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仿真技术及其应用精选(九篇)

仿真技术及其应用

第1篇:仿真技术及其应用范文

【论文摘要】将虚拟仿真技术引入教学领域后对传统教学手段产生了强烈冲击。本文针对航空电子装备教学中如何应用虚拟仿真技术给出了应用方法和体会。

1.引言

自 20世纪 9o年代以来,以计算机仿真技术 、多媒体技术和虚拟现实技术为特征的“虚拟仿真实验室”开始在世界各地出现,并逐步渗透到教学领域。作为一种新型的实验教学手段,虚拟仿真教学对传统的教学手段产生了强烈冲击,并引发了教学领域一系列深刻的变化。种种迹象表明,虚拟仿真教学将是今后实验教学改革的一个重要发展方向。本文结合多年来在航空电子装备教学中应用虚拟仿真技术的经验,探讨在航空电子装备教学软件中应用虚拟仿真技术的方法和体会。

2.虚拟仿真技术简介

虚拟仿真技术是对虚拟现实技术和系统仿真技术的合称。

2.1虚拟现实技术

虚拟现实技术就是利用三维建模技术,构建一个与现实世界的物体和环境相同或相似的虚拟三维场景,并能响应用户的输入,根据用户的不同动作做出相应的反应。虚拟现实的关键技术主要有动态环境建模技术、实时三维图形 生成技术、立体显示和传感器技术等。虚拟现实技术主要侧重于对真实物体物理特征的仿真,也称为视景仿真,它主要用于产品设计与展示、商业广告、游戏设计等。

在航空电子装备教学中,大量用 到对装备的外观 、结构 、组成 、连接 、机安装位置的展示 ,传统教学大都采用实物展示 的方法 。近年来随着大量航空电子装备 的更新换代,因受经 费、场地及使用寿命等因素的限制 ,传统教学方法 已远远不能满足要求 ,而采 用虚拟现实技术的展示方法则 以其廉价 、无场地限制和效果 良好得以广泛应用。

目前有大量成熟的软件平台可以进行视景仿 真的开发,主流平台creator vega vega prime vtree opengvs quest3d vrtolls eon、web3d、java3d、glstudio等。其中,multigen公司的虚拟现实数据库 openflight已经成为 了工业标准 ,在军事 、航空航天等领域应用都 比较成熟 。在航空 电子装备虚拟仿真软件的开发中我们采用r vega prime、glstudio和 eon作为视景仿 真开发的技术平台 ,解决物理模型的创建、场景显示等问题。该平台可以达到照片级 的视景仿真效果 .同时采用嵌入 opengl技术来解决物理模型 的交互问题。

2.2系统仿真技术

系统仿真技术是伴随着计算机技术的发展而逐步形成的一门新兴学科 .它通过建立实际系统 的数学模 型 ,利用计算机运算来达到对被仿真系统的分析、研究、设计等目的。系统仿真技术主要侧重于对真实系统的内在机理、运动方式 的仿真,也称为行为仿真。系统仿真技术最初主要用于航空、航天、原子反应堆等价格昂贵、周期长、危险性大实际系统试验难以实现等少数领域,后来逐步发展到电力、石油、化工、冶金、机械等一些主要工业部门,并进一步扩大到社会系统、经济系统、交通运输系统、生态系统等一些非工程系统领域。

在航空电子装备教学中,对装备工作原理的讲解既是重点也是难点。传统教学方法主要通过教员的讲述,配合一些静态的图形帮助学员理解 .教学效果主要依赖于教员的授课水平和技巧 。近年来.我们尝试将系统仿 真技术应用到航空电子装备教学中,根据被仿真装备的工作原理,建立系统的数学模型,并根据装备的不同工作状态,对模型进行动态运行.结合虚拟现实技术实现的逼真场景.较好地模拟实际装备的工作情况。利用该技术开发、研制的教学软件不但可供教员教学使用.也可供学员自学,并达到了较好的教学效果。 

目前,有许多成熟的系统仿真开发平台软件.如 simulink、systemview等,这些软件以其功能强大和使用方便、易用性受到广大用户欢迎.但价格较为昂贵,且大多未提供对外的仿真数据接口.仿真系统应用的灵活性、扩展性和可变性受到很多限制。当然也可自行开发适用 的仿真开发平台软件。在航空电子装备虚拟仿真软件的开发中我们采用的是自行开发的系统仿真平台软件。

3.虚拟仿真技术在航空电子装备教学中的应用方法和步骤

3.1建立仿真模型

这里所说的仿真模型既包括反映航空电子装备外观、结构的三维物理模型 ,也包括揭示其内在工作机理及行为的数 学模 型。对三维物理模型的建立,主要依据装备本身的物理状态,其原则就是在尽量减小面数的同时提高逼真度。对系统数学模型的建立,则需要视系统的复杂程度进行取舍和优化,本着够用为度的原则 ,以尽量减小运算量。建立数学模型时 ,还应考虑到系统运行时的参数调整。

3.2创建仿真装备的虚拟场景并驱动

对于虚拟场景的驱动,根据使用方式的不同采用了不同的方式如果进行的仅是装备外观、结构的展示,可使用eon进行动作的编辑和驱动;如果需要对装备进行虚拟操作仿真,则使用 glstudio软件先进行操作面板、虚拟仪表的编辑和制作,然后再利用 vega prime驱动以实现更复杂的交互操作。

3.3系统集成

系统集成就是将上述做好的模型、场景按照教学软件所需的形式将其有机的整合在一起,使之成为_个完整的 、规范的教学软件。系统集成可以使用目前常用的软件开发平台如 vb、vc++等。由于上述虚拟现实驱动软件如 eon、glstudio及vega prime等均以activex控件方式提供 了可用 于常用 软件开发平台的运行插件,因此,系统集成变得十分方便。编写程序时,只需考虑软件功能的安排,注意程序间的兼容性即可。

系统集成时,还需要将系统行为仿真的结果通过视景仿真表现出来,即用行为仿真的数据来驱动三维物理模型的动作。由于系统行为仿真采用了专门的运行平台,与视景仿真处于不同的系统进程中.因此这种驱动是通过两进程间的实时通信来完成的。这里还需要考虑进程间的同步问题。

第2篇:仿真技术及其应用范文

【摘要】随着时代的发展,科技的进步,虚拟仿真技术在实训教学中的作用也越来越明显。虚拟仿真技术的应用可以有效地提高教学的质量和效率。本论文通过阐论虚拟仿真实训系统的虚拟仿真机器人机械臂模型用到的三维建模技术及软件(如Maya、Max等)、原理以及虚拟仿真技术的应用领域和发展趋势,从而研究它的价值和市场经济效益,并探析了虚拟仿真实训系统开发的技术在实训教学中的应用。

【关键词】虚拟仿真技术/平台;虚拟仿真训练系统;实训教学

一、虚拟仿真实训系统的三维建模技术及软件研究

虚拟仿真系统的功能主要体现在它可以让使用者借助于专用的视、听、触觉等具有感知功能的设备,进入仿真系统制造的虚拟空间,并且还能够与虚拟环境中的人和物体进行实时交互,从而感知和操作虚拟环境中的各种对象,最终达到身临其境的效果。它的组成主要是把计算机作为主要的部分,其次综合利用三维图形、多媒体、仿真等技术构建起一个逼真的虚拟系统。从它的组成部分和应用程序来看,虚拟仿真实训系统对三维图形的利用还是十分频繁的,因此我们应当对其进行重点研究。虚拟仿真实训系统在工业机器人上的应用设计主要是利用三维建模软件,通过虚拟现实标准语言建立虚拟环境中的实体模型表现出来,最后通过描述它们之间的结构关系,快速、真实地显示三维虚拟工业机器人,并为工业机器人控制系统提供一个研究观察平台。本段主要通过对虚拟仿真实训系统的三维建模技术及软件研究,来发现虚拟仿真技术的优点和研究其未来的发展方向。

Maya软件是美国Autodesk公司出品的世界顶级的三维动画软件,通过对Maya软件的运用,能够使虚拟仿真实训系统在一定程度上提高制作三维动画的效率和品质,调节出仿真的角色动画,使其得出更加真实的效果。这是因为Maya软件不仅仅包括一般三维和视觉效果制作的功能,而且还能够和世界上最先进的建模、数字化布料模拟、毛发渲染、运动匹配技术相结合,使得虚拟仿真实训系统所创造出的画面更加真实有立体感。

二、虚拟仿真技术在各领域内的作用

随着科技的发展,虚拟仿真技术在一些高科技等高端领域的地位越来越凸显出来,地位与作用也逐渐提升。尤其是在移动互联网的应用与开发、手机游戏设计及其所用到的一些主流引擎甚至高端引擎方面的价值更为突出。

Maya软件是虚拟仿真技术的一种,它应用的对象是专业的影视广告,角色动画,电影特技等。它能够在工作的过程中展现的比较灵活,易学易用,制作出动画的效率非常高,渲染出画面的真实效果比较强,它对画面中角色动作的捕捉尤为清晰,与画面角色的绑定的联系性也十分紧密,是虚拟仿真实训系统中一个比较不错的系统软件。MAX软件它最开始的应用是在电脑游戏中的动画制作,后来又进一步的开始参与影视片的特效制作,MAX软件还被广泛地应用于广告、影视、工业设计、建筑设计、多媒体制作、游戏、辅助教学以及工程可视化等领域,也就是虚拟仿真实训系统当中。它强大的立体三维功能被新媒体、影视动画、游戏动画等领域广泛运用。

三、虚拟仿真技术为机器智能实验课带来的好处

虚拟仿真技术的应用为现代化的社会带来了许多的方便,让机器实验课、项目实训的智能科学与技术专业实验教学越来越丰富化。虚拟仿真技术的应用可以有效地提高教学的质量和效率。通过对虚拟仿真技术的应用,使得上级和下级、老师和学生的客户信息以及实训项目、实训指导、模拟操作、技能测评等等的信息存储在管理信息库中,与此同时,上级和下级或是老师和学生之间就可以通过客户机对下级或者学生之间的实训进行远程的指导与管理。

随着时代的发展,科技的进步,虚拟仿真技术在在现代职业技能教学中的作用也越来越明显。虚拟仿真技术的不断完善和发展,将为机器智能实验课等实训课程带来更多的方便和益处。由于它能够为人们提供一种高级的人机接口,具备交互性、想象性、沉浸性等特点,所以它主要的应用领域在政府、企业、学校等这些需要实训学习环境的地方。

四、虚拟仿真实训系统的应用领域和发展趋势

作为一项新兴的科学技术,虚拟仿真技术还处在一个不断探索前进与不断完善的阶段当中,其发展趋势呈一个不断上升的大幅增长的趋势。从目前来看,虽然目前政府、教育部门、学校、教师都已经认识到了虚拟仿真技术对于职业教育实践性教学环节的重要作用和发展前景,但在实际中,依然存在着许多问题亟待解决,因此虚拟仿真技术正在与教育、培训等领域不断地相适应和匹配。

其次,虽然目前政府、教育部门、学校、教师都已经认识到了虚拟仿真技术对于职业教育实践性教学环节的重要作用和发展前景,但在实际中,依然存在着许多问题亟待解决。虽然目前政府、教育部门、学校、教师都认识到了虚拟仿真技术对于职业教育实践性教学环节的重要作用和发展前景,但在实际中,依然存在着许多问题亟待解决。例如:虚拟仿真技术对计算机及相关硬件的要求比较高,但是这些方面的发展不能够满足人们对虚拟仿真技术的需要,虚拟仿真软件数据是一个庞大的数据库,三维立体仿真软件的应用对显卡和显示器等也有很高的要求,也就是说,虚拟仿真系统对硬件的要求较高。因此需要对计算机及相关硬件的发展有一个更高的要求。最后,教学类虚拟仿真软件的质量还有待提高、对虚拟仿真技术的研发标准也不统一和对虚拟仿真技术应用不够广泛等等,这些都是需要发展改善的地方,也是未来虚拟仿真技术发展的一个大的趋势。

五、虚拟仿真实训系统的价值和市场经济效益

虚拟仿真实训系统作为一个高端的科技系统,对政府、企业、学校等的发展,起到了至关重要的作用,并为其创造了更大的价值。同时虚拟仿真技术的不断发展,也在打开了市场,扩大了市场份额的同时为市场创造了更多的经济利益。

在市场经济为主导的今天,虚拟仿真实训系统也为市场经济的发展做了一定的贡献,为市场经济的发展添砖加瓦,在自己发展得同时也促进了市场经济的发展。因此,我们应当不断地发展虚拟仿真实训系统,使其深入到更多的地方,让更多的地方和人们体会到虚拟仿真实训系统为人们带来的价值。

总结

虚拟仿真实训系统的日渐完善,使得人们的生活也不断的丰富活跃起来,政府、企业、学校等地方对其的应用,也促进了虚拟仿真实训系统的发展。本论文通过阐论虚拟仿真实训系统的虚拟仿真机器人机械臂模型用到的三维建模技术及软件(如Maya、Max等)、原理以及虚拟仿真技术的应用领域和发展趋势的研究,探讨了虚拟仿真实训系统的价值和市场经济价值,同时也为虚拟仿真实训系统的发展奠定了理论基础。

参考文献:

[1]刘仲波 李瑞涛 《拟仿真技术在城市轨道交通工程实训中的应用》 吉林大学交通学院、吉林交通职业技术学院 2012年第12期

第3篇:仿真技术及其应用范文

【关键词】计算机仿真软件 电力电子技术 应用 方法

电力电子技术在电力领域占据着举足轻重的位置,在变换、控制电能方面发挥着不可替代的作用。当前,电力电子技术发生了变革:半控转变为全控。电路日趋繁杂的形势,给生产实践带来了严峻的挑战。近年来,计算机仿真软件在电力电子领域获得了广泛的应用,并取得了一定的成绩。实践证明,计算机仿真软件的导入,为电力电子电路的解析、控制系统设计、电机驱动研究等提供强有力的仿真环境。文章从常用计算机仿真软件;常用计算机仿真软件的特点;计算机仿真软件在电力电子技术领域的应用方法三个方面进行了详细探讨。

1 常用计算机仿真软件

计算机仿真技术是在现代信息技术的基础上发展起来的一类综合性技术,包括信息技术、网络技术、图形及图像处理技术、多媒体技术、软件技术、数据分析处理技术、自动化技术以及系统工程技术等,其目的是对系统的设计方案和运行进行了解。目前常用的计算机仿真软件有MATLAB、pspice、PSCAD等。其中,MATLAB计算机仿真软件的应用环境主要有科学计算、可视化等,其功能全面,能够满足各个行业建模仿真的需求。对于MATLAB而言,Simulink是其核心组成部分,其可以构建出集综合分析、仿真等于一体的工作环境。pspice用于模拟电路、数字电路和集成电路的仿真。具有电路图绘制功能、电路模拟仿真功能、图形后处理功能和元器件符号制作功能,以图形方式输入,自动进行电路检查,生成图表,模拟和计算电路。PSCAD计算机仿真软件除了可以简易模拟直流输电系统及其他相关控制系统等复杂电力系统之外,还可以对研究电力系统电磁暂态模拟产生积极的作用。此外,其与实时数字模拟器RTDS硬件的联合使用可用于研发模拟器,例如:大型互联电力系统。

2 常用计算机仿真软件的特点

2.1 图形界面友好,操作简单易用

在使用过程中,计算机仿真软件大都表现出图形界面友好、操作简单易用的特点。具体操作时,点击、拖曳相应的功能模块,并依据电气联结关系进行连接。实践证明,其不仅操作简便,而且与电力电子技术知识存在着很强的联系。对于学习者而言,只要具备基本的计算机软件、电力电子技术知识,就能够迅速掌握应用技巧。

2.2 建立仿真工程的步骤相似

在实际操作中,这些计算机仿真软件的工作步骤存在着共性,换句话说,其工作步骤相似。通常,其计算机仿真软件工作步骤主要由建立仿真工程文件、电气连接元件、运行仿真操作、分析仿真数据等构成。

2.3 节省物力

所谓的节省物力指的是事件及仪器设备。一般来说,计算机仿真软件应用于正式设计实际电路之前,通过随意设置电路参数、更换电路元件等实验,以对设计进行分析,从而提高设计的科学性、合理性。与此同时,计算机仿真软件还在简化实际电路操作步骤方面具有一定的作用,对提高设计人员工作成效颇有益处。

2.4 软件升级迅速及时

通常,计算机仿真软件在升级方面呈现出迅速、及时的特点,换句话说,伴随着科学发展而发生变化。经调查发现,新能源的迅猛发展带动了计算机软件的发展,主要表现为模型(风机、光伏发电等)的增加。此外,计算机仿真软件为满足用户日益增长的需求,其版本亦不断优化、升级。

3 计算机仿真软件在电力电子技术领域的应用方法

3.1 计算机仿真软件在电力电子技术模拟方面的应用方法

在晶体管三极管电路实验中,其参数的一致性较差,极易导致实验数据产生误差。而将计算机仿真图形的引入,对检验误差大小、观察瞬时电路参数等有所帮助。此外,计算机仿真软件在实现改变元件参数值环节中毋须替换电子元件,并可以在相同时间内观察到更多特性曲线的变化在实际操作中,可通过改变局部电路参数,带动其输出特性发生变化,进而更好地观察电路变化、学习、掌握电力电子技术应用技巧。

3.2 计算机仿真软件在电力电子技术原理图设计方面的应用方法

实践证明,计算机仿真软件在电力电子技术原理图设计方面发挥着巨大的作用。笔者以“晶闸管三相桥式可控整流电路设计与仿真”为案例进行分析。在设计过程中,计算机仿真软件的导入除了降低了人的劳动强度,还提升了分析、设计能力,从而确保原理图存有较小误差。此外,其还能“降本增效(控制设计成本,加速设计进程)”。

就计算机仿真软件(MATLAB、PSIM、PSCAD等)具体操作而言,其包括根据设计电路搭建仿真模型、设置参数进行仿真、变换触发角分析波形等环节。其中,搭建仿真模型分为建立仿真文件,提取电路、器件模块,构建系统模型三个部分。仿真参数设置主要体现于电源参数、三相晶闸管整流器、6脉冲发生器设置变步长算法等方面。变换触发角分析波形,通过改变不同的控制角,观察记录输出电压指的变化:阻性负载、阻感性负载等。由此可见,计算机仿真软件的引入,省略了以往较为繁琐的绘图、计算过程,可直观、迅速作出相应的分析等,大大降低了电路设计的周期,同时亦提高了设计质量。

4 结束语

总而言之,计算机仿真软件在电力电子技术领域中发挥着极其重要的作用。当前,计算机信息技术迅猛发展、电路日趋繁杂,为满足用户不断增长的需求,电力电子技术方面的编程语言取得了长足的发展――计算机仿真软件蓬勃兴起。计算机软件具有图形界面友好,操作简单易用;节省时间及仪器设备;软件升级迅速及时等优点。计算机仿真软件的存在,对降低电力电子技术设计、运作成本,缩短设计周期等具有积极的意义。希冀相关人员能够加强自身学习,以掌握应用计算机仿真软件的技巧,进而提升我国电路系统质量。

参考文献

[1]裴云庆,段雅莉,王兆安.电力电子系统的计算机仿真及参数优化算法[J].西安交通大学学报,2009,11(20):221-223.

[2]晶闸管模型及其电路的计算机仿真[J].南京航空航天大学学报,1991(4):91-98.

第4篇:仿真技术及其应用范文

【关键词】输配电线路;施工技术;仿真系统;设计;应用;策略;开发技术

一、目前对输配电线路施工技术的要求

随着现代文明的发展与进步,社会生产和生活对电能供应的质量和管理提出了越来越高的要求。必须改变传统的设计和控制模式,才能适应现代电力系统、现代化工业生产和社会生活的发展趋势。输配电线路施工技术仿真系统仿在不断的发展和完善中,供电有限公司每年都会投入很大的资金和时间等用于施工技术人员的培训及考核,着力开发完善的输配电线路施工技术的仿真系统,使得输配电线路施工技术的仿真系统能自由安排培训项目,并且允许人员在培训中发生各种错误,同时演示出因为操作错误造成的种种后果且不带来任何实际危害,不受其他客观条件的限制,此外还可以人为制造各种故障来综合培训操作人员处理操作中故障的能力。输配电线路施工作业人员进行重复性集中培训,从而使的操作人员在短期内接受较多的培训项目,缩短总的培训周期。可节约大量的培训时间与经费。目前我国的输配电线路施工技术参与人员数量较多,但是这些人员的能力水平都是各不相同的,操作人员的各方面知识水平和素质也需要提升。对于输配电线路施工操作人员的培训如果仅仅停留在理论的层面,就难以替身操作人员的实践能力,参加培训的人员因为实践比较少,所以技能就比较差,正是这种原因使得人们对于输配电线路施工技术仿真系统的需求也更加迫切。

二、现阶段条件下的输配电线路施工技术仿真系统设计

1.输配电线路施工技术仿真是对现实配电线路施工技术系统的抽象属性的模仿。人们利用这样的模型进行试验,从中得到输配电线路施工技术所需的信息,然后帮助实践者对现实世界的输配电线路施工技术的问题做出决策。输配电线路施工技术仿真是一个相对概念,任何逼真的仿真都只能是对真实系统某些属性的逼近然而仿真是有层次的,既要针对所欲处理的客观系统的问题,又要针对提出处理者的需求层次,否则很难评价一个仿真系统的优劣。

2.输配电线路施工技术仿真系统一种先进的实施培训手段,提高培训的效率,强化培训效果。输配电线路施工技术仿真系统的设计是在计算机的基础上开发,通过Internet 软件平台及面向对象程序设计和数据库技术,综合设定,使得输配电线路施工技术仿真系统具有实用性和可维护控制性。

3.目前我国对于仿真系统的应用也是在一些危险性较大的领域,对大型的化学化工及变电站的应用中,后来有人提出在输配电线路施工技术作业中应用,但是目前仿真系统在输配电线路施工技术作业中应用仅仅停留在提出的阶段,还没有完全开发出完善的输配电线路施工技术仿真系统。输配电线路施工技术仿真系统的开发,主要是首先起源于国外对于计算机仿真系统的应用,取得了显着的效果,这样参加培训的人员可以在很短的时间内获得具体输配电线路施工技术作业经验,因此很多国家都看到了计算机仿真技术的优越性,计算机仿真系统也越来越多的应用到各个领域中。

三、仿真系统的设计的思想的统一

输配电线路施工技术仿真系统必须能够便于施工技术模型的调试和输配电线路画面的构造,输配电线路施工技术仿真系统还应采取先进的运行软件和保证运行数据相分离的一种设计思路。关于输配电线路施工技术仿真系统功能设计应该分成培训师和受培训者两个方面的功能,对于输配电线路施工技术仿真系统培训师功能应该是输配电线路施工技术仿真系统的集成操作,其主要功能是可以控制受培训者的机器,包括受培训者机器的开始暂停关机等功能,另外可以准确知道受培训者机器是否有事故及分析事故产生源,输配电线路施工技术仿真系统培训师机器功能还应是控制受培训人员考核的现场等具体状况。

四、输配电线路施工技术仿真系统学员机器功能设计

1.要依附于输配电线路施工技术仿真系统培训师机的功能下,即能够受到输配电线路施工技术仿真系统培训师机器的监管控制。在这种模式的输配电线路施工技术仿真系统受培训人员的机器可以提供参家培训人员的操作画面,主要包括操作的流程图、、控制组、趋势图及操作记录等具体的监控画面。

2.输配电线路施工技术仿真系统将电网仿真系统和输配电线路仿真及配电站系统仿真等有机结合进行设计,该系统应该具有的特点是确保在硬件使用上采用了以局域网应用为核心,利用工作站、开放式系统及微机构成的分布式,以便于以后输配电线路施工技术仿真系统的扩充和升级。此外,在输配电线路施工技术仿真系统软件上采用了软件相互支持系统技术,这样使输配电线路施工技术仿真系统系统更加便于修改和维护。

3.在功能上要更加完善,即充分考虑了仿真电网和输配电线路施工技术仿真系统及仿真变电站之间的相互影响,使输配电线路施工技术仿真系统更加具有真实性。最后,还应通过采用了输配电线路施工技术仿真系统多媒体技术,逐步实现输配电线路施工技术的图像化和可视化,比较完整的反映出输配电线路施工技术作业情况,同时也使仿真的对象更加便于更改和进一步扩充,这样输配电线路施工技术仿真系统就会具有更高的性价比。

4.通过输配电线路施工技术仿真系统为输配电线路施工技术作业人员提供了一种较为先进的培训手段,同时也彻底改变了传统的培训模式,它的设计及应用可以提高整体的输配电线路施工作业技术,进一步确保电网安全,同样也大大提高了作业者的劳动生产率,为创造良好的经济效益和社会效益发挥着显着的作用。

结束语

由于社会对于电力的总的需求不断增大,同样对于输配电线路的施工技术要求也更加严格,输配电线路施工技术仿真系统的设计成为电力部门非常重视的问题。很多设计成果效果较为显着,但是为了进一步提高输配电线路施工技术仿真系统的应用水平,还需要更好的完善输配电线路施工技术仿真系统,争取达到创造更高的经济效益和社会效益,以提高整体的输配电线路施工作业技术。

参考文献

[1]胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].清华大学出版社,2005

第5篇:仿真技术及其应用范文

关键词:系统仿真 设计

一、系统仿真技术

所谓仿真就是建立系统的模型(数学模型、物理效应模型或数学-物理效应模型),并在模型上进行实验和研究一个存在的或设计中的系统。这里的系统包括技术系统,如土木、机械、电子、水力、声学、热学等,也包括社会、经济、生态、生物和管理系统等非技术系统。仿真技术的实质也就是进行建模、实验。现代仿真技术的发展是与控制工程、系统工程及计算机技术的发展密切相关联的。控制工程和系统工程的发展促进了仿真技术的广泛应用,而计算机出现及计算技术的迅猛发展,则为仿真提供了强有力的手段和工具。因此,计算机仿真在仿真中占有越来越重要的地位。

仿真技术得以发展的主要原因是它带来了重大的社会和经济效益。系统仿真的应用大致可分为:对已有系统进行分析时采用仿真技术;对尚未有的系统进行设计时采用仿真技术;在系统运行时,利用仿真模型作为观测器,给用户提供有关系统过去的、现在的、甚至是未来的信息,以便用户实时作出正确的决策;

在系统运行前,利用仿真模型作为预测器,向用户提供系统运行起来后,可能产生什么现象,以便用户修 订计划或决策;利用仿真模型作为训练器,训练系统操纵人员或管理人员。在工程领域仿真技术可以降低系统的研制成本,可以提高系统实验、调试和训练过程的安全。

一般认为,建立模型是仿真的第一步,也是十分重要的一步。传统仿真技术中,一个仿真系统要首先建立起系统的数学模型--一次仿真模型,然后再改写成适合计算机处理的形式-仿真模型。仿真模型可以说是系统二次近似模型。建立起仿真模型后,才能书写相应的程序。

仿真基本上是一种通过实验来求解的技术。通过仿真实验要了解系统中各变量之间的关系,要观察系统模型变量变化的全过程,此外,为了对仿真模型进行深入研究和结果优化,还必须进行多次运行,系统优化等工作,因此,良好的人机交互性是系统仿真的一个重要特性。

二、虚拟现实技术

虚拟现实技术是二十世纪末才兴起的一门崭新的综合性信息技术,是由计算机硬件、软件以及各种传感器构成的三维信息的人工环境--虚拟环境,用户投入这种环境中,就可与之交互作用、相互影响。它融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支,从而也大大推进了计算机技术的发展。目前,虚拟现实技术已在建筑、教育培训、医疗、军事模拟、科学和金融可视化等方面获得了应用,渐已成为21世纪广泛应用的一种新技术。

虚拟现实是高度发展的计算机技术在各种领域的应用过程中的结晶和反映,它具有以下主要特征:

(1)依托学科的高度综合化;

(2)人的临场化;

(3)系统或环境的大规模集成化;

(4)数据表示的多样化和标准化,数据存储的大容量、数据传输的高速化与数据处理的分布式和并行化。正是这些特征,使操作者沉浸其中,并通过多种媒体对感官的刺激,对所需解决的问题有了清晰和直观的认识,从而,也使模型的建立和验证更加方便。

三、系统仿真技术与虚拟现实技术的结合

传统的系统仿真技术很少研究人的感知模型的仿真,因而无法模拟人对外界环境的感知(听觉、视觉、触觉) 随着多媒体技术、计算机动画、传感技术的发展,计算机模拟外界环境对人的感官刺激开始成为可能。事实证明,人类对于图像、声音等感官信息的理解能力远远大于数字和文字等抽象信息的理解能力。将仿真技术与虚拟现实技术相结合,利用虚拟现实技术进行仿真模型的建立和实验的模拟,使仿真的过程和结果可以实现图象化、可视化,使仿真的系统具有了三维、实时交互、属性提取等特征,极大地促进了仿真技术的发展,同时也使虚拟现实技术更加具有生命力。

四、仿真与虚拟现实技术在结构工程中的应用

仿真与虚拟现实技术近年来在机械、电子、水利、社会、经济、生态、生物等各个领域都得到了广泛的应用。

在结构工程中,仿真与虚拟现实技术已经应用于如下几个方面:

1.在工程结构分析中的应用

工程结构在各种荷载作用下的反应,其破坏特征和极限承载力是人们所关心的。当结构形式特殊,荷载及材料特性复杂时,人们往往求助于模型试验来测定其受力性能,但模型试验往往受到场地和设备的限制,只能做小比例模型试验,难以完全反映结构的实际情况。若用仿真与虚拟现实技术,则可以进行足尺寸的试验,还可以很方便地修改参数。此外,有些结构难于进行直接试验,用计算机模拟仿真就更能体现出优越性,如建筑物及构筑物在地震作用下的倒塌分析,桥梁受到汽车高速碰撞的检验试验等只有采用仿真与虚拟现实技术,分析才能大量进行。又如在高速荷载作用下,结构反应很快,人们在真实试验中只能观察到最终结果,而不能观察试验的全过程。如果采用计算机模拟仿真试验,则可观察其破坏的全过程,便于破坏机理的研究。对于长期的徐变过程则可在模拟中加快其变化过程,让人们清楚地看到其过程。在运用传统的有限元法进行结构分析时,结构应力的结果通常采用内力图等力线的形式描绘出来,给人以直观的印象。利用仿真与虚拟现实技术则可以通过颜色的深浅给出三维物体中各点力的大小,用不同颜色表示出不同的等力面;也可以任意变换角度,从任何点去观察。还可以利用VR的交互性能,实时修改各种数据,以便对各种方案及结果进行比较。这样就使工程师的思维更加形象化,概念更易于理解。

2. 在岩土工程中的应用

岩土工程处于地下,往往难于直接观察,而仿真与虚拟现实技术则可把内部过程展现出来,有很大实用价值。例如,地下工程开挖经常会塌方冒项。根据地质勘察,我们可以知道断层、裂隙和节理的走向密度,通过小型试验,可以确定岩体本身的力学性能及岩体夹层界面的力学特性、强度条件,并存入计算机中。

在数值模型中,除了有限元方法外,还可采用分离单元。分离单元在平衡状态下的性能与有限元相仿,而当它失去平衡时,则在外力和重力作用下产生运动直到获得新的平衡为止。分析地下工程的围岩结构,边坡稳定等问题时,可以把节理断层划分为许多离散单元。这一过程可以在显示器和大型屏幕上显示出来,最终可以看到塌方的区域及范围,这就为支护设计提供了可靠依据。

3. 防灾工程中的应用

长期以来,人类一直与洪水、火灾、地震等自然灾害进行着坚持不懈的斗争。由于自然灾害的原型重复实验几乎是不可能的,因而仿真与虚拟现实技术在这一领域的应用就更有意义。目前已有不少抗灾、防灾的模拟仿真系统制作成功,例如洪水泛滥淹没区的洪水发展过程演示系统。该系统预先存储了泛滥区的地形地貌和地物,有高程数据可确定等高线,只要输入洪水标准(如百年一遇的洪水)及预定河堤决口位置,计算机就可根据水量、流速区域面积及高程数据算出不同时刻的淹没地区,并在显示器和大型屏幕上显示出来。人们从屏幕上可以看到水势从低处向高处逐渐淹没的过程,这样对防洪规划以及遭遇洪水时指导人员疏散是很有作用的。又如在火灾方面,对森林火灾的蔓延,建筑物中火灾的传播均已开发出相应的模拟仿真系统,这对消防工程起到了很好的指导作用。

4. 在模拟施工过程中的应用

建筑施工是复杂的大型的动态系统,它通常包括立模、架设钢筋、浇注、振捣、拆模、养护等多道工序,而这些工序中涉及的因素繁多,其间关系复杂,直接影响着混凝土浇筑的进程。模拟施工过程是为了通过仿真手段,去发现实际施工中存在的问题或可能出现的问题,这就需要对实际施工进行仿真。而目前施工过程的模拟只是从几何形体方面模拟施工的过程,即按楼层关系由下而上,每一层按柱、梁、板的几何形状加以着色来实现对施工过程的模拟。现有的模拟只是对进度计划起到了一定作用,并没有对施工过程起到真正的作用。基于以上原因,需对施工过程建立合适的模型,以达到模拟仿真的效果。例如,大型水利枢纽混凝土在运输浇筑系统的模拟仿真模型,是由运输子系统和浇注子系统构成的,模型是按进程交互的仿真策略建立的,按这种条件建立的模型能与仿真程序间保持紧密的对应关系,程序所要模仿的行为比较 直观、清晰。程序流程直接与模型结构和系统状态相对应。

另外,仿真与虚拟现实技术在结构工程领域内,还可应用在建筑系统工程管理、建筑信息管理、建筑物及构筑物的空气流场、空气品质分析等方面。

我国是一个发展中国家,有着大量繁重的基本建设任务,特别是在十五计划纲要中,提出进一步加强水利交通、能源等基础设施建设和西部大开发战略。这一大好形势,为结构工程高新技术的信息化和集成化,为结构工程学科及相关学科的发展提供了良好的机遇。仿真与虚拟现实技术作为结构工程高新技术之一,开创了结构工程学科的新纪元,其技术潜力巨大、应用前景十分广阔。

参考文献

(1) 汪成为、高文、王行仁.灵境(虚拟现实)技术的理论、实现及其应用.清华大学出版社,1997

(2) 陈清来.建筑结构的现代设计设计思想和发展.工程设计CAD及自动化,1996年,(4)

(3) 张跃、张丛哲。土木工程中虚拟现实技术的发展与展望,计算机世界,1998,(5)D版:1-3.

(4) 袁耀明.从可视化到视算一体化.系统仿真学报,1996(5)

(5) 张丛哲、张跃. 计算机辅助设计(CAD)中虚拟现实技术.计算机世界, 1998,(5)D版:5。

第6篇:仿真技术及其应用范文

关键词:雷达电子对抗异构仿真系统;集成技术;反射内存网;信息技术

中图分类号:TP391.9 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2017)02-0074-02

为了完善现代作战体系,满足作战训练系统的实际需求,应加强各种仿真技术的合理使用,实现雷达电子对抗异构仿真系统构建,使得仿真系统集成技术可以满足全要素、高逼真度的模拟需求,为作战理论的丰富及体系的完善提供可靠的参考依据。因此,需要加强对雷达电子对抗异构仿真系统功能特性的深入理解,灵活运用各种集成技术优化系统的服务功能,保持系统在现代作战体系及作战模拟训练中的应用良好性。因此,需要深入研究雷达电子对抗异构仿真系统的集成技术,扩大该仿真系统的实际应用范围。

1 雷达对抗的基本原理及方法

1.1 雷达对抗的基本原理

所谓的雷达是指通过运用测定目标对电磁波反射现象来找出目标位置的设备。雷达的工作过程为:雷达发射机安按照合理的方式像空中领域发射一定强度的电磁波,当电磁波遇到障碍物时将会散射,雷达接收机将会接收到经过调制后的反射回波,通过信号处理方式得出被测目标的相关信息。雷达对抗的基本原理是:性能可靠的雷达对抗设备通过侦察的方式接收到目标雷达发出的电磁信号,进而对这些电磁信号进行全面地分析与处理,获得目标雷_的各个参数,结合雷达信号处理专业知识,获取目标雷达的各种状态信息,最终将分析结果及时地传送给干扰机及相关设备的过程。雷达对抗的基本条件有[1]:(1)像空间领域发送电磁信号;(2)接收机在一定的时间内接收到强度高的电磁信号;(3)目标雷达的各个参数、状态信息处于雷达对抗设备能够处理的范围内。

1.2 雷达对抗的基本方法

结合雷达对抗的基本原理及条件,可以选择不同的雷达对抗方法,实现对目标雷达参数与状态信息的采集、处理。雷达对抗的基本方法主要包括[2]:(1)采取有效的措施及时地破坏目标雷达探测电磁波传播路径;(2)将产生的各种干扰信号发送到雷达接收即中,扰乱雷达对目标信号的实时检测,降低其获取信息的准确率;(3)减少目标雷达的截面积,确保其状态信息及参数收集的可靠性。

2 反射内存数据通信原理分析

作为一种可靠的实时网络,反射内存网的合理运用,可以快速地确定与分享各种实时数据,满足雷达对抗设备的实际需求。反射内存网的主要特点有:具有良好的传输确定性,可预测性能强;软硬件平台适用3范围广、传输纠错能力强;可以满足中断信号的实际需求。

反射内存网正常工作时内部的反射内存板卡对各种传输介质有着较强的依赖性,可以使反射卡的各个节点之间能够实现数据共享及数据拷贝。在多种总线的支持下,可以确定反射内存板所占有的内存地址,确保计算机向反射内存板输入数据时数据能够在相同内存地址的作用下存储到指定的位置,在满足安全访问条件的前提下其它的计算机在可以随时访问这些数据,优化反射内存版读写方式。同时,由于反射内存网数据传输依赖于硬件,不需要考虑各种通信协议,通过软件代码编写方式能够实现数据读、写,满足了实时系统快速反应周期的多样化需求[3]。与此同时,反射内存光纤网络设置中采用了先进特殊的技术,确保了分布实时系统数据传输的可靠性,保持了分布节点间数据通讯的良好性。因此,为了达到信息传送中断的实际需求,应注重反射内存光纤网络的合理使用。

3 雷达对抗系统建模与仿真技术

现代建模与仿真技术主要是指以相似的原理、模型理论、系统技术及建模与仿真应用领域相关的技术为基础,通过对计算机网络、专业仿真设备的合理使用,构建出已有的或者设想过的系统,进而进行分析、评估、维护等方面的综合性技术。

雷达对抗系统建模与仿真技术的主要特征有:(1)动态性。可以对事物的动态过程进行描述,实现连续事件与离散事件的有效分析;(2)分布性、系统性及实时性。复杂的仿真系统是由多个分布式计算机共同组成的;建模与仿真可视为一个完整的系统,是由多种关系共同组成的;仿真系统构建时需要充分考虑实时性需求,并将时间管理理念融入到系统构建中;(3)交互性、一致性及可行性。仿真系统构建中包含了多个模型,不同的信息之间交互性强;一个完整的仿真系统中包含了多个视图、帧速率、模型与数据,但需要保持这些组成部分的一致性;建模与仿真得到的结果是可信的,需要满足使用者的实际需求。

在构建可靠的雷达电子对抗异构系统过程中,需要注重建模与仿真技术体系的不断完善。该体系主要包括建模技术、建模与仿真支撑系统的各种技术、仿真应用技术。像数据可视化建模技术、多视图建模技术、模糊识别、连续系统建模技术等,可以为建模与仿真技术体系的不断健全提供可靠地保障[4]。同时,需要加强对武器装备仿真、作战仿真组成的军用仿真的深入分析,注重战役仿真、战术仿真、技术仿真、训练仿真等不同军用仿真技术的合理运用,扩大电子战建模技术的实际应用范围。

4 基于反射内网桥接的雷达电子对抗异构仿真系统集成架构技术要点分析

该仿真系统集成技术使用中的异构性具体表现在:(1)参考模型方面的异构。通过对不同集成技术及仿真系统实际作用的分析,可以结合不同颗粒度的建模方式实现建模分析;(2)仿真实现方式异构。通过对计算机模拟及其它模拟方式的适应,有利于实现联合试验仿真系统构建;(3)网络结构方面的异构,结合不同仿真试验对象的实际需求,应注重RTI以太网及系统时钟实时网络的合理运用,优化仿真系统通信机制,优化雷达对抗性能。基于反射内网构成的雷达电子对抗异构仿真系统集成架构技术要点具体表现在以下方面:

4.1 基于反射内存网异构桥接的相关机制

构建可靠的雷达电子对抗异构仿真系统,需要充分考虑作战效能层面的实时模拟及射频信号方面的实物模拟。作战效能层面的实时模拟有利于计算机仿真分系统,需要集合TCP/IP协议及RTI以太网通信体制的作用,构建出可靠的点对点通信模式,满足逼真度强、超实时仿真实验需求;视频信号层面的实物模拟仿真分系统依赖性系统时钟与射频电缆相结合的联结方式,增强了仿真系统模拟的实时性。体现了仿真系统模拟分析中的复杂性。

在可靠的系统集成技术支持下,雷达电子对抗异构仿真系统构建中需要充分地考虑模拟实时性、模拟粗粒度满足模拟细粒度等原则的要求,制定出完善的系统集成方案,并将系统开发成本控制在合理的范围内,促使半实物仿真分系统支持下异构仿真系统信息与运行方控制之间可以实现实时交互,保持不同体制下仿真方式的互通性,确保各种仿真方式的良好操作性。

4.2 基于反射内存网异构仿真系统集成架构技术要点

确定反射内存网桥接的具置,有利于实现雷达电子对抗异构、网络异构等不同异构形式的衔接,增强仿真系统内部各构件之间的互联互通性。同时,设置好的每个桥接席位都需要安装反射内存卡,并在光纤交换机及相关传输介质的作用下形成具有良好拓扑结构的放射内存网。通过对基于反射内存卡应用软件的合理使用,有利于实现系统内所有数据的读写交互,确保@些数据能够在最短的时间内被处理,保持数据与时间的同步性[5]。

在处理时钟数据的过程中主要依赖于半实物桥接席位,促使雷达能够将检测到的目标信息及时地写入发射内存卡,并在反射内存网的支持下使得其它的桥接席位能够实时地读取系统数据。在雷达电子对抗异构仿真控制系统运行过程中,通过对反射内存网原理的利用,可以对时钟信息进行实时的读取,提高不同节点时间推进过程中节拍信息获取效率,并在信息处理机制作用下优化雷达搜索目标、跟踪航迹数据工作性能。

4.3 雷达电子对抗异构仿真系统运行的不同方式

为了使雷达电子对抗异构仿真系统能够处于稳定的运行状态,需要在选择集成技术的过程中充分考虑系统运行的不同方式。系统的仿真设计阶段、试验运行阶段、综合效能评估阶段中各类仿真工具软件的合理使用,可以为系统运行方式的有效选择提供必要的参考依据[6]。雷达电子对抗异构仿真系统运行的不同方式主要包括:(1)时间受限方式;(2)时间控制方式;(3)时间控制与时间受限相结合方式;(4)时间控制与时间不受限方式。通过这些不同运行方式的合理使用,可以为雷达电子对抗异构仿真系统运行效率的提高及服务范围的扩大提供可靠地保障,促使效能仿真系统作用下的所有数据信息能够高效传递,实现对目标物的实时追踪与锁定。

5 结语

综上所述,这些不同的集成技术在现代雷达电子对抗异构仿真系统运行中起着重要的保障作用,最大限度地满足了现代战争战略计划制定与实施的实际需求。因此,需要结合当前部队深化改革及国防事业快速发展的要求,健全军队指挥管理体系,增强作战训练计划制定合理性,提高雷达电子对抗异构仿真系统的运行稳定性,在各种集成技术的作用下保持电子战场作战水平的了良好性,为部队电子对抗能力的全面提高打下坚实的基础。与此同时,需要在雷达电子对抗异构仿真系统集成技术优化中注重信息技术及计算机系统的合理使用,保持这些集成技术的先进性,充分地发挥出这种仿真系统在未来电子战场的各种优势,促使我国军队整体作战水平能够始终保持在更高的层面上。

参考文献

[1]吉峰.雷达电子干扰信号建模与仿真设计研究[D].大连理工大学,2013.

[2]朱峰.对有源电子扫描阵(AESA)综合射频系统的干扰技术研究[D].江苏科技大学,2014.

[3]彭春光.基于语义交互和动态重构的兵棋推演系统概念框架及其关键技术研究[D].国防科学技术大学,2010.

[4]彭勇.作战仿真模型体系分析及其模型设计与实现关键技术研究[D].国防科学技术大学,2011.

第7篇:仿真技术及其应用范文

关键词:智能电网;云计算仿真网络平台关键技术;智能云计算仿真平台

中图分类号:U665.12 文献标识码:A 文章编号:

0引言

随着计算机通信网络技术、虚拟云平台应用技术、云计算仿真网络平台关键技术、物联网关键技术及多层无线传感器网络技术在电力系统现有的硬件设施和计算能力已难以适应未来电力系统在线分析和实时控制所要求的计算能力和存储要求.基于云计算仿真网络平台关键技术具有分布式的计算和存储特性,易扩展和管理,特别适合解决智能电网技术带来的一系列新问题,引入新的计算技术,在维持现有硬件设施不变的情况下,充分整合系统内部的计算能力和存储资源,提高电网的在线分析和实时控制能力,为智能电网提供有效的技术支撑.为了促进低碳、高效、清洁电力工业的发展,再造电网的信息回路,构建新型的用户反馈方式,提高电网的效率,降低运营成本,实现电网价值的最大化,世界各国纷纷将目光投向智能电网技术领域.

1基于云计算仿真网络平台关键技术国内现状分析

随着智能物流行业整体信息化水平的不断提升和市场竞争的同益激烈,作为物流重要枢纽的港口企业,需要构建高效灵活的IT系统,快速应对市场需求变化,确保在竞争中的优势地位。港口行业中存在着大量的中小型企业,如何提高他们的IT水平,是一直以来难以解决的难题。同时大型港口企业维护着庞大的IT基础设施,其维护成本只益增加。庞大的IT投入使得大型企业在采用新技术和企业创新等方面受到了限制。随着云计算仿真网络平台关键技术的迅速发展,凭借自身的优势,云计算仿真网络平台关键技术可以帮助港口企业以最少的IT投入,获得高性能的IT服务,有利于中小港口企业获得大企业级别的IT服务。基于云计算仿真网络平台关键技术应用一种全新的商业商品研发模式,已影响着整个软件工程技术产业。将云计算仿真网络平台关键技术结合到各个行业的业务应用中,从而将过去多年来积累的业务知识整合到云计算仿真网络平台关键技术架构体系上,将体现出更深层次的价值。

2基于智能云计算仿真网络平台关键技术描述研究

2.1基于智能云计算仿真网络平台定义

基于智能云计算仿真网络平台是指在智能技术基础上,运用云计算仿真网络平台关键技术、云计算仿真网络平台网络存储等技术对现有应用进行升级为数字智能化云设备,它拥有海量存储、远程控制等众多应用优势,并能实现软件更新和内容的无限扩充.各个电力企业通过“数字智能云计算仿真网络平台”来控制后台数据和软件平台,包括基础操作平台和应用操作系统,多层用户不需要为自家的技术进行任何升级、维护、资源下载,只需将技术连上网络,就可即时实现最新应用和海量资源的共享.

2.2基于数字智能云计算仿真网络平台资源管理研究

在智能云计算仿真网络平台关键技术环境中,资源负载在不同时间差别可能很大,而智能电网应用服务数量的巨大导致出现故障的概率也随之增长,资源状态总是处于不断变化中.此外, 若采用集中式的体系结构,即在整个智能云环境中只设置一个资源管理系统,那么很容易造成瓶颈并导致单故障点,从而使得整个环境在可伸缩性、可靠性和灵活性方面都存在一定的问题,对于大规模的智能云计算仿真网络平台关键技术环境并不适合.因此,由于资源的所有权也是分布的,各级电网都拥有一定的计算资源和储存资源,不同的资源提供者可以按其各自的需要对资源施加不同的约束,从而导致整个环境很难采用统一的管理策略.

2.3基于云计算仿真网络平台结构与构建研究

智能云计算仿真网络平台关键技术环境可以分为三个基本层次:物理资源层、平台层和应用层.物理资源层包括各种计算资源和存储资源,整个物理资源层也可以作为一种服务向用户提供,即IaaS.IaaS向用户提供的不仅包括虚拟化的计算资源、存储,同时还要保证用户访问时的网络带宽等[5].平台层是智能云计算仿真网络平台关键技术环境中最关键的一层.作为连接上层应用和下层资源的纽带,其功能是屏蔽物理资源层中各种分布资源的异质特性并对它们进行有效管理,以向应用层提供一致、透明的接口.

作为整个智能云计算仿真网络平台关键技术系统的核心层,平台层主要包括智能电网高级应用和实时控制程序设计和开发环境、海量数据的存储管理系统、海量数据的文件系统以及实现智能云计算仿真网络平台关键技术的其他系统管理工具,如智能云计算仿真网络平台关键技术的系统中资源的部署、分配、监控管理、安全管理、分布式并发控制等.平台层主要为应用程序开发者设计,开发者不用担心应用运行时所需要的资源,平台层提供应用程序运行及维护所需要的一切平台资源,也称之为PaaS.

2.4基于智能数字云计算仿真网络平台安全策略应用研究

基于智能云计算仿真网络平台关键技术环境中的资源是可共享的,同时可能有多个用户或应用需要请求这些资源提供的服务.域内进行的种种与安全相关的活动,如使用用户名/口令向操作系统登录,或使用SSH执行远程作业等,就是其安全策略的具体体现.此外,该策略需要进行安全评估的场所也过多,很难防止出现安全漏洞,最终导致智能云中共享资源自身的安全性很难得到保证.由于引入了资源管理域,因而智能云计算仿真网络平台关键技术环境由多个资源管理域组成.由于这些应用创建的目的通常各不相同,因此也具有不同的安全需求,从而要求提供不同的安全策略来实现这些需求.传统的安全策略通常全部需由资源提供方来实施,每当发生变更时都要与相关的每个资源提供者交互以通知其发生的变化,这势必会导致管理开销过大,极大地加重资源提供方的负担.

3结束语

随着云计算仿真网络平台关键技术是分布式计算、并行处理和网格计算的互联网的计算,是能够向各种网络应用提供云平台硬件与软件服务、基础架构服务、存储服务的系统.因此,将云计算仿真网络平台关键技术技术引入智能电网领域以提高其适用性和利用率极其重要的研究价值.

参考文献

[1]潘睿,刘俊勇,郭晓鸣,电力系统云计算仿真网络平台关键技术初探,四川电力技术,2010,33(3):pp.71-76

[2]李琪林,周明天,智能电网关键技术研究,计算机科学,2010,37(8),pp.102-104

第8篇:仿真技术及其应用范文

关键词:药学实验教学;虚拟仿真技术;应用分析

0引言

实验作为理科教学中的一个重要组成部分,对于提高教学质量有着重要的作用。所谓的虚拟仿真技术就是在教学中借多媒体、数据库以及网络通讯等多种技术手段,构建一个逼真可视化的虚拟现实环境,进而开展实验操作,达到教学的效果。故此,在药学实验教学中,借助虚拟仿真技术进而提高实验教学的质量和效率[1]。

1虚拟仿真技术的优势

1.1安全。

在实验教学中借助虚拟仿真技术,可以提高实验教学的安全性。在理工科的实验中,尤其是物理和化学实验,在实验的过程中会经常使用到一些化学物品和一些重量性的用具,在实验时如果不注重安全实验,进而影响实验教学的安全。故此,借助虚拟仿真技术,可以提高药物实验教学的安全。

1.2效果。

在实验教学中采用虚拟仿真技术会使教学内容更加直观,学习兴趣更加浓厚。在实验教学中,借助虚拟仿真技术可以让学号是呢过对于一些较为复杂的设备结构进行仔细观察以及剖析,进而让学生把握复杂零部件内部结构特征,进而使教学内容更加直观,同时借助虚拟仿真技术,将仿真模型装配和实体拆装相结合,可以提高学生对实验的兴趣和积极性,进而提高实验效果。

2虚拟仿真技术在药学实验教学中的应用分析

2.1实验操作技能的训练和培养。

在药学的实验教学中,首先要对学生进行实验操作技能的训练,并对学生进行培养。由于虚拟仿真技术是最近在教学中应用,而操作也存在一定的困难,如果仅仅依靠教师对学生进行示范操作办法,并不能让学生掌握其操作技术。故此,在药学实验中运用虚拟仿真技术,要首先要让学生进行实时的操作,让学生借助对试验项目进行反复操作训练,进而节约实验的原料,进而掌握实验操作技能。同时,要对学生进行实验能力的拓展。故此,学生通过虚拟仿真操作训练。培养学生对大型分析仪器的结构、原理等有更深入的认知理解,提高操作仪器设备的能力。

2.2仿真训练。

在药学实验教学中,仿真的训练也是其中的重要内容。在药学实验教学中,虚拟仿真技术的训练可以提高学生的实验效果。在药学实验教学中,采用计算机虚拟仿真技术,包括了GMP标准下的药物颗粒制剂生产、片剂生产、胶囊剂生产、水针剂生产以及卫生水系统、空调空压设备等,进而具有操作能力高、操作便捷以及形象生动等优势,且对许多复杂设备、间歇性生产控制、GMP质量管理等进行了三维立体的场景仿真,具备一定的智能化反应能力,同时学生在药学实验中使用虚拟仿真技术进行实验,可以让学生熟练的练掌握药物制备GMP认证要求及生产操作训练,保证学生在生产实习时能快速适应、掌握药物制备的能力,更好地培养学生的实践能力。故此,仿真训练在学生进入实习企业有着重要的影响[2]。

2.3创新设计能力以及评价。

在药学的实验教学中,要培养学生的创新设计能力,且进行实验自测和考核评价。在药学实验的教学中,学生借助虚拟仿真技术,让学生用计算机模拟的手段设计出和筛选出具有潜在结合功能的药物利用实验验证的方式,进而选择候选药物,同时,中心建设的药物分子虚拟筛选模块转化成供学生操作实训的虚拟仿真平台。实现真实实验难以开展的药物筛选的操作实训,培养学生创新实践能力,之后可以对试验的模块进行仿真考试,利用虚拟仿真技术进行自我测试和考核评价,根据系统给出的评价进行修改实验数据。故此,在药学实验教学中,要创新学生的设计能力,借助虚拟仿真技术对其实验模块进行测评,进而提高药学实验教学的质量[3]。

3结论

总而言之,随着科学技术和大数据的发展,其科学技术以及大数据的应用已经渗透到社会的各个方面,学校教学也不例外。故此,在一些实验教学中,随着科学技术的进步,其实验手段也在不断的发生变化。故此,在药学实验教学中应用虚拟仿真技术,借助虚拟仿真技术的安全、节约、直观以及吸引学生兴趣和注意力等优势,打破原有的实验教学模式,进而提高学生的自主学习能力和创新能力,进而在教学中发挥着重要作用。

参考文献

[1]陈章宝,肖国君,邓君,等.虚拟仿真技术在药学实验教学中的应用研究[J].中国教育信息化,2015(10):86-87.

第9篇:仿真技术及其应用范文

概述

上海电机学院电气学院的龚建芳教授把Matlab/Simulink仿真软件应用到电力电子技术课程的理论教学和实验课程教学中(龚建芳.基于MATLAB的”电力电子技术”教学模式探讨[J].中国电力教育,2013(16):63-65)。河北石家庄军械工程学院车辆与电气工程系的张晨光、安树等人,利用Matlab的GUI工具设计用户图形界面,利用Simulink平台建立电力电子技术实验电路的仿真模型,再通过函数文件调用模型,完成电力电子电路参数的设置与仿真结果的输送,最终将电力电子电路中各观测点的波形显示到用户界面上,完成整个电力电子电路仿真实验过程,建立了仿真实验教学系统,并将该仿真实验系统应用到教学中(张晨光,安树,张素宁.基于Mat-lab的“电力电子技术”仿真实验教学系统设计[J].高校实验室工作研究,.2015(3):64-66)。陕西西安空军工程大学防空反导学院的牛天林、爽波等人分析Matlab/Simulink仿真技术在电力电子技术课程教学中动态比较、疑难解答、系统认识、实验拓展等环节的应用(牛天林,樊波,张强,赵广胜.Matlab/Simulink仿真在电力电子技术教学中的应用[J].实验室研究与探索,2015(2):84-87)。重庆科技学院电子信息工程学院的李鹏飞、叶文在探索教学创新过程中,提出了应用Matlab仿真技术与课堂理论教学相结合的教学模式。南京师范大学泰州学院机电系的孙红艳等人对Multisim仿真软件在电力电子技术教学的应用进行研究,并建立单相桥式可控整流电路模型进行仿真(王国强,孙红艳.Multisim在电力电子技术教学改革实践的应用[J].实验科学与技术,2011(5):50-52)。南京工程学院自动化学院赵涛、张丽华等人对计算机仿真软件PSpice在电力电子技术教学改革实践中的应用进行了研究,并以三相桥式整流电路及Buck电路为例,建立电路仿真模型,仿真模拟(赵涛,张丽华,徐开芸,等.PSpice在电力电子技术教学改革实践中的应用[J].电力系统及其自动化学报,2009(6):123-127)。江苏淮安淮阴工学院的陈万等人利用Saber仿真软件在电力电子技术课程教学改革中的应用进行研究,并以三相桥式全控整流电路为例,建立电路仿真模型,讨论了触发角和输出波形间的关系,并研究了整流器故障对波形的影响。

1总结

综上所述,上述所讨论的计算机仿真软件对学生学习电力电子技术促进作用。无论在理论知识学习,还是在实验实践学习方面。一方面,学生能够通过仿真软件搭建相应仿真电路进行仿真,就可以对电力电子器件的工作原理及其特性进行研究,如不可控型的电力二极管、半控型的晶闸管、全控型的绝缘栅双极性晶体管(IGBT)。这对学生掌握电力电子开关器件的工作原理、特性、导通条件、关断条件等相关知识有更为深刻的认识(王波.电力电子技术仿真项目化教程(第二版)[M].北京理工大学出版社,2016年3月)。其次,学生可通过仿真软件搭建相应的电力电子变换电路,如DC-DC,DC-AC,AC-DC,AC-AC,进行仿真,然后通过观察电力电子开关触发脉冲的波形,电力电子开关电流、电压的波形,变换电路输出电流、电压的波形以及学生想关注的各器件、各支路电流、电压的波形,从而掌握各种电力电子变换电路触发脉冲的特点及规律、电力电子开关导通的顺序规律、变换电路工作原理和特点(王晓毛,邓则名,冯垛生.在MATLAB中实现三相电压型逆变器仿真[J].广东工业大学报,2000(2):24-28)。还有,学生还可以通过搭建电力电子变换相应的控制电路模型进行仿真,以掌握电力电子控制电路的工作原理及特点。最后,学生还可以通过仿真软件控制搭建完整的电力电子系统,对电力电子技术应用有更为深入理解和掌握(苏海滨,王继东.基于Simulink/MATLAB电力电子系统仿真设计[J].华北水利水电学院学报,2007(1):49-51)。

2结束语