部功能模塊的運(yùn)行等功能。電子琴系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)包括AT89S51單片機(jī)、矩陣鍵盤、音頻模塊和顯示模塊。其主要目的是在該系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)的前期驗(yàn)證其正確性和性能效率。

2.2 AT89S51單片機(jī)設(shè)計(jì)

AT89S51單片機(jī)，其中有40個(gè)引腳，4K字節(jié)閃存芯片上的程序存儲(chǔ)器，128字節(jié)的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，32個(gè)外部雙向口，五個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)嵌套中斷，兩個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，兩個(gè)全雙工串行通信端口，WDT電路，片上時(shí)鐘振蕩器，低功耗、高性能的8位芯片。芯片兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS- 51指令集和80C51引腳結(jié)構(gòu)，使用高密度，非易失性內(nèi)存技術(shù)，可為許多嵌入式控制應(yīng)用提供具有成本效益的解決方案。

2.3 矩陣式鍵盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

由于電子琴系統(tǒng)的按鍵數(shù)量較多，所以在本系統(tǒng)中將按鍵排列成矩陣形式。與直接連接式鍵盤結(jié)構(gòu)相比，雖然矩陣式鍵盤結(jié)構(gòu)要復(fù)雜些，識(shí)別方式也要復(fù)雜些，但它卻可以提高端口利用率。每個(gè)鍵的行和列，行線和列線通過電阻器的功率連接，每個(gè)鍵的狀態(tài)將成為數(shù)字“0”和“1”。輸出端行線，沒有按下按鈕時(shí)，產(chǎn)量高，意味著沒有鍵按下列線輸入連接到芯片，一旦按下一個(gè)鍵，在輸入端電壓低，這種閱讀狀態(tài)輸入線可以告訴一個(gè)鍵是否被按下，能夠大大提高系統(tǒng)的性能。

2.4 音頻模塊及顯示模塊設(shè)計(jì)

AT89S51的定時(shí)器使用音頻脈沖，每個(gè)反向輸出脈沖的時(shí)間，到時(shí)候再反向，因此產(chǎn)生了各種不同頻率的脈沖信號(hào)后，蜂鳴器發(fā)揮出來，我們可以形成一個(gè)優(yōu)美的音樂，因而就形成了電子琴系統(tǒng)的音頻模塊。另外，將AT89S51單片機(jī)的P2端口的P2.0～P2.7連接到一共陰數(shù)碼管a－h(huán)的引腳上，可以實(shí)現(xiàn)電子琴系統(tǒng)的顯示模塊，能夠在數(shù)碼管上循環(huán)顯示數(shù)字0～9。

總之，單片機(jī)仿真技術(shù)由于考慮到軟件的實(shí)際情況，模擬運(yùn)行驗(yàn)證可以更真實(shí)的應(yīng)用環(huán)境，系統(tǒng)設(shè)計(jì)更容易早期發(fā)現(xiàn)問題，避免設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，克服芯片的開發(fā)成本高的缺點(diǎn)。模擬整個(gè)系統(tǒng)的軟件，可以降低設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)節(jié)省了開發(fā)時(shí)間和開發(fā)成本，在運(yùn)行過程中，硬件連接和硬件仿真器是同出一轍。

3 結(jié)論

綜上所述，軟硬件協(xié)同仿真技術(shù)的使用，微控制器硬件將能夠不僅不需要模擬的全部功能，而且還能提高一個(gè)成功的系統(tǒng)設(shè)計(jì)信心。也就是說，軟硬件協(xié)同仿真技術(shù)可以方便系統(tǒng)設(shè)計(jì)調(diào)整，可以在設(shè)計(jì)前期評(píng)估性能，方便軟硬件的檢測?？梢哉f它在單片機(jī)開發(fā)中表現(xiàn)出來的卓越的仿真能力使其成為當(dāng)前最好的仿真工具之一，由此可見在單片機(jī)開發(fā)中仿真技術(shù)是一個(gè)十分值得推廣的技術(shù)。可以預(yù)言，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的日益完善，單片機(jī)仿真技術(shù)定將得到更加廣泛的應(yīng)用，最終實(shí)現(xiàn)單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的最大效益。

參考文獻(xiàn)

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第9篇：仿真技術(shù)的特點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：虛擬仿真；電子類實(shí)驗(yàn)教學(xué)；應(yīng)用

TP391.9；TN0-4；G642

一、虛擬仿真技術(shù)的概念與優(yōu)勢

虛擬仿真技術(shù)在電子類實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用主要有兩種方面：虛擬儀器技術(shù)和仿真。最早虛擬儀器這個(gè)概念是由美國儀器公司提出的，其主要含義就是“軟件就是儀器”通過對(duì)應(yīng)的軟件來實(shí)現(xiàn)儀器的主要功能。在使用過程中利用LabvIEW編寫虛擬的儀器面板，將各種數(shù)據(jù)信息采集設(shè)備和軟件的仿真平臺(tái)搭建出一個(gè)不同的仿真系統(tǒng)。仿真則是利用模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)電路環(huán)境與電路過程中進(jìn)行模擬，得到真正實(shí)驗(yàn)的全過程。虛擬仿真技術(shù)的核心內(nèi)容就是將虛擬與實(shí)際結(jié)合，從而達(dá)到最佳的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。同時(shí)，在虛擬仿真技術(shù)在使用過程中有以下幾種優(yōu)勢

（一）節(jié)約成本

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式創(chuàng)新中需要不斷的增加各種教學(xué)儀器設(shè)備，增加教學(xué)成本，而且要想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)只能在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。虛擬仿真技術(shù)的出現(xiàn)更好的解決了這些問題，在教學(xué)過程中只需要具備仿真軟件計(jì)算機(jī)就能在任意地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，方便教師教學(xué)。

（二）理論與實(shí)際結(jié)合，激發(fā)學(xué)生興趣

虛擬仿真技術(shù)可以將虛擬與實(shí)現(xiàn)結(jié)合，學(xué)生在接受新知識(shí)時(shí)還鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容以更直觀的形象展現(xiàn)出來，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率。

（三）實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的統(tǒng)一性和可恢復(fù)性

在使用虛擬仿真技術(shù)時(shí)，可以將多門課程實(shí)驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)一，并為學(xué)生提供一個(gè)設(shè)計(jì)、原型、科學(xué)、的應(yīng)用平臺(tái)，這樣不會(huì)丟失原有的實(shí)驗(yàn)信息，還會(huì)完成從原型設(shè)計(jì)到系統(tǒng)部署之前所有工作，從而將虛擬教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際教學(xué)實(shí)驗(yàn)的理論、知識(shí)更好的結(jié)合起來。

（四）教學(xué)內(nèi)容的靈活性與創(chuàng)新性

虛擬仿真技術(shù)不同于其他試驗(yàn)箱數(shù)量固定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在使用其技術(shù)時(shí)還會(huì)根據(jù)不同的需求搭建出一個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)電路，讓學(xué)生更直觀的了解教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)還有利于教師開展一些綜合性與設(shè)計(jì)性的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

二、虛擬仿真技術(shù)在電子類實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

隨著電子技術(shù)快速發(fā)展以及教學(xué)內(nèi)容不斷的更新，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式已經(jīng)跟不上社會(huì)的發(fā)展，其中還存在著一些不足，虛擬仿真技術(shù)的出現(xiàn)將實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行全新的完善，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。電子電路課程是電子類專業(yè)必修課程，其中包括了：電路分析、模擬器電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)。在這三門課程中虛擬電子技術(shù)被學(xué)生們認(rèn)為是一個(gè)難度最大，理論性較強(qiáng)的的一門課程。一般來講，虛擬電子技術(shù)是與教學(xué)理念同步，有時(shí)也會(huì)落后于教學(xué)課堂。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的電路理論不夠了解，對(duì)實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問題還沒有特別清楚，因此，對(duì)于多數(shù)學(xué)生來說，在實(shí)驗(yàn)過程中一旦出現(xiàn)問題找不到任何的突破點(diǎn)，從而降低學(xué)習(xí)興趣。在虛擬仿真技術(shù)中以二階段有源低通濾波器為主的教學(xué)實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的了解，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦能力。

（一）二階有源濾波器的仿真實(shí)驗(yàn)

在虛擬仿真技術(shù)中，常用的仿真軟件有：Multisim、Pspice、Proteus等。在此，本文對(duì)Multisim在虛擬仿真技術(shù)中的使用以二階有源濾波器電路進(jìn)行了仿真。該技術(shù)操作簡單容易上手，它在使用過程中具有非常多的元器件、虛擬儀器，它的功能強(qiáng)大，在使用過程中還為學(xué)生提供專用的萬能表、示波器等常用儀表設(shè)備，而且還為學(xué)生提供了虛擬仿真技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)分析儀、頻譜分析儀等儀器設(shè)備。二階有源濾波器在教學(xué)過程中具有仿真的電路圖，只需要在使用時(shí)輸入信號(hào)頻率和幅度，就可以通過濾波器的示波器進(jìn)行觀察，并讓學(xué)生做出總結(jié)。同時(shí)，在使用時(shí)還可以利用波特圖測試儀，設(shè)定使用頻率的反問，保證學(xué)生可以更加直觀的觀看到二階有源低通濾波器的頻率響應(yīng)線，學(xué)生在上課過程中就可以通過幅頻特性曲線找到濾波器的頻率。這樣，學(xué)生就可以搭建出一個(gè)更為實(shí)際的電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從而總結(jié)出自己所得結(jié)果，并于教師交流。

（二）二階有源濾波器的實(shí)際電路測試