甲醇合成与精制虚拟仿真教学系统设计与应用

结合化工企业工程设计与安全生产规范,以常州大学化工国家级虚拟仿真项目为例,设计甲醇合成与精制虚拟仿真实验教学系统。依据实验系统的开放原则,设计了包含厂区漫游模块、生产操作仿真模块、设备仿真模块和在线考核模块的教学系统。该系统为学生提供了灵活的学习模式,创新了教学体系。实践表明,该系统基于虚拟现实技术,以新颖的教学模式,激发了学生的学习兴趣,提高了学生的学习效果,强化了学生的工程素养。     

基于Proteus的手机控制多功能光电系统设计

为研究信息电子技术虚拟仿真的技术特点,掌握电路仿真与设计软件Proteus的使用,设计了一款基于Proteus的手机控制多功能光电系统。该系统由手机模块、蓝牙模块、单片机处理器模块、 NE555时基电路等模块组成。该实验系统直观地展示了虚拟仿真的技术特点利于学生掌握,有利于培养学生综合运用知识能力,激发学生的创新实践动手能力。     

太阳能光伏发电综合设计性实验教学探索

为了培养学生的综合设计能力,使学生更好地掌握太阳能光伏发电的原理和技术,进行了太阳能光伏发电综合设计实验教学探索。以自动控制太阳能路灯的设计实现为例,介绍了在综合性、设计性实验中,如何引导学生综合运用理论知识,设计并搭建太阳能利用系统,培养学生面向工程的应用能力和创新能力。     

基于Lab Windows/CVI的电子类课程虚拟实验室

提出了基于LabWindows/CVI平台的电子类课程虚拟实验室的研究,设计了虚拟仿真信号发生器,虚拟低通滤波器,实验效果良好,并对虚拟实验室的网络化构建作了介绍。利用Internet进行虚拟实验室的网络发布,实现了资源共享,避免了仪器重复添置和资源浪费,使客户的远程实时操作不再受时间、地点限制,提高了客户的利用效率。虚拟实验室的建立弥补了传统实验室的不足,使实验的设计更加灵活,为接受远程实验教学的学生提供了一种不受时间,地点和实验设备限制的实验环境。它作为一种新型的科研与教学资源越来越受到人们的关注。     

基于Labview的综合教学系统

传统的实验方式和手段由于受实验室硬件条件的限制很难满足概念抽象课程的教学要求,很难做到将实验教学引入课堂。本文利用图形化编程语言Labview设计开发了虚拟教学系统,通过将多个不同实验项目的子系统进行集成形成一个综合教学系统,可以实现课程内容的虚拟仿真,本系统对教学的改革和创新具有一定的指导意义。     

基于Labview的虚拟数字电路实验平台设计

运用模块化的设计思想,对基于Labview的数字电路综合实验平台进行了设计.实现了数据选择器、计数器等虚拟实验,将虚拟实验作为子Ⅵ设计了一个数字电路综合实验平台.结果表明基于Labview的数字电路综合实验平台,能够帮助学生迅速掌握数字电路基础知识及其应用方法,有助于培养学生的创新能力和科研兴趣,并对虚拟实验平台进行网络化,使网络虚拟实验能真正打破时间和空间的局限,更好地服务于教学与科研工作.     

嵌入式系统虚拟实验平台仿真调试技术

为了提高嵌入式系统课程的教学质量,加强学生的嵌入式系统程序设计与调试能力的培养,根据课程教学内容设计了便携式的嵌入式系统课程虚拟实验平台,针对虚拟实验平台的程序仿真调试功能,提出了基于Proteus的远程仿真和基于GCC的本地仿真的两种在线仿真调试技术。以虚拟实验平台的行列式键盘实验项目为例,针对两种在线仿真调试技术在虚拟实验平台上分别进行了程序仿真调试演示,进一步完善了嵌入式系统课程虚拟实验平台的功能。     

太阳能光伏板角度控制实验教学系统设计

针对目前太阳能光伏发电技术中太阳能光伏板大多数采用固定安装方法,导致太阳能转化效率较低的问题,设计了一种用于实践教学的太阳能光伏板角度控制系统。系统以STM32单片机作为控制器,以双轴跟踪装置作为执行机构,以视日运动轨迹和光电跟踪相结合跟踪太阳光。实验结果表明,系统可以较为准确地跟踪太阳光,提高了太阳能的转化效率。该系统的实验教学过程,对于提高学生的实践动手能力有着重要意义。     

基于虚仿实验的模电理论教学与实验教学融合

以教学改革为契机,研发在线虚拟仿真实验教学资源,并结合理论教学与实验教学的各自特点,将虚拟仿真实验引入到“模拟电子技术”课程的教学体系中,通过内容、手段、过程及效果评价等方面的创新,推动理论教学与实验教学的高度融合。虚拟仿真实验项目按照类型划分,将演示型和验证型虚拟仿真实验引入到理论教学中,将综合型和设计型虚拟仿真实验引入到实验教学中,从而构建更加完整、更加科学、优势互补的教学体系,以培养学生融会贯通、学以致用的综合能力。     

基于Proteus的单片机实验系统设计

针对单片机实验教学中存在的不足,引入Proteus软件开发了一套单片机虚拟实验系统。介绍了虚拟实验系统的设计和特点,以中断计数模块为例介绍仿真电路的设计及仿真过程。构建基于Proteus虚拟实验系统,弥补了传统实验的不足,为学生创造课后动手实验的机会,丰富了实践教学的手段和资源,激发学生的学习兴趣。     

在线路由交换虚拟仿真实验平台的设计与应用

为解决传统路由交换实验方式无法适应在线教学需求的问题,设计并实现一个在线路由交换虚拟仿真实验平台,为学生提供在线路由交换实验环境。该平台提供了网络环境建立、路由交换实验配置、信息查看和网络测试等功能,学生可以直观地完成在线路由交换实验。实践表明,该平台可以显著提高实验效率,提升网络管理技术类课程的教学质量。     

基于GPS的太阳跟踪系统优化设计研究

优化设计了一种基于新型控制模式和控制算法的槽式太阳能一维跟踪系统,以解决太阳能程序跟踪模式下累积误差增大、控制算法不精确、跟踪精度不高的问题.增加了GPS信号接收器和角度传感器模块,增强了跟踪过程中预防算法参数变动和恢复装置状态的能力;提出了添加多重修正系数的太阳方位角计算公式,采用MATLAB软件进行模拟仿真,并通过误差分析论证了该控制算法的正确性和优越性.在太阳能槽式集热系统中,此跟踪系统能够满足东西向的一维跟踪要求,理论跟踪精度达到0.1°,实验跟踪精度达到0.23°,具有跟踪精度高、安装简单、管理方便等优点.     

丙烷用于直膨式太阳能热泵实验系统设计

针对碳氢化合物作为制冷剂的可燃性问题,该文基于微通道传热技术,设计了一种以丙烷为制冷剂的直膨式太阳能热泵实验系统。该系统主要由微通道太阳能集热/蒸发器、定频压缩机、微通道冷凝器、蓄热水箱、电子膨胀阀、数据采集及控制系统等组成。开发了基于组态王的数据监控系统,实现了对温度、压力、太阳辐射强度、环境风速、功率等参数的在线监测、实时数据动态显示、历史数据记录查询、自动控制和远程访问等功能。实践表明,实验系统将太阳能集热器直接用作热泵蒸发器,有效提高了系统总效率,可以开发出一系列综合性、设计性和研究性实验,有助于发挥学生的主观能动性,培养学生的综合、创新能力,满足专业教学和科研需要。     

基于PLC的混合光伏自动跟踪系统设计

为提高太阳能转换效率,设计了一种新型混合式太阳能自动跟踪系统.该系统采用程序跟踪和圆弧传感器跟踪相结合的两级跟踪方式,用PLC可编程逻辑控制器为控制核心实现自动跟踪.实验结果表明,该系统跟踪精度高,波动小,效率高.     

基于光电跟踪系统的系列实验开发

介绍了＂光电跟踪系统＂实验装置,针对自动化专业目前实验课程的现状和问题以及该实验装置已有模块的不足开发了光电跟踪系统的图像处理、光电跟踪系统的目标跟踪、光电跟踪系统的PID控制系统设计、基于神经网络的光电跟踪控制系统设计、基于模糊控制的光电跟踪控制系统设计等五项实验内容。该系列实验可以作为自动化专业模式识别、智能控制等课程的配套实验课,其开放的实验内容提高了学生的创造性思维和工程实践能力,得到了良好的教学效果。     

软管式自主空中加油受油机控制系统研究

针对软管式空中加油过程中加油锥套受气流扰动影响,受油机受油插头难以与之实现精确对接的问题,提出基于参考观测器的全状态反馈控制方法设计了受油机的飞行控制系统。首先根据DGPS或者视觉传感器测量的加油机与受油机的相对位置,设计了参考轨迹生成模块,实时生成受油机期望的平滑飞行轨迹。然后通过一个输出跟踪观测器在线估算出前馈控制信号和参考状态量。基于估算的状态量设计一个全状态反馈控制器。最终实现对参考状态的精确跟踪,保证受油插头与加油锥套的精确对接和位置保持。仿真结果表明,在四种强度阵风干扰下,控制器能实现精确的双机空中加油设备跟踪对接,具有良好的动态性能与鲁棒性能。     

基于光强的太阳能自动跟踪装置及其蓄电池充电优化控制

设计了一种太阳能自动跟踪装置,此装置能够根据光的强弱自动转到光强最大的方向,从而提高太阳能利用率。所设计的自动跟踪装置主要由太阳能电池板蓄电电路、单片机主控电路、液晶显示电路和光敏采样电路四个模块构成,其中单片机主控电路是根据四个光敏电阻输出电压的差值,控制两舵机的转动使得太阳能电池板始终面朝光线最强的方向,并监控蓄电池和太阳能电池的状态,通过控制S8050三极管达到控制太阳能电池板向蓄电池浮充充电的目的,控制蓄电池的充放电,提高太阳能充电效率。     

适于层次化教学的直流电机控制系统设计与应用

以提高不同层次学生的综合能力为目标,针对单片机综合设计性实验,设计了基于单片机的直流电机控制系统实验项目。分别从直流电机驱动模块、显示模块、控制模块、项目应用等几方面介绍了直流电机控制系统实验项目各功能模块实现方案的多样性。实验项目综合应用多门课程的理论知识和先进技术,内容层次化、功能模块化、方案多样化,提升了不同层次学生的实践动手能力、综合设计能力和创新能力,取得了较好的教学效果。     

太阳能自动跟踪系统的设计

为了使太阳光始终垂直太阳能电池板照射,提高太阳能转化为电能的效率,设计了以STM32F103ZET6为核心,外围扩展光强采集,步进电机,GPS,液晶显示等的自动跟踪系统。LCD液晶显示屏显示相关数据,太阳光跟踪采集模块采用视日运动轨迹追踪与光电检测两种方式相互配合,GPS模块获取当地的时间日期及经纬度等信息,据此测算太阳方位角及高度角,并驱动步进电机调整太阳能板角度。测试表明系统能实现实时跟踪太阳光,工作稳定,灵活性强。     

区间与车站信号自动控制虚拟仿真实验项目设计

虚拟仿真实验教学项目是高等教育信息化建设和实验教学的重要内容。以区间与车站信号自动控制虚拟仿真实验项目为例,介绍了建设虚拟仿真实验项目的必要性,阐述了区间与车站信号自动控制实验项目设计流程,对虚拟仿真实验教学方法、考核评价方法进行了研究。虚拟仿真实验项目以培养学生实践能力和创新能力为核心,以优化共享教学资源为目标,培养和锻炼学生铁路信号系统综合分析及设计能力。