高校虚拟仿真实验教学项目建设研究

虚拟仿真实验主要分为模拟实验、仿真实验、虚拟实验、远程实验和虚拟仪器.虚拟仿真实验教学项目主要来源于国家级科研项目成果转化、重大工程项目转化和学生的创新设计与制作.针对不同制作模式的虚拟仿真实验教学项目采用不同的激励方案,可以促进共用共享,提升项目建设水平.     

“通信原理”虚拟实验仿真系统研究

"通信原理"是通信类专业的核心主干课程,具有理论性强、直观性差、实验内容丰富等特点。虚拟技术辅助实验教学有利于激发学习兴趣,弥补硬件实验操作过程繁杂、中间过程可视性差等特点。利于MAT-LAB软件制作一个虚拟实验仿真平台,通过对相关参数的设置,成功地对通信系统进行仿真,便于知识理解,达到好的实验效果。     

土壤中无机元素检测技术虚拟仿真实验设计

基于研究生实验教学改革需求,针对土壤中无机元素检测实验项目开展过程中的难题,进行虚拟仿真实验软件开发研究.对虚拟仿真软件开发的内容、模型、功能等进行设计,旨在通过动态模型实时地模拟真实的实验现象与过程,实现实验教学效果的强化.为以大型仪器为主的虚拟仿真实验项目建设提供参考,同时,为环境类专业开展土壤样品中成分分析、电感耦合等离子体发射光谱仪的独立操作等实训工作提供辅助支撑.     

教育信息化背景下虚拟仿真教学资源建设

虚拟仿真教学是教育信息化背景下出现的新教学模式,将推动教学改革和促进教育质量的提升。该文从需求分析、素材获取、模型制作、程序开发等4个方面探讨了虚拟仿真教学资源的立项原则、建设内容、实施过程及技术需求。实践表明,虚拟仿真教学推动了虚拟仿真教学模式的顺利实施,并推动了高校间教学资源开放的共享。     

基于ADAMS的空气悬架客车运动性能仿真分析

为了预测和评估车辆的操纵稳定性能,以多体系统动力学理论为基础,应用机械系统仿真分析软件AD—AMS,创建某大型空气悬架客车前悬架、后悬架及转向系等多体系统动力学模型,以及包括发动机、车身、前后轮胎等在内的整车模型;对虚拟模型进行平顺性仿真实验与悬挂系统固有频率仿真实验,并将仿真结果与实车试验结果进行对比,从而验证了所创建的虚拟样机模型的正确性和合理性．在此基础上,对整车模型进行操纵稳定性的仿真实验,并进行评价计分．研究结果表明,建立详细的数字化功能样机,可以有效地分析汽车的操纵稳定性．     

机构运动方案仿真实验平台研究

运用Solidworks三维建模技术构建了机构运动方案创新设计仿真实验平台,采用将虚拟实验、仿真分析和实际操作相结合的方法,开设了机构运动方案创新设计实验。建立了常用典型机构的三维装配体模型库,并将常用典型机构的三维装配体模型导入到虚拟样机仿真软件ADAMS中,生成常用机构的虚拟样机模型库,学生对机构仿真模型进行运动仿真模拟可以方便地得到各常用机构的运动参数。     

基于Simulink和VR技术的三线摆实验仿真研究

Simulink因其操作简便、灵活等优点在很多领域里被广泛应用。VR技术发展前景也十分诱人,它是一项具有深远影响的日新月异的新技术。以三线摆运动模型为例,探讨了结合Simulink软件和虚拟现实编程语言在虚拟物理实验中应用问题。通过虚拟现实编程语言VRML创建了转动惯量测量实验中三线摆运动环境的三维虚拟模型,利用Simulink构建了较为完善的、严格遵循客观物理定律的仿真系统。给出了三线摆在三维空间运动的物理模型,以及利用Simulink进行建模的详细步骤,并结合编写的VRML文件动态仿真了在三维环境下三线摆的运动过程。体现出利用Simulink虚拟现实工具箱仿真物理实验的便捷性、可靠性和科学性。利用它开发虚拟实验仿真系统必将对教育、教学质量的提高,学生学习兴趣及能力的培养起到重要作用。     

虚拟仿真实验教学中心的建设与应用

虚拟仿真实验教学中心的建设是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容,是推动高校实验教学改革与创新的重要方向。与传统实验室相比,虚拟仿真实验教学中心具有实验条件便利、安全性高和实验成本低等方面的优势,在高校实验教学中的地位越来越重要。通过对天津市部分高校调研,阐述了虚拟仿真实验教学中心建设的必要性和虚拟仿真实验教学平台的主要功能,并详细介绍了天津商业大学虚拟仿真实验教学中心目前的建设情况,以便进一步推动天津商业大学实验教学的改革与创新。     

杂质纵向高斯分布UTBB-SOI MOSFET的虚拟阴极阈值电压解析模型

采用Sentaurus Process工艺仿真工具,验证了超薄硅膜内单次纵向离子注入并快速热退火后所实现的轻掺杂杂质分布符合高斯规律。设计杂质纵向高斯分布的轻掺杂纳米UTBB-SOI MOSFET,用虚拟阴极处反型载流子浓度来定义阈值电压的方法,为器件建立二维阈值电压解析模型。通过与Sentaurus Device器件仿真结果对比分析,发现:阈值电压模型能准确预测器件在不同掺杂、器件厚度和偏置电压下的阈值电压,正确反映器件的背栅效应,其模拟结果与理论模型相符。     

虚拟仿真技术在《自动控制原理》课程中的应用

《自动控制原理》作为自动化专业的核心主干课程,具有理论性强、直观性差、实验内容丰富等特点。计算机仿真技术辅助实验教学有利于激发学习兴趣,弥补传统实验操作的不足。利用MATLAB软件制作了虚拟实验仿真平台,通过对相关参数的设置,成功地对控制系统进行了仿真,便于学生对知识的理解,达到较好的课堂效果。     

基于虚拟环境下步进链传动的建模及动力学分析

基于多体动力学理论,建立了步进链传动系统在计算机虚拟环境下的样机模型,经仿真计算与实验结果比较,验证了该模型可全面地反映该类系统的多种复杂影响因素,能够精确地揭示其运动学和动力学特性。在此基础上,结合虚拟模型对步进链传动系统的动力学影响因素进行了仿真分析。结果表明：从动链轮撑紧弹簧以及链条松边是影响该类系统动力特性的重要因素之一,在该类系统的动力学分析中不容忽略;对于该类系统采用非对称曲线进行步进运动规律设计,能够有效抑制减速段的惯性冲击,降低残余振动,提高定位精度。     

基于LabVIEW的二级倒立摆控制系统三维仿真

倒立摆是控制理论研究和教学中广泛使用的典型模型,文章在LabVIEW环境下,以二级直线倒立摆为被控对象,利用虚拟现实技术,开发了倒立摆LQR三维仿真控制系统;使用LabVIEW的三维图形工具箱将倒立摆的三维模型导入LabVIEW中,并利用LabVIEW控制设计和仿真模块将数学模型和三维模型联系起来;通过倒立摆系统的仿真数据驱动倒立摆的三维虚拟模型,能够形象地反映真实倒立摆的运动状态。所开发的系统操作界面友好易用,用户可以方便地修改倒立摆模型和LQR控制器的参数。     

基于PSO-BP网络的流变本构模型智能化识别研究

岩石流变是岩石力学问题中一个重要的研究课题,而岩石流变本构模型理论仍是目前岩石力学研究中的难点和热点问题之一.基于神经网络方法智能化识别岩石流变本构模型.基于系统辨识理论,构建了PSO-BP神经网络模型,在Matlab平台基础上编写PSO-BP网络智能化识别程序,直接根据流变试验数据,通过网络自学习,输出可以近似反映岩石流变全过程的神经网络结构化表达.将识别得到的岩石流变本构模型与原试验曲线进行拟合,并利用模型验证数据进行仿真计算,得到的仿真结果令人满意,验证了该神经网络方法直接识别岩石流变模型是可行的.     

视景仿真的屏蔽门系统在地铁列控系统中的应用

研究了一种基于视景仿真的虚拟测试方法,并将其应用于地铁列车CBTC系统的仿真测试平台中,利用Multigen Creator及Vega软件构建车站、站台屏蔽门及列车的虚拟现实环境,在实验室模拟了地铁站台屏蔽门的工作,解决了CBTC系统开发工作对现场环境依赖过高的问题.     

基于能耗感知的虚拟机迁移管理软件

【目的】在云计算环境中,通过虚拟机在线迁移可以实现服务器的节能优化。【方法】对多种虚拟机迁移模型进行综合分析,研发一个虚拟机在线迁移管理软件,实现云环境的监控与虚拟机迁移模拟,并采用cloudsim作为云仿真平台对虚拟机在线迁移管理软件(Energy-aware Live-migration of Virtual Machine Manager Software,ELVMan)的应用进行测试。【结果】该软件可有效指导降低能源损耗。【结论】通过该软件可以为现实的云环境集群选择最优的迁移策略,达到最大化节能。     

分布式虚拟海战场仿真关键技术研究

在分布式虚拟环境下进行大规模军事战场仿真是目前仿真领域的研究热点。作为虚拟战场仿真的重要组成部分,分布式虚拟海战场仿真主要是解决大面积海浪视景实时生成和网络数据量太大引发的网络延迟这两个关键性问题。本文以海浪统计学模型为基础,采用视点相关的LOD模型实现了海面多细节层次建模,有效提高了大面积海浪视景仿真的实时性和逼真度;并基于Winsock 的TCP/IP协议,采用多播技术和推算定位技术,大大减少了分布式虚拟海战场仿真中的网络数据流量,实现了多通道视景同步,取得了较好的效果。     

车身总线控制系统硬件在环仿真设计

文章针对总线型车身控制系统的设计问题,提出了一种硬件在环仿真解决办法。首先采用规则化方法描述原型系统的控制意图,然后融合虚拟现实和物理测试2种仿真手段的优点,设计了分布式硬件在环仿真系统,用于模型控制逻辑的推演和车身部件响应延时特性检测,最后以电控刮水器子系统作为典型实例进行了仿真验证。实验数据表明,该方法可以有效验证功能需求模型,量化评估模型的时延误差,从而提高了车身控制系统的开发效率。     

基于虚拟现实环境的六轮月球车运动性能分析

为了仿真试验月球车在月面环境的运动性能,利用虚拟现实技术建立了月球车仿真试验环境.以一种六轮月球车为原型建立了物理模型,并给出了计算机求解方法,实现了六轮月球车在月面环境下进行运动性能分析的仿真试验.通过对比该月球车设计原型的真实试验结果和仿真试验结果,验证了虚拟仿真的正确性.为月球车设计带来了一个有效的辅助工具.     

无人驾驶车辆虚拟测试技术的发展

 无人驾驶车辆测试是无人驾驶车辆上路前的一个重要环节,其在实测阶段需要消耗大量的人力、物力、财力及时间,而无人驾驶车辆虚拟仿真测试技术则可以帮助测试大大减少消耗、提高效率。介绍了无人驾驶车辆虚拟仿真的应用、利用深度学习训练无人驾驶车辆的应用以及平行驾驶技术对于无人驾驶车辆虚拟测试技术的重要性;阐述了无人驾驶车辆虚拟测试技术的发展趋势;介绍了无人驾驶车辆相关平台;根据当前发展阐述了无人驾驶车辆虚拟测试的意义。