基于Unity 3D的钻井工程三维动态仿真

以石油钻井井场为原型,对井场的设备布局、结构、运动过程等进行剖析,实现对石油钻井井场设备的动态仿真。通过3D max软件建立了井场的三维模型、优化模型并且搭建出整个井场的虚拟场景,将建立好的模型导入Unity 3D软件中,并且利用Unity 3D软件建立沙漠地形、天空、树木等虚拟场景的必需元素。借助软件自带的脚本编程功能和物理引擎对石油井场的设备运动进行动态仿真和交互设计,实现了对虚拟场景中的设备模型平移、后退、旋转等运动控制,完成了石油钻井八大作业系统。起升钻柱实验结果证明,所设计的钻井工程三维动态仿真系统具有良好的三维性、交互性和逼真性,为建立石油钻井虚拟仿真培训平台奠定了基础。     

传感器在环自动泊车仿真测试系统设计

针对智能网联汽车自动泊车功能实车测试成本高、周期长、重复性差问题,基于硬件在环及计算机数值模拟仿真技术,以自动泊车传感、控制系统为主要测试对象,搭建实验室环境下传感器在环自动泊车仿真测试系统,借助美国国家仪器公司(National Instruments,NI)软硬件实时平台、CarMaker虚拟仿真场景软件模拟仿真自动泊车交互场景、车辆底盘动力学特性及超声波传感器特性,集成开发摄像头视觉注入板卡、超声波物理回波仿真板卡仿真模拟传感器物理信号,虚实结合构建了完整的传感器在环自动泊车测试验证环境.以某车型实车带自动泊车功能的智驾控制器、超声波传感器为被测对象,搭建垂直停车位场景对仿真测试系统进行测试验证,仿真实验结果证实测试系统能够为自动泊车提供安全、高效的测试验证平台,助力自动泊车控制算法开发.     

基于VC和Simulink的电力电子仿真实验平台设计

对单纯用高级语言编程完成仿真平台设计,编程复杂,开发周期长,而仅仅利用Matlab环境构建仿真平台,其界面功能有很大局限性的问题,提出VC程序与Matlab环境一起构成"以电力电子器件和变换器仿真模型为对象的软件实验平台".该实验平台通过Visual C 6.0编程,将软件界面与Simulink仿真模型整合在一起,通过Matlab引擎对Simulink仿真模型进行控制,对整流、逆变等多种典型的电力电子器件和变换器进行仿真非常方便.可任意添加新仿真模型扩充仿真内容,也可通过设置或修改参数观察参数变化对仿真结果的影响,具有动态仿真效果,为研究电力电子器件和变换器的工作特性提供了有力支持.实验平台为电力电子系统的设计与实现提供了新的思路和方法,可有效缩短系统开发周期.     

基于通用实时仿真平台的电流保护仿真研究

根据电力系统继电保护电流保护原理,对设计的配电网络线路进行详细分析后,利用课题组自主研发的以MATLAB/Simulink软件为开发环境,以Lab View软件为监控界面的通用实时仿真平台(Universal Real-time Experimental Platform,简称UREP)搭建35 k V电力系统配电线路网络三段式电流保护仿真模型,在完成实时仿真过程后,得到实验数据和仿真波形。仿真结果表明该实验为研制和测试基于IEC61850的继电保护仿真平台奠定了基础。     

软件在环仿真技术的整车控制器功能验证

在采用Simulink软件搭建控制对象模型的基础上,基于VEOS系统制定测试方案,搭建某款纯电动汽车整车控制器测试平台,实现软件在环仿真;利用仿真结果对功能错误的代码进行调试改正,并将调试好的C代码下载到硬件环境中进行实车测试,完成电动汽车整车控制器的功能验证。研究表明,整车控制器能够根据测试人员的故障输入快速准确地识别故障等级,并作出响应;应用软件在环仿真技术能及时发现整车控制器在早期研发阶段存在的功能代码错误,可有效缩短整车控制器的开发周期。     

VR与云技术融合的船用柴油机诊断拆检系统

为解决轮机员适任考试实操训练与评估过程中故障问题不易设置、主观因素影响大等问题,根据轮机员适任考试实操评估要求,融合虚拟现实（VR）和云技术优势,采用B/S架构,运用3DSMax等建模工具,搭建人机交互功能强的船用柴油机故障诊断拆检操作场景。以Visual Studio为开发环境,Ajax为通信手段,综合运用C＋＋程序语言和可扩展标记语言XML,研发柴油机故障诊断拆检在线训练评估系统,从系统的结构设计、仿真场景搭建、评估试题编辑平台开发、基于模糊综合评判的自动评估模块设计等方面详细分析设计开发过程。经过实际试题测试和学员应用,结果表明,该系统具有较好的适用性。     

基于真三维模型的室内定位系统设计

为了解决全球定位系统在大型室内场合无法给出精确定位的问题,设计了一种安卓平台下基于真三维模型的室内定位系统。基于百度地图SDK(software development kit)开发一款室外定位的电子地图软件,用于获取室内场景所在位置,再结合Unity3D游戏引擎将根据室内场景制作比例为1的模型制成可在安卓设备上运行的软件,通过虚拟现实技术及空间位置服务,实现室内定位功能。结果表明:系统具有的功能基本满足用户室内外定位需求,且系统具有定位方法直观、功能服务全面及系统搭建简单等特点,适用于一些大型的室内外公共场合,如商场、机场、博物馆等。     

面向仿真的虚拟现实开发平台的设计

设计一个适用于仿真环境的虚拟现实开发平台,以简化虚拟应用程序的开发。采用面向对象的方法和分层结构进行设计,利用树形结构虚拟场景,通过仿真引擎进行渲染。比较好地解决对象行为和几何模型的分离,增强了平台的通用性。树形场景结构的组织适合描述虚拟世界模型。     

基于RT-LAB的搜索雷达数据源设计

本文介绍了RT-LAB软件的特点,并叙述了在Matlab/Simulink环境下,使用RT-LAB软件开发的某实时系统中搜索雷达功能调试和验证数据源系统。系统采用主机―目标机架构,RT-LAB软件在两者之间搭建了一个平台,将主机上使用Matlab软件开发好的搜索雷达数据源模型编译下载到装有QNX实时操作系统的目标机上,并通过LabVIEW软件对整个运行过程进行实时监控,实现了集可视化建模、程序编译和仿真实验于一体的工程仿真系统。最后完成了整个系统的实时仿真,仿真结果已经应用到产品的调试和功能验证上。     

航空发动机控制系统集成仿真平台

针对航空发动机控制系统仿真模型难以建立,仿真集成度不高,仿真功能不易用的问题,搭建航空发动机控制系统集成仿真平台.仿真框架遵循MVC(Model View Controller)设计模式分为模型层、数据库层和应用层.以Simulink为模型层的基础,结合AMESim和VC建立控制系统的联合仿真模型.以ActiveX自动化技术为基础,使用VB软件实现该仿真平台.以某型航空发动加速过程为例,建立联合仿真模型,完成仿真优化案例,验证仿真平台.仿真过程表明该仿真框架降低了建模难度,模型可扩充性好,仿真平台可以应用于航空发动机控制系统的集成仿真和工程应用.     

基于SUMO软件的异构交通流仿真平台车辆模型开发与集成

采用实车参数和实际道路试验数据对基于SUMO软件的车辆模型进行优化,构建了具备自动驾驶全工况测试能力的高保真车辆运行特性模型,并与SUMO软件交通流仿真集成,形成了面向混合异构交通流的仿真平台。最后,通过典型交通运行场景对集成效果进行准确性和可用性验证。     

单船中层拖网系统仿真平台的研究

为搭建单船中层拖网系统仿真平台,通过在航海模拟器平台上加入渔船运动模型、拖网曳纲和网板模型及网具系统模型,建立单船中层拖网系统的水动力模型,并利用三维图形引擎OSG(Open Scene Graph)实现渔捞模块三维可视化.整个拖网仿真平台包括教练员站、GMDSS通信单元、海图机单元、雷达单元、综合信息显示、渔捞模块等.平台测试表明,仿真效果和实时性满足模拟器视景系统的要求,系统稳定性良好.     

VC环境下捷联惯导仿真平台的开发

文章针对捷联惯导系统的算法,在VC环境下,介绍了一种捷联惯导仿真平台的搭建方法。平台由飞行器的轨迹模拟、惯导解算、导航数据演示等三个部分组成,轨迹仿真与解算结合,完成导航软件的测试与算法的误差分析,实现仿真功能。     

基于Unity3D的化学虚拟实验教学平台构建

针对传统化学实验教学中存在的实验学时长、仪器设备昂贵、有毒有害等问题,利用Unity3D和3DSMAX软件,选取部分典型实验,建立化学虚拟仿真实验。通过HTML网页实现化学虚拟实验的整合,建立基于Unity3D的化学虚拟实验教学平台。该虚拟实验教学平台应用3DS MAX建模软件建立逼真的三维仿真模型,Unity3D软件完成场景搭建和界面模型的交互,并使用PHP脚本语言完成数据库与前端应用的有效连接。依托Unity3D软件良好的兼容性,实现了在PC端和移动端等多平台的实验浏览操作和实验教学管理,激发学生的学习兴趣,提升了人才培养的效果。同时,教师可以根据课程需要开设虚拟仿真实验,在有限学时内显著扩充实验内容,增加了实验教学环节中时间和空间的自由度,具有较好的应用前景。     

基于OpenGL和3DS MAX水下机器人运动可视化研究

超小型水下机器人运动可视化仿真在整个机器人的研制中占有非常重要的地位.基于三维建模软件3DS MAX和OpenGL,在个人PC机上的视景仿真系统开发出来.利用建模软件建立水下机器人模型,并将其转换为OpenGL的C代码,在VC++开发环境中实现了水下机器人模型的控制与显示、三维场景的模拟以及场景与模型的结合.仿真结果表明:该系统能够逼真地反映水下机器人在场景中的运动情况.     

基于xPC系统的硬件在环仿真平台研究

该文以Mathwork公司设计的MATLAB/Simulink Real-Time软件为实时仿真环境,以xPC双机仿真系统作为实时仿真硬件开发平台,提供了一种可以用于硬件在环仿真研究的平台方案,该方案使用目标机实时内核运行仿真模型,从而对外部控制系统中控制策略进行测试。同时,利用北京华海科技公司研制的Rapid-ECU作为外部控制系统,对试验平台的实时数据交换功能进行了验证,验证结果表明,外部控制系统可以与目标机之间完成实时通信,且无数据丢失与延迟。该硬件在环仿真平台为半实物仿真研究提供了思路。     

基于Unity的旅行青蛙游戏APP设计

为完善近年来流行的日本"旅行青蛙"游戏APP的展示功能、体验感和兼容性,以该游戏为原型,基于Unity平台,采用C#语言编写代码及搭建系列游戏场景,设计一款可重现原游戏功能的APP。应用测试结果表明,设计的APP能在短时间内展示游戏环节,实现种植三叶草并换取积分、商店购物、准备行李、随机出游并寄送明信片、青蛙好友来访等功能;代码采用Unity游戏引擎打包封装成APK文件,可以直接下载到Android手机端进行安装;相比原有APP,具有开发时间短、代码优化、体验感和兼容性更为完善等优势。     

一种可定制三维图形仿真引擎体系结构研究

针对现有3D图形引擎中软件体系结构比较具体、内部模块之间耦合度大、系统排故困难、新技术新算法无法快速嵌入等问题,提出了一种可定制三维图形仿真引擎平台的体系结构。该体系结构从研究复杂仿真系统角度对复杂引擎平台系统的设计准则、扩展机制、仿真资源装配关系、典型模块开发及组件封装等仿真模型进行了描述。利用这些仿真模型,应用开发者可以明确设计思路,集成最新算法资源,灵活定制仿真装配组件,立足于仿真学科快速组建自己通用化的三维虚拟仿真引擎平台。     

基于Hadoop的云计算试验平台搭建研究

Hadoop是一个免费的开源云平台,是允许在集群计算机上分布式处理大数据的软件框架。它是一种可靠、高效、可伸缩的云平台,很适合在实验室环境下进行模拟测试。以Hadoop为基础,借助虚拟机VMware以及Linux、ubuntu、Hadoop、java--jdk等软件,详细地介绍了单机环境下的虚拟云平台搭建过程,并给出具体的实例搭建过程。在设计实例中详细的论述了虚拟机、java、Hadoop等软件的安装、设置、测试过程。实现了在实验室环境对云平台的虚拟,并提出了在搭建试验平台时应该注意的用户权限、路径配置和使用SSH服务程序等问题。该试验平台为系统中间件和应用服务的开发提供了基础。     

基于ActiveX/VegaPrime的交互视景仿真平台封装的研究

针对Vega Prime开发的视景仿真程序复杂度高、共性多、仿真领域多、开发语言单一的特点,提出了采用组件技术,结合GL Studio功能插件,实现了集虚拟仪表、Creator节点控制、视景仿真平台各模块类库在内的封装,屏蔽了虚拟仿真平台使用的复杂性和开发语言的限制.采用Windows消息机制,确保交互的可靠性,解决了视景封装后焦点丢失和消息无法截获的问题.通过ActiveX能够动态加载场景,实现与场景的实时交互和控制,直观快速的完成虚拟仿真软件的开发.文中在多个语言环境下通过该控件实现了多种虚拟仿真软件的开发,实验证明具有开发效率高、稳定性好的优点.