仿真技術(shù)論文精選(九篇)

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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，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，無法趕上移動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)方法上基本是簡單的模仿，學(xué)生被動學(xué)習(xí)，缺少積極的思維和創(chuàng)新，也沒有探索的目標(biāo)和方向，沒有良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施；

（4）在移動通信原理課程中，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)時較少的影響，很多移動通信原理實(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，顯然對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是非常不利的。積極探索移動通信原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，嘗試開展仿真創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對于學(xué)生更好地學(xué)習(xí)移動通信原理課程，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)器原理和無線電波變換過程，從而加深信源編解碼和信道編解碼、無線電波發(fā)射與接收等知識的理解。在常規(guī)的實(shí)驗(yàn)課上，對移動通信實(shí)驗(yàn)原理的講解也要在黑板上書寫，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)計思路，不可避免地存在錯誤和不足，致使電路調(diào)試費(fèi)時費(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，在移動通信原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入仿真實(shí)驗(yàn)，是對理論課教學(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，可以方便地改變參數(shù)來調(diào)整電路，使之更好地接近設(shè)計要求，設(shè)計出較為理想的電路。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)雜的移動通信創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)，無法通過模擬實(shí)驗(yàn)完成實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，但是通過引入仿真教學(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。移動通信是通信原理、高頻電路和信號處理的交叉學(xué)科，學(xué)生只通過理論教學(xué)很難理解學(xué)科交叉性，對移動通信原理的理解也不夠全面。通過引入仿真教學(xué)，既能加強(qiáng)學(xué)生對移動通信原理的認(rèn)識，又能加強(qiáng)學(xué)生對實(shí)際電路的認(rèn)識，為后續(xù)課程學(xué)習(xí)打下堅實(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，提高設(shè)計調(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，開闊學(xué)生的視野。

3仿真教學(xué)開展實(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)的原理是把整個可用信道頻帶B劃分為N個帶寬為f的子信道，把N個串行碼元變換為N個并行的碼元，將高速信號變換為低速的并行子數(shù)據(jù)流，分別調(diào)制這N個子信道載波進(jìn)行同步傳輸，并在終端分開正交信號。信號的調(diào)制和解調(diào)實(shí)際是采用數(shù)字信號處理的方法來實(shí)現(xiàn)的。先將信號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，可以驗(yàn)證對子載波數(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)證兩種方法來理解調(diào)制。通過正交頻分各步驟的波形圖，形象地描繪信號調(diào)制解調(diào)的過程，逼真地顯現(xiàn)出真實(shí)信號傳輸變化的實(shí)時動態(tài)過程。

（1）確定參數(shù)。假設(shè)參數(shù)為：子載波數(shù)為8，F(xiàn)FT長度為8，符號速率、比特率、保護(hù)間隔長度為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)?？梢詫⒃蛄谢癁?6進(jìn)制的碼元圖，通過改變數(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。通過改變支路不同的調(diào)制方式，觀察到仿真波形，每次課都會有各式各樣新的實(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，具有sinc函數(shù)形式的頻譜。當(dāng)改變系統(tǒng)（N）時，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)算后的每個符號的同相分量和正交分量分別轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)，并將符號尾部G長度的數(shù)據(jù)加到頭部，構(gòu)成循環(huán)前綴。

（6）并串轉(zhuǎn)換。將每個符號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。對每個符號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)計的信號，在Matlab中編程實(shí)現(xiàn)該信號的調(diào)制，畫出調(diào)制前后信號的時序圖。此時，學(xué)生容易理解此種調(diào)制方式為何IFFT被稱調(diào)制。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生通過理論分析以及Matlab實(shí)驗(yàn)畫圖驗(yàn)證，進(jìn)一步加深了對正交頻分電路的理解。

4結(jié)束語

第2篇：仿真技術(shù)論文范文

1車工技術(shù)實(shí)習(xí)方案

1.1車工技術(shù)實(shí)習(xí)內(nèi)容及工藝

車工技術(shù)實(shí)訓(xùn)的主要內(nèi)容包括：認(rèn)識車床、端面的車削、外圓面的車削、臺階的加工，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，包含各個主要練習(xí)內(nèi)容。該零件的加工工藝主要包括：裝料，車平外端面，試切對刀，車外圓面，粗車大徑，精車大徑，粗車小徑，精車小徑，車倒角，車退刀槽，車外螺紋，卸料，二次裝夾，試切對刀，車外圓面，粗車二階，精車二階，倒角，切斷。

1.2實(shí)習(xí)教學(xué)安排

完整的整個實(shí)習(xí)周期需要42學(xué)時。其中理論教學(xué)8學(xué)時，由老師利用多媒體教學(xué)，讓學(xué)生對機(jī)床的構(gòu)造和操作上有了基本的了解，其余時間教師現(xiàn)場示教、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)際情況來看，多數(shù)錯誤發(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)等錯誤屢見不鮮，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)退刀錯誤，加工切削量過大等造成的事故發(fā)生。因?yàn)楣こ趟芰蠌椥韵禂?shù)大，在車削螺紋中讓刀明顯，所以取消螺紋車削的內(nèi)容，使用工程塑料進(jìn)行車削的時間約為20學(xué)時，剩余12學(xué)時實(shí)踐時間用于金屬切削及螺紋車削的教學(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)過程中不能對學(xué)生實(shí)現(xiàn)一對一輔導(dǎo)，而學(xué)生在獨(dú)立操作時，往往容易忘記操作要點(diǎn)，產(chǎn)生誤操作。表2是學(xué)生常見的誤操及其后果。從表中可以看出，在車工技術(shù)操作中，很多錯誤操作的原因是很簡單的，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。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，平均磨刀間隔時間為25工時，采用塑料工件后，平均磨刀間隔為100工時，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45號鋼材消耗較多，以4.5元/公斤技算，平均每個實(shí)訓(xùn)周期下來消耗的材料約2500元，而采用尼龍塑料作為練習(xí)材料，用45號鋼作為成品加工，這樣節(jié)省練習(xí)的消耗，每個周期大約能節(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。首先在加工過程中，由于工件材料塑性較大，會產(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，在加工過程中不能采用較大的切削參數(shù)，有時切削速度較大時，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軟化，工藝系統(tǒng)的動剛度不足，直接表現(xiàn)就是在裝夾中圓跳動很大，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，對加工工藝的要求比較寬泛，可能會養(yǎng)成某些學(xué)生的錯誤習(xí)慣，如用手指觸摸刀尖或工件表面等；在車削中用手撕扯切屑；單次背吃刀量偏大等等。以上種種弊端，一般可以通過后期的金屬車削教學(xué)及操作中得到糾正，對實(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】計算機(jī)仿真技術(shù) 信息化 制造業(yè)

1對系統(tǒng)仿真類型進(jìn)行概述

顧名思義，“仿真”就是對現(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)來研究相關(guān)事物，如通過系統(tǒng)模型的相關(guān)實(shí)驗(yàn)來研究設(shè)計或者存在的某個系統(tǒng)。

2對計算機(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

由于我國是一個制造業(yè)大國，并且制造業(yè)在我國的國民經(jīng)濟(jì)收入中也占很大的比例，因此，國家及企業(yè)都非常重視我國制造業(yè)技術(shù)的發(fā)展。隨著我國科學(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)域里面的一個重要手段，其被大量應(yīng)用到我國制造業(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)。對于系統(tǒng)仿真技術(shù)而言，如果從本質(zhì)上面來講，其就是通過建立仿真模型，然后再對仿真模型不斷進(jìn)行實(shí)踐模擬的一種先進(jìn)技術(shù)。它的實(shí)現(xiàn)過程主要是由仿真語言、計算機(jī)高級語言、以及計算機(jī)仿真軟件來實(shí)現(xiàn)，具體情況如上圖2-1所示。可以很明顯的看出，對于一個典型的仿真軟件來講，它主要包括程序包、仿真語言、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算機(jī)仿真軟件的一個發(fā)展情況。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，直到上個世紀(jì)80年代后期，出現(xiàn)了一體化的仿真環(huán)境。隨著我國計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，開始出現(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)庫管理的基礎(chǔ)之上來對實(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，人工智能等相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)也開始應(yīng)用到仿真建模、運(yùn)行以及對仿真的結(jié)果進(jìn)行分析之中。另外，廣義的制造系統(tǒng)的相關(guān)仿真器也開始大量出現(xiàn)，在某種程度上面很好的實(shí)現(xiàn)了對制造系統(tǒng)進(jìn)行的非語言建模、以及模型數(shù)據(jù)驅(qū)動等相關(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計算機(jī)仿真研究的熱點(diǎn)以及對我國制造業(yè)的相關(guān)影響

自從上世紀(jì)末以來，隨著我國制造業(yè)的競爭不斷加劇，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，需要先采取計算機(jī)來模擬整個產(chǎn)品的設(shè)計及制造過程，這樣便于發(fā)現(xiàn)各種問題，并且在產(chǎn)品制造之前就把問題解決掉，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)在我國制造行業(yè)里面的又一個重要研究熱點(diǎn)誕生，即虛擬產(chǎn)品的開發(fā)（VPD），它最早是來源于并行工程的思想。并行工程技術(shù)（CE）在對產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)之前就對產(chǎn)品的整個生命周期進(jìn)行全面的考慮，這樣，對解決相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計以及開發(fā)之間的矛盾是非常有益的。而虛擬產(chǎn)品開發(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)計系統(tǒng)等進(jìn)行綜合起來，從而進(jìn)一步的形成虛擬產(chǎn)品的開發(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)計等，以及預(yù)測產(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、生產(chǎn)的過程中，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。隨著計算機(jī)技術(shù)的高度快速發(fā)展，對仿真技術(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)面向全國甚至全世界，因此，它的仿真對象也是分布在不同的時空，在這樣的背景下就產(chǎn)生了分布交互化仿真技術(shù)（DIS）。對于這種仿真系統(tǒng)來講，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）通過采用計算機(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，這樣便可以通過實(shí)體之間的數(shù)據(jù)方面的交換構(gòu)成時空到合成仿真環(huán)境的一種比較先進(jìn)的仿真技術(shù)。如今，在我國制造業(yè)中已經(jīng)產(chǎn)生了虛擬企業(yè)或者類似于DIS的虛擬研究開發(fā)中心等。就目前來講，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，它就是虛擬研究開發(fā)中心。由于當(dāng)今社會是動態(tài)快速發(fā)展變化的，人們的需求更多轉(zhuǎn)向個性化、多樣化等方向，因此，對于制造企業(yè)來講，它們就要抓住市場的需求，然后采取方式（如柔性生產(chǎn)制造）來快速響應(yīng)市場需求，這樣才能夠?yàn)槠髽I(yè)獲取更多的市場利潤，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)要想獲得市場機(jī)會，它們就有可能通過互聯(lián)網(wǎng)來臨時連接成一種動態(tài)方面的聯(lián)盟-也就是所謂的虛擬企業(yè)。

4結(jié)束語

隨著我國社會的不斷發(fā)展，導(dǎo)致計算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展也日新月異。在制造業(yè)中，對于整個產(chǎn)品的生命周期來講，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)競爭激烈的社會，計算機(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】計算機(jī)仿真技術(shù) 物流實(shí)驗(yàn)室 建設(shè)策略

物流專業(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)室對學(xué)生實(shí)踐操作能力的提升具有重要意義。由于計算機(jī)仿真技術(shù)存在諸多的優(yōu)勢如成本少、可控性高、可視化等，將其運(yùn)用到物流實(shí)驗(yàn)室中可以帶來意想不到的效果。

1 構(gòu)建基于計算機(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)過程中，除了要傳授學(xué)生相關(guān)的物流知識外，還必須培養(yǎng)其一定的實(shí)踐操作能力。通過將計算機(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)展變化來及時更新所需的資源，能在并不廣闊的場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)的知識運(yùn)用到實(shí)際生活中。

1.2 科研方面

對于具有豐富理論知識，想有進(jìn)一步發(fā)展的學(xué)生來說，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、高級實(shí)驗(yàn)活動。為此，構(gòu)建基于計算機(jī)仿真技術(shù)的物流實(shí)驗(yàn)室是滿足學(xué)生要求的不二選擇，能夠?yàn)楝F(xiàn)代社會培養(yǎng)一批高級別的物流管理團(tuán)隊(duì)。

1.3 社會服務(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，還肩負(fù)著服務(wù)社會的責(zé)任。由于目前缺乏實(shí)踐系統(tǒng)，基于計算機(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，通過實(shí)驗(yàn)室豐富的軟硬件資源來承接相關(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，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)，減少了社會資源的大量耗費(fèi)。

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

其次，基于計算機(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)、自動識別技術(shù)、信息管理與決策技術(shù)等為一體；從學(xué)科與專業(yè)的角度出發(fā)，合理使用實(shí)驗(yàn)室建設(shè)費(fèi)用，優(yōu)化配置各類硬軟件、場地資源，建立健全物流仿真實(shí)驗(yàn)工程體系，為專業(yè)設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計提供幫助，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)生利用電腦來構(gòu)建仿真模型。另外，還需購置下列設(shè)備：投影機(jī)、弧形三維屏幕（籠罩整個實(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的設(shè)置。同時還要有具備無線遙控功能的激光筆，為相關(guān)操控提供便利。

基于計算機(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?？蒲袇^(qū)中主要配備辦公桌椅、電腦以及教研人員，是教育者日常開展科研活動的場地。

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、倉庫系統(tǒng)出入庫仿真、生產(chǎn)物流仿真、機(jī)場仿真等領(lǐng)域。由于當(dāng)前運(yùn)用的Flexsim軟件只涉及一些基本功能，所以還需對其進(jìn)行升級，添進(jìn)相配套的優(yōu)化軟件包。

2.2.3 建設(shè)流程

基于計算機(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。舉例說明，選擇相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)場所及設(shè)備，建設(shè)滿足教學(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)過程中，應(yīng)通過委托開發(fā)與自行研發(fā)相結(jié)合的手段。由于對大型仿真物流系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)時會耗費(fèi)諸多的時間、精力，并且要求有豐富的計算機(jī)編程知識，所以應(yīng)開展招投標(biāo)活動，委托專業(yè)機(jī)構(gòu)開發(fā)，同時自己與相關(guān)團(tuán)隊(duì)協(xié)作開展二次研發(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)提供了堅實(shí)的保障。從專業(yè)特色角度出發(fā)，制定系統(tǒng)完善的培養(yǎng)計劃，構(gòu)建實(shí)踐性高的物流實(shí)驗(yàn)室，致力于將計算機(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。

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作者簡介

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)橛嬎銠C(jī)應(yīng)用。

第5篇：仿真技術(shù)論文范文

論文摘要：針對電子信息類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，結(jié)合實(shí)際的教學(xué)條件，對實(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)條件的空間和時間限制，充分發(fā)揮了學(xué)生能動性，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

實(shí)驗(yàn)是電子信息類專業(yè)學(xué)生課程教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)，是對理論教學(xué)的補(bǔ)充和深化，其開設(shè)方式關(guān)系到學(xué)生對理論知識的掌握和應(yīng)用，直接影響著學(xué)生的操作技能、主觀能動性和實(shí)際動手能力的提高，也決定著理論和實(shí)驗(yàn)的教學(xué)水平。因此，在教學(xué)過程中一定要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)這個實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，充分利用實(shí)驗(yàn)資源來培養(yǎng)和提高學(xué)生解決問題的能力和創(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)模式和問題

在我國高校工科教育中，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)前來說具有特殊重要性[1]。我國教育主管部門也在積極得進(jìn)行著推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)的改革與建設(shè)。例如：在全國高校本科教學(xué)水平評估中，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。越來越多的高校開始響應(yīng)教育部的號召，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)方法改革勢在必行

隨著計算機(jī)的普及和應(yīng)用，在教學(xué)中也越來越多地借助計算機(jī)來輔助設(shè)計方法，同樣，在實(shí)驗(yàn)中借助計算機(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、降低對實(shí)驗(yàn)器材的破壞性、完成更復(fù)雜更高難度的設(shè)計性實(shí)驗(yàn)、更加全面地分析實(shí)驗(yàn)對象以及結(jié)果的性能指標(biāo)等，具有高效、快速、直觀、完整的優(yōu)勢。開展仿真實(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)上采用計算機(jī)新型軟件對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬，大大提高了學(xué)生對本專業(yè)知識的應(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)的引入勢在必行。

對當(dāng)今高校來說，學(xué)生人數(shù)不斷增加，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備和資金滿足不了大學(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)用高等問題。將仿真技術(shù)引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中來，學(xué)生一方面可以利用計算機(jī)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計，又可以直觀地驗(yàn)證仿真過程和結(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)計帶入到課余生活中來進(jìn)行，大大提高了學(xué)生對實(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)來進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入計算機(jī)仿真技術(shù)，一方面，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，另一方面，老師可以利用計算機(jī)技術(shù)來觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程，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)過程中受到課堂、課時、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，同時為學(xué)生提供了更加開放靈活的實(shí)驗(yàn)條件。對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)教材來說，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，充實(shí)了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的能動性和趣味性，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，越來越多的高校重新對實(shí)驗(yàn)室建設(shè)進(jìn)行了規(guī)劃，利用計算機(jī)仿真技術(shù)改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個新的發(fā)展方向。在高校實(shí)驗(yàn)室中引入計算機(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[3]。

以單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，在實(shí)驗(yàn)過程中我們引入proteus仿真軟件，用它來模擬單片機(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)容難于改動等局限。整個實(shí)驗(yàn)設(shè)計都是基于計算機(jī)仿真技術(shù)的，除了計算機(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)余愛好上，比如目前的電子設(shè)計大賽，挑戰(zhàn)杯等，學(xué)生完全可以利用計算機(jī)來進(jìn)行仿真，先用計算機(jī)仿真出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，在計算機(jī)上進(jìn)行模擬調(diào)試，最后用硬件實(shí)現(xiàn)。在整個過程中，學(xué)生可充分發(fā)揮自己的才能，通過大量仿真對比，達(dá)到設(shè)計目的，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)計競賽中，我們使用proteus開發(fā)環(huán)境對學(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，對單片機(jī)的學(xué)習(xí)比單純學(xué)習(xí)書本知識更容易接受，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)計效率。 轉(zhuǎn)貼于

另外，開展仿真教學(xué)對于我國的遠(yuǎn)程教學(xué)也是一種很好的嘗試，有著重要的意義。

3.2 重新安排各類性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，適量增加綜合性、設(shè)計性實(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，它的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相對簡單，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的基本操作、數(shù)據(jù)處理和計算技能，驗(yàn)證和加深對課本知識的掌握和理解。綜合性實(shí)驗(yàn)則要求學(xué)生必須具有一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識和基本操作技能，能夠運(yùn)用某一課程或多門課程的綜合知識，進(jìn)而對實(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越多地提出課程設(shè)計也是為了加強(qiáng)學(xué)生對綜合知識的運(yùn)用。為充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主觀能動性，設(shè)計性實(shí)驗(yàn)也必不可少。設(shè)計性實(shí)驗(yàn)?zāi)芗由顚W(xué)生對理論知識的認(rèn)識，由學(xué)生自己負(fù)責(zé)計劃和執(zhí)行，充分提高了學(xué)生的思維能力、動手能力、分析和解決工程實(shí)際問題的能力[3]，發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性，設(shè)計性實(shí)驗(yàn)的完成可以充分借助于計算機(jī)仿真技術(shù)來完成。

驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計性實(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)計性實(shí)驗(yàn)的比例至少要達(dá)到60%以上，同時設(shè)計性實(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)生的主觀能動性和創(chuàng)新能力。

3.3 硬件軟件都要抓，都要硬

計算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)雖然可以準(zhǔn)確地反映整個實(shí)驗(yàn)過程， 是一種新型的應(yīng)用技術(shù)，十分有效，但是仿真技術(shù)不是萬能的，它畢竟不是真正的實(shí)驗(yàn)，在許多場合仿真只能起輔助作用。也就是說不能用仿真實(shí)驗(yàn)來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)對實(shí)驗(yàn)課教師的培訓(xùn)，通過培訓(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，必然對教師提出更高的要求：一是教師也應(yīng)加強(qiáng)專業(yè)知識和技能的學(xué)習(xí)，來提高自己的業(yè)務(wù)能力和綜合素質(zhì)，另外，不斷更新專業(yè)知識的結(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)理論知識的培訓(xùn)和實(shí)驗(yàn)的培訓(xùn)以及學(xué)術(shù)研討會，從而擴(kuò)大視野，更新教學(xué)觀念，及時了解嵌入式系統(tǒng)發(fā)展趨勢和動態(tài)，促進(jìn)電子類實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展；三是要大力組織專業(yè)教師去積極申報相關(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

隨著社會對人才要求的提高，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)生的動手和創(chuàng)新能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須能夠跟得上時代的腳步，將仿真技術(shù)應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可以充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，加快學(xué)生適應(yīng)社會的能力，同時學(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。針對新興的多學(xué)科綜合的微電子專業(yè)，作者討論了信息技術(shù)在微電子專業(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抑虚L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。 

微電子專業(yè)是我國近年來大力發(fā)展的一個多學(xué)科綜合、高技術(shù)密集的新興專業(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、制造和測試等理論和技術(shù)。微電子專業(yè)教學(xué)由于課程開設(shè)時間較短、涉及學(xué)科多、理論性強(qiáng)、同時又與實(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)量成為微電子專業(yè)教學(xué)中迫切需要解決的問題。將現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用到微電子專業(yè)的教學(xué)活動中，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，取得了很好的教學(xué)效果。 

1.多媒體技術(shù)在專業(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、動畫、視頻等新穎的教學(xué)形式，將教學(xué)內(nèi)容生動形象地展示給學(xué)生，使學(xué)生獲得直觀的感性認(rèn)識。多媒體教學(xué)方式有助于學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容，特別是重難點(diǎn)內(nèi)容的理解和吸收，是對傳統(tǒng)教學(xué)方式的突破和有益的補(bǔ)充。針對于微電子專業(yè)的特殊性和綜合性，我們在教學(xué)中采用多種多媒體表現(xiàn)方式，分別應(yīng)用在以下幾個方面。 

1.1幻燈片教學(xué) 

多媒體輔助教學(xué)課件通常由多頁幻燈片組成。在幻燈片中可以插入各種對象如文字、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，有效地增強(qiáng)了教學(xué)效果。微電子專業(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)雜問題簡明化，調(diào)動學(xué)生的積極性，提高學(xué)習(xí)效率。 

1.2動畫演示 

電腦動畫的運(yùn)用能夠進(jìn)一步提升多媒體技術(shù)的作用和效果。動畫能夠?qū)⑽㈦娮訉I(yè)課程中遇到的深奧的理論問題和復(fù)雜的內(nèi)部機(jī)理，通過簡單的畫面動態(tài)地表示出來，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，電腦動畫能夠逼真地再現(xiàn)微電子工藝流程的加工過程，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、專業(yè)程度高，對在校學(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)不對學(xué)生開放實(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，或者購置相關(guān)內(nèi)容的影像資料，通過多媒體放映給同學(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)們紛紛反映大開眼界，受益匪淺，不僅對課程里所學(xué)的內(nèi)容有了直觀的認(rèn)識，而且了解到產(chǎn)業(yè)的前沿發(fā)展。 

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

得益于計算機(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)室購置的設(shè)備和儀器，特別是微電子專業(yè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備價格高昂、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。而使用基于虛擬仿真技術(shù)的教學(xué)方式，過程簡單靈活，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)在微電子專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個方面：一是在電路設(shè)計方面，基于電子設(shè)計自動化（electronic design automation，eda）技術(shù)實(shí)現(xiàn)對電子線路（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)體工藝和器件的計算機(jī)輔助技術(shù)（technology computer aided design，tcad）實(shí)現(xiàn)對微電子制造工藝和半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)及工作過程的仿真與演示。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性，在課堂和實(shí)驗(yàn)中通過軟件設(shè)計微電子電路、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，過程可視，還能夠大幅節(jié)省實(shí)驗(yàn)設(shè)備的購置和維護(hù)費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)高效。 

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

近年來網(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，為微電子專業(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的平臺，進(jìn)行答疑、作業(yè)提交、通知等教學(xué)活動。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)平臺的建設(shè)，極大地推動了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教學(xué)體系中的應(yīng)用，將會成為現(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)秀的符合社會需求的專業(yè)人才。 

 

參考文獻(xiàn)： 

［1］劉子良.發(fā)揮幻燈片在計算機(jī)輔助教學(xué)中的作用［j］.中國現(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： 在分析專用數(shù)字仿真計算機(jī)的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上提出半實(shí)物仿真對仿真計算機(jī)和實(shí)時網(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)時網(wǎng)絡(luò)方案是完全可以滿足仿真發(fā)展需求的。

作為信息技術(shù)核心的計算機(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)用于國民經(jīng)濟(jì)和社會生活中。而作為計算機(jī)技術(shù)重要組成部分的計算機(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。它是在計算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種仿真應(yīng)用技術(shù)。

據(jù)最新統(tǒng)計資料表明，計算機(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）是計算機(jī)世界最熱門的一個詞匯。視景仿真技術(shù)是計算機(jī)仿真技術(shù)的重要分支，是計算機(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 專用數(shù)字仿真計算機(jī)的特點(diǎn)

1.1 仿真計算機(jī)的用途和發(fā)展

圍繞著對仿真計算機(jī)的計算速度、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算機(jī)、數(shù)?；旌嫌嬎銠C(jī)、專用數(shù)字仿真計算機(jī)等類型的仿真計算機(jī)。尤其是以AD100及國產(chǎn)YF-2為代表的專用數(shù)字仿真計算機(jī)在國內(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 專用數(shù)字仿真計算機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

以AD100及國產(chǎn)YF-2為代表的專用數(shù)字仿真計算機(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)總線方案解決了計算速度和存儲容量問題；② 設(shè)計專用仿真語言，該語言簡潔、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，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)精確仿真計算幀時的定時；③ 提供高速A/D、D/A接口，開關(guān)量輸入輸出接口及數(shù)字量（DPM）等接口形式，實(shí)現(xiàn)仿真計算機(jī)同仿真系統(tǒng)的連接。

1.3 專用仿真計算機(jī)存在的不足

① 數(shù)字接口能力不足：該型仿真計算機(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：這類專用數(shù)字仿真計算機(jī)采用專用設(shè)計結(jié)構(gòu)，與通用計算機(jī)有著較大的差別，硬件維護(hù)和軟件管理需要配置專人，而且出現(xiàn)故障不象通用計算機(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 仿真計算機(jī)的新要求

隨著仿真系統(tǒng)間的信息交換已開始轉(zhuǎn)入以數(shù)字信號為主，專用數(shù)字仿真計算機(jī)在數(shù)字接口方面能力的不足就顯示出來了。仿真設(shè)備控制、管理使用的計算機(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仿真計算機(jī)的新方案，既能保持專用數(shù)字仿真計算機(jī)的優(yōu)點(diǎn)又能滿足高速實(shí)時數(shù)字接口的需求。這個需求就是對航空制導(dǎo)武器半實(shí)物仿真系統(tǒng)中仿真計算機(jī)的新要求。

2 仿真計算機(jī)和實(shí)時網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新發(fā)展

2.1 實(shí)時網(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，即多個設(shè)備共用某些信息。如對目標(biāo)信息來說，目標(biāo)特征信號生成裝置、目標(biāo)運(yùn)動仿真器、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足要求。同時半實(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，就是信息傳輸延遲要小。

經(jīng)過綜合比較分析，光纖反射內(nèi)存影射式實(shí)時網(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)，另一種是通過實(shí)時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)各個節(jié)點(diǎn)的時間沒有延遲，能做到信息同步更新。而且一個節(jié)點(diǎn)故障只影響本節(jié)點(diǎn)，不影響整個網(wǎng)絡(luò)。這一特性對進(jìn)行系統(tǒng)局部聯(lián)試時非常有用，不必所有設(shè)備均開機(jī)。

RTnet的運(yùn)行機(jī)制很簡單，分布式計算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)，每臺結(jié)點(diǎn)機(jī)上插一塊 RTnet卡，卡上有雙端口讀寫內(nèi)存，通過驅(qū)動軟件可以讀寫這些內(nèi)存，當(dāng)數(shù)據(jù)被寫入一臺機(jī)器的內(nèi)存中后，RTnet卡自動地通過光纖傳輸?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間延遲，所有RTnet卡上的內(nèi)存將寫入同樣的內(nèi)容。各成員在訪問數(shù)據(jù)時，只要訪問本地的RTnet卡內(nèi)存即可。

RTnet適應(yīng)的計算機(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

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

① 仿真工作站同實(shí)時網(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)計的，但這種通用工作站與通用微機(jī)之間還會有些微小的差別。② 各仿真設(shè)備控制計算機(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)動板卡等不相同。為了保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，簡化應(yīng)用開發(fā)工作，有必要對能夠升級的設(shè)備控制計算機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一配置，還要對相應(yīng)設(shè)備驅(qū)動卡、驅(qū)動程序進(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)對數(shù)據(jù)存儲地址的統(tǒng)一分配，明確各個信息的讀寫地址。對系統(tǒng)中注冊信息、節(jié)點(diǎn)狀態(tài)標(biāo)志、同步時鐘等信息使用的地址也要進(jìn)行規(guī)定。

總之，隨著分布式計算機(jī)仿真系統(tǒng)、虛擬樣機(jī)分布仿真系統(tǒng)的廣泛開發(fā)和應(yīng)用，實(shí)時網(wǎng)絡(luò)技術(shù)做為一種快速的信息交換手段會得到更廣泛的應(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)員很難直接面對設(shè)備進(jìn)行預(yù)習(xí)或復(fù)習(xí)，同時在預(yù)習(xí)中由于操作不善而損壞儀器的現(xiàn)象也時有發(fā)生，因此利用虛擬仿真技術(shù)，在計算機(jī)上仿真物理實(shí)驗(yàn)，來提高學(xué)員對物理實(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、無破壞性、經(jīng)濟(jì)性以及高仿真性等特點(diǎn)，對學(xué)員掌握物理實(shí)驗(yàn)具有重要的意義。

對物理實(shí)驗(yàn)的仿真我們首先是對各個獨(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)為例來說明單個物理實(shí)驗(yàn)的仿真過程。實(shí)驗(yàn)儀器如下圖所示：

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

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算機(jī)產(chǎn)生的虛擬世界，而且還還提供用戶和虛擬世界之間的直接通信手段。它具備3個基本特征

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

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

（3）構(gòu)想：虛擬現(xiàn)實(shí)不僅是一個用戶與終端的接口，而且可使用戶沉浸于此環(huán)境中獲取新知識，提高感性和理性認(rèn)識，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)會將處理后的狀態(tài)實(shí)時顯示或由傳感裝置反饋給用戶。

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，用戶在這個抽象模型上可以更高效、更節(jié)省、更靈活、更安全地對物理系統(tǒng)進(jìn)行了解和設(shè)計。

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)。對模型的建立本系統(tǒng)采用3D MAX建模工具對模型進(jìn)行幾何建模和行為建模。利用3D MAX軟件來進(jìn)行三維建模和紋理貼圖，生成一個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)顯示屏上的顯示畫面都是用GL Studio來制作完成的，制作流程如圖所示：

在第二個過程中，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)都是在這個過程完成的。這一過程又可分為三個部分來完成：（1）是夫蘭克—赫茲實(shí)驗(yàn)的手動操作，這在GL Studio中一個面板內(nèi)既可完成；（2）是利用微機(jī)采集數(shù)據(jù)來自動完成實(shí)驗(yàn)，得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并在V—I圖中自動繪制數(shù)據(jù)曲線，在這個過程當(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)顯示器面板的動態(tài)庫，把它們作為元件在導(dǎo)入到另一個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，這個過程的制作方式與第二部分相似。在第四個過程中主要是集成過程，Vega是MultiGen-Paradigm公司開發(fā)的一個面向?qū)ο蟮闹奶摂M現(xiàn)實(shí)平臺，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)的庫和Audio Work2實(shí)時多通道音響系統(tǒng)。Lynx是Vega提供的帶有圖形用戶界面工具集，并通過設(shè)定參數(shù)與相互間關(guān)系，可以實(shí)現(xiàn)簡單的仿真應(yīng)用程序，同時為虛擬系統(tǒng)的開發(fā)提供必要的支持，如模型、場景和交互設(shè)備等。

3.實(shí)驗(yàn)的最終集成

在單個物理實(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++作為軟件平臺進(jìn)行集成。在VC中完成操作界面和目錄，點(diǎn)擊各個目錄進(jìn)入各個獨(dú)立的物理仿真實(shí)驗(yàn)當(dāng)中由于各個實(shí)驗(yàn)是獨(dú)立的，因此過程的制作相對簡單。

結(jié)束語

本文提供了一種使用3DMAX、GL Studio和Vega進(jìn)行虛擬仿真系統(tǒng)開發(fā)的方案，這個方案是基于微機(jī)平臺設(shè)計的，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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[2] 曾芬芳. 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù).上海交通大學(xué)出版社.1997

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)被控對象的靜態(tài)和動態(tài)特性，獲得控制參數(shù)[1]。PID控制原理簡單，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℃以內(nèi),然而通過響應(yīng)過程中的超調(diào)量和響應(yīng)速度來看，模糊控制的優(yōu)勢更加明顯。

2.流水線加熱爐結(jié)構(gòu)

流水線加熱爐是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，它的整個爐體由三個區(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。在每個爐膛側(cè)面都有一個進(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)是近年來隨著計算機(jī)技術(shù)發(fā)展起來，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)既有計算機(jī)仿真成本低等特點(diǎn)，又能保證復(fù)雜對象模型的準(zhǔn)確。

本文以流水線加熱爐為控制對象建立起溫度半實(shí)物仿真控制系統(tǒng)，整個系統(tǒng)包括以下三個方面：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I/O口實(shí)現(xiàn)前者對后者的控制，整個系統(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

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

將流水線加熱爐三個爐膛分別看成三個獨(dú)立的系統(tǒng)，給定每個爐膛進(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)向時間軸做垂線的交點(diǎn)與原交點(diǎn)之間的距離即為T[6]。各部分的數(shù)學(xué)模型如下。免費(fèi)論文。

通過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)過計算，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)對流水線加熱爐的各個區(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)過實(shí)驗(yàn)調(diào)整之后，利用PID控制方式對流水線加熱爐的三個區(qū)控制得到結(jié)果，穩(wěn)定時溫差都在±1℃以內(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{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，對每個爐區(qū)的模糊控制結(jié)果溫差都在±1℃以內(nèi)。

7.結(jié)論

從對流水線加熱爐的各個爐膛的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℃以內(nèi)；然而，模糊控制的響應(yīng)時間要比PID控制的響應(yīng)時間短的多。綜上，利用模糊控制方案對于控制具有大慣性、大滯后的復(fù)雜系統(tǒng)，比PID控制更有優(yōu)勢；并且模糊控制不需要知道被控對象的數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)起來比PID控制簡單。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)計控制器，縮短實(shí)驗(yàn)時間，節(jié)約成本，可以在過程控制中推廣利用。

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