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計(jì)算機(jī)仿真論文:PLC測(cè)控系統(tǒng)下計(jì)算機(jī)仿真論文
1PLC部分仿真實(shí)現(xiàn)
1．1梯形圖指令解釋實(shí)現(xiàn)
在特殊指令解釋時(shí)，需要將起始和終止共兩次的掃描狀態(tài)進(jìn)行對(duì)比，來較大限度地保障其正確性。具體操作時(shí)可選用兩個(gè)虛擬內(nèi)存條，并引入“備用堆棧”和“備用結(jié)果寄存器”來保存起始掃描的計(jì)算結(jié)果，以及“堆棧”和“結(jié)果寄存器”來保存結(jié)束掃描的算結(jié)果，以下進(jìn)行具體說明:(1)常開(及常閉)觸點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)流程。取出觸點(diǎn)內(nèi)存地址將結(jié)果寄存器中的現(xiàn)有數(shù)據(jù)放入堆棧將地址值(常閉觸點(diǎn)則取反)放入結(jié)果寄存器;(2)線圈作用的實(shí)現(xiàn)。將結(jié)果寄存器中的值輸出至分別起輸出、輔助、保持作用的“繼電器”內(nèi)存地址中。
1．2梯形圖程序運(yùn)行實(shí)現(xiàn)
仿真系統(tǒng)通過梯形圖程序的運(yùn)行并根據(jù)其轉(zhuǎn)化后的指令語句，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)真實(shí)PLC控制系統(tǒng)的模擬。各輸入點(diǎn)的狀態(tài)被依次掃描，并由系統(tǒng)軟件中用戶編制的程序進(jìn)行邏輯解算進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成指令進(jìn)行執(zhí)行，指令的執(zhí)行結(jié)果可以被后續(xù)待掃描的指令所利用，然后依次對(duì)應(yīng)向各輸出點(diǎn)發(fā)出控制信號(hào)。梯形圖程序運(yùn)行的流程為:在梯形圖編輯器中，用戶點(diǎn)擊“運(yùn)行”按鈕觸發(fā)系統(tǒng)定時(shí)器系統(tǒng)初始化內(nèi)存地址(常開觸點(diǎn)置零，常閉觸點(diǎn)的定時(shí)器及計(jì)數(shù)器清空)逐一掃描各元器件并同時(shí)進(jìn)行其指令解釋直至該條指令結(jié)束自動(dòng)進(jìn)入下一條指令的掃描直至用戶點(diǎn)擊“停止”按鈕。
2電路搭建部分仿真實(shí)現(xiàn)
在仿真系統(tǒng)中，本文通過在軟件中設(shè)置元素來模擬元器件，這里以設(shè)置通用繼電器的模擬元件為例來進(jìn)行分析。在元器件編輯器中，用戶可以在兩個(gè)菜單中分別選擇元器件(如繼電器、開關(guān)按鈕、接觸器、熔斷器、電磁閥、限位開關(guān)、電鈴、傳感器以及聲光指示裝置)以及對(duì)應(yīng)的元器件元素(如線圈、接線柱、觸頭、連接線以及保險(xiǎn)絲等)。在通用繼電器設(shè)計(jì)初始，用戶須通過定義邊框確定元器件大小，然后設(shè)置線圈及接線柱并用連接線連接，并設(shè)置一動(dòng)一靜兩個(gè)觸頭以及若干開關(guān)，設(shè)置完成后即可點(diǎn)擊生成一個(gè)通用繼電器。在對(duì)電路進(jìn)行仿真之前，還需要對(duì)電子元器件進(jìn)行解釋，這里仍以通用繼電器為例來說明解釋的原理和過程，由于電路解釋時(shí)需要即時(shí)刷新，這會(huì)導(dǎo)致電路中元件的動(dòng)作之間產(chǎn)生相互影響，本文這里引入“樹”的概念來解釋電路，通過將電路中的元器件作為單個(gè)節(jié)點(diǎn)加入到“樹”中，用戶在設(shè)置時(shí)，可首先新建“樹”，接著清空“樹節(jié)點(diǎn)(元器件)”的狀態(tài)，然后對(duì)各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行循環(huán)檢查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)控制電路不通時(shí)停止循環(huán)，遍歷節(jié)點(diǎn)并給出各元器件輸出值。
3應(yīng)用實(shí)例分析
3．1實(shí)例情況說明
基于以上論述，本文這里選擇水塔水位控制系統(tǒng)作為仿真實(shí)例，對(duì)仿真系統(tǒng)的建立過程進(jìn)行說明，并通過在仿真環(huán)境中進(jìn)行測(cè)試來論證仿真系統(tǒng)的實(shí)用性。水塔水位控制系統(tǒng)是通過PLC自動(dòng)控制來實(shí)現(xiàn)水塔自動(dòng)進(jìn)、出水，系統(tǒng)中主要的元器件包括液面?zhèn)鞲衅鳌㈦姶砰y、PLC控制器以及電動(dòng)機(jī)。圖4所示為水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)示意圖，其動(dòng)作流程為:當(dāng)水池水位低于水池低水界時(shí)，液面?zhèn)鞲衅魇筍3開關(guān)接合(ON)，YV電磁閥門打開，水池開始蓄水。水位高于低水位界時(shí)，S3開關(guān)斷開(OFF)。當(dāng)水位升高到高于水池高水位界時(shí)，液面?zhèn)鞲衅魇归_關(guān)S4開關(guān)接合(ON)，YV閥門關(guān)閉，水池停止蓄水。水塔水位低于水塔低水位界，液面?zhèn)鞲衅魇筍2開關(guān)接合(ON)，若此時(shí)S3為斷開狀態(tài)，則電動(dòng)機(jī)M運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)水泵抽水。水塔水位上升到高于水塔高水界時(shí)，液面?zhèn)鞲衅魇筍1開關(guān)接合(ON)，電動(dòng)機(jī)M停轉(zhuǎn)，水泵停止工作。
3．2系統(tǒng)仿真實(shí)現(xiàn)
從以上分析可見該控制系統(tǒng)的工作原理，可以看出系統(tǒng)可通過相關(guān)元器件實(shí)現(xiàn)水塔和水池上、下限水位調(diào)節(jié)和水塔放水等功能。基于此，本文做以下仿真設(shè)計(jì):
(1)將實(shí)例控制系統(tǒng)的PLC程序設(shè)計(jì)并下載到仿真電路設(shè)計(jì)的PLC中。
(2)以實(shí)時(shí)水位、水位上限及水位下限作為變量，根據(jù)上節(jié)所述的系統(tǒng)工作原理對(duì)應(yīng)編制液位上升和下降函數(shù)，以模擬真實(shí)的水池和水塔液位變化。
(3)在仿真系統(tǒng)中設(shè)置6個(gè)可供用戶自行定義和更改的控制單位，并將它們分別與水塔和水池的高、低液位傳感器以及電動(dòng)機(jī)和電磁閥的開關(guān)共6個(gè)元器件相對(duì)應(yīng)。在仿真系統(tǒng)的對(duì)話框中，首先設(shè)置水塔和水池的水位標(biāo)識(shí)，可分別用“L”、“M”、“H”對(duì)應(yīng)表示實(shí)時(shí)水位“低于低液位傳感器”、“高于低液位且低于高液位的傳感器”、“高于高液位傳感器”的三種狀態(tài)，在另外一個(gè)對(duì)話框中，用戶可在輸入框中點(diǎn)擊選擇已經(jīng)在電路編輯器中編輯好的輸入、輸出量與真實(shí)控制系統(tǒng)中的6個(gè)實(shí)際元器件相對(duì)應(yīng)。在完成所有的設(shè)置之后，既可以運(yùn)行仿真系統(tǒng)并通過觀察模擬結(jié)果判斷PLC的程序正確與否以及電路是否搭建正確。經(jīng)過觀察，在仿真系統(tǒng)運(yùn)行期間各環(huán)節(jié)控制動(dòng)作正確，基本能夠?qū)崿F(xiàn)水池水塔自動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)際功能。
4結(jié)語
為減少PLC產(chǎn)品的研發(fā)周期及成本，本文在對(duì)PLC的工作原理及流程進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了PLC系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真平臺(tái)軟件。通過對(duì)PLC控制系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行分析，掌握了其各組成部分的特性以及仿真需注意的要點(diǎn)，并以此為基礎(chǔ)對(duì)PLC的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)進(jìn)行了總體布置，并分別確定了其各部分的組成及功能。文章以一個(gè)水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)為例進(jìn)行了仿真分析，并以仿真所得結(jié)果論證了仿真系統(tǒng)的有效性。由于篇幅等各方面的原因，本文僅對(duì)PLC及其仿真系統(tǒng)中的幾個(gè)重要環(huán)節(jié)進(jìn)行了分析，在今后的研究中還需要進(jìn)一步完善對(duì)PLC的功能仿真，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)仿真系統(tǒng)和真實(shí)系統(tǒng)的聯(lián)接。
作者：馬守東 馬毓 單位：南京工程高等職業(yè)學(xué)校 遼源職業(yè)技術(shù)學(xué)院
計(jì)算機(jī)仿真論文:電子通信學(xué)科計(jì)算機(jī)仿真論文
一、SystemView通信仿真系統(tǒng)
SystemView通信仿真系統(tǒng)是針對(duì)現(xiàn)代電子通信科研和教學(xué)開放的一種專業(yè)的電子通信仿真系統(tǒng)，在實(shí)踐應(yīng)用中可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理、濾波器設(shè)計(jì)以及復(fù)雜的通信系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立等不同形式、不同層次的設(shè)計(jì)和仿真，在電子通信領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度來看，SystemView通信仿真系統(tǒng)是在Windows平臺(tái)基礎(chǔ)上形成的一種動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)，在具象的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用中能夠?qū)崿F(xiàn)可視化的動(dòng)態(tài)電子通信系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、分析和仿真。在當(dāng)前電子通信領(lǐng)域廣泛存在的模擬、數(shù)字、數(shù)模混合，在各種多速率系統(tǒng)中的應(yīng)用效果顯著，仿真活動(dòng)延續(xù)到各種線性、非線性控制系統(tǒng)領(lǐng)域，能夠進(jìn)行各種系統(tǒng)的時(shí)域與頻域分析、譜分析，以及對(duì)各種邏輯電路、射頻、模擬電路進(jìn)行理論分析和失真分析等，這廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理、通信系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真領(lǐng)域。
二、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的開展
1.軟硬件實(shí)驗(yàn)環(huán)境的建設(shè)
虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的開展是建立在對(duì)虛擬儀器技術(shù)和計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)的基礎(chǔ)之上的，所以虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在電子通信領(lǐng)域的應(yīng)用一定要從電子通信的角度出發(fā)，對(duì)相應(yīng)的虛擬儀器和計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)進(jìn)行研究，并在電子通信技術(shù)的基礎(chǔ)上以數(shù)據(jù)交換為主要手段實(shí)現(xiàn)二者的有機(jī)結(jié)合，提升虛擬仿真實(shí)驗(yàn)開展的水平和質(zhì)量。同時(shí)，針對(duì)電子通信領(lǐng)域所特有的一些現(xiàn)象和規(guī)律，借助計(jì)算機(jī)模擬仿真軟件進(jìn)行模擬仿真，將電子通信的技術(shù)和理論環(huán)境模擬做到，為電子通信技術(shù)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)營(yíng)造一個(gè)較大限度接近真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。
2.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的合理選擇
虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在電子通信領(lǐng)域的應(yīng)用是一種工具性的應(yīng)用，所以其功能的發(fā)揮是從電子通信角度出發(fā)的，只有從專業(yè)培養(yǎng)方案的要求角度出發(fā)，對(duì)每門課程中的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?nèi)容、要求和實(shí)驗(yàn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析、歸納，才能將電子通信的教學(xué)內(nèi)容與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)緊密地結(jié)合在一起，才能發(fā)揮虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的真正作用。電子通信是現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)不可或缺的學(xué)科內(nèi)容，其自身的發(fā)展質(zhì)量將會(huì)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生廣泛而深遠(yuǎn)的影響，因此對(duì)基于開放式虛擬實(shí)驗(yàn)室電子通信學(xué)科計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的研究具有鮮明的現(xiàn)實(shí)意義。本文從計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)的概念、作用、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用四個(gè)方面對(duì)這一問題進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。
作者：陸興華 馮志鴻 單位：廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院
計(jì)算機(jī)仿真論文:現(xiàn)代教育教學(xué)計(jì)算機(jī)仿真論文
一、計(jì)算機(jī)仿真
及時(shí),功能確定。根據(jù)《計(jì)算機(jī)組成原理》課程的教學(xué)需要，系統(tǒng)應(yīng)完成以下功能：
（1）建立與設(shè)備實(shí)際安裝情況相同的平臺(tái)，使用了3DMAX，虛擬現(xiàn)實(shí)軟件cult3D,Flash,DreamWeaver,Flash,photoshop,AfferEffect等建立近期型號(hào)的虛擬電腦硬件，然后建立與設(shè)備相關(guān)的各種保障設(shè)施模型，建立要進(jìn)行虛擬仿真的設(shè)備的模型。
（2）實(shí)現(xiàn)虛擬電腦硬件組裝后相關(guān)的寄存器、存儲(chǔ)器、I/O設(shè)備、接口、CPU芯片及插座的操作，對(duì)可采用鼠標(biāo)控制方式實(shí)現(xiàn)對(duì)其控件的操作，并通過仿真邏輯，將其動(dòng)作結(jié)果顯示在設(shè)備顯示器上，從而完成設(shè)備的通電檢查步驟，實(shí)現(xiàn)通電邏輯。第二，設(shè)計(jì)思路。從課程教學(xué)的需要，計(jì)算機(jī)仿真交互教學(xué)網(wǎng)站的課件常見的有如下幾種類型：
1）Flash課件；
2）三分屏課件；
3）PPT課件；
4）用于仿真交互自學(xué)的課件。第三，F(xiàn)lash課件。傳統(tǒng)教學(xué)中計(jì)算機(jī)工作過程和原理的講解，采用圖形和文字加以介紹，學(xué)生不易理解，感到課程單調(diào)、枯燥，學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣不大。采用Flash制作動(dòng)態(tài)課件，充分用動(dòng)畫、聲音、交互、視頻以及剪輯等基本元素，能形象地表述計(jì)算機(jī)各部件的安裝和各元器件數(shù)據(jù)交換和指令傳送的過程。因Flash制作的課件圖文聲像并茂，能很好的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且Flash課件容量小，適應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)的流式播發(fā)技術(shù)。第四，三分屏課件。三分屏課件是目前流行的一種支持網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)播和直播的課件，主要包括視頻（或音頻）模塊，課件提綱模塊和PPT講義模塊。為了方便學(xué)生網(wǎng)上學(xué)習(xí)，我們將課程各小節(jié)的知識(shí)點(diǎn)以及難點(diǎn)和重點(diǎn)，錄制成網(wǎng)頁格式的文件，放在學(xué)校網(wǎng)站的樹形目錄結(jié)構(gòu)中。三分屏課件可解決各級(jí)學(xué)校教育資源不均衡的問題，讓老師的教學(xué)方法，教學(xué)理念乃至生動(dòng)的肢體語言和獨(dú)特的教學(xué)感染力得以傳播推廣，降低教育工作者交流學(xué)習(xí)的成本，幫助教師教學(xué)反思，提高教學(xué)水平。同時(shí)，學(xué)生可以對(duì)沒聽懂的、不理解的內(nèi)容可以反復(fù)觀看，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。第五，PPT課件。PPT課件的制作功能強(qiáng)大，不僅文字編輯功能強(qiáng)、段落格式豐富、文件格式多樣，繪圖手段齊全，而且通用性強(qiáng)，易學(xué)易用，有強(qiáng)大的多媒體展示功能，較好的WEB支持等優(yōu)點(diǎn)，PPT課件形式的多樣化，能吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，挖掘?qū)W生內(nèi)在對(duì)知識(shí)的渴求，特別適合教師拿它來教學(xué)。第六，用于仿真交互自學(xué)的課件。教師制作課件的主要目的是調(diào)動(dòng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過程以學(xué)生為中心，充分提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，使學(xué)生能積極主動(dòng)地制定學(xué)習(xí)計(jì)劃，選擇適合自己的學(xué)習(xí)方法，構(gòu)建他們自己能掌握的一套知識(shí)，因此課件設(shè)計(jì)中強(qiáng)調(diào)學(xué)樂相結(jié)合，比如，學(xué)生可依據(jù)所學(xué)的計(jì)算機(jī)組成原理的知識(shí)來進(jìn)行計(jì)算機(jī)元器件的安裝、調(diào)試，如某一步驟不正確的話，仿真系統(tǒng)會(huì)給予提示并自行評(píng)分，這樣，學(xué)生就能明白錯(cuò)誤出在哪里，下次學(xué)習(xí)時(shí)能避免同樣的錯(cuò)誤，學(xué)生在仿真組裝中漸漸掌握所學(xué)的元器件安裝的基本知識(shí)。
二、運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真課件進(jìn)行《計(jì)算機(jī)組成原理》課程的教學(xué)改革實(shí)踐
《計(jì)算機(jī)組成原理》是計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門核心必修課程，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，必須保障該課程教學(xué)內(nèi)容及實(shí)現(xiàn)手段的先進(jìn)性，才能確保該課程教學(xué)效果的。本課程的特點(diǎn)是教學(xué)內(nèi)容多、信息量大、難度大，而授課學(xué)時(shí)僅幾十個(gè)學(xué)時(shí)，因此很難使學(xué)生能掌握課程的所有內(nèi)容，因此，我們采取了理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方法來提高課內(nèi)教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。因國(guó)家開放大學(xué)成人教育的特殊性，本課程大力推進(jìn)工學(xué)結(jié)合教學(xué)模式，在課程教改實(shí)踐中我們采取如下作法：及時(shí)，在“計(jì)算機(jī)工作原理”的教學(xué)實(shí)施中采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)法”的教學(xué)模式。將TEC-2000教學(xué)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的基本組成和實(shí)踐分解成若干任務(wù)，任務(wù)的難度、具體內(nèi)容要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況來確定，增加其趣味性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。第二，以課程實(shí)習(xí)的形式，到計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)室開展現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，因?qū)嶒?yàn)教學(xué)是本課程的重要教學(xué)環(huán)節(jié)之一。例如TEC-2000教學(xué)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的運(yùn)算器、控制器、主存儲(chǔ)器、I/O串行接口、中斷線路、啟停控制部件、各類控制按鍵、開關(guān)及指示燈的的組成和連接以及使用方法，并讓學(xué)生按時(shí)完成實(shí)訓(xùn)報(bào)告。第三，動(dòng)態(tài)教學(xué)網(wǎng)站輔助教學(xué)系統(tǒng)，我們開發(fā)了基于B/S的網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)系統(tǒng)———計(jì)算機(jī)硬件的安裝及工作原理的虛擬仿真網(wǎng)站。學(xué)生可以自由選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，大大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。如網(wǎng)站“課件制作庫(kù)”模塊包含各知識(shí)點(diǎn)的動(dòng)畫教學(xué)課件；“教師授課”模塊是以小節(jié)為單位的屏錄Flash課件；“學(xué)生自學(xué)”模塊也是以五大項(xiàng)目為主結(jié)構(gòu)，項(xiàng)目下又分成具體的工作任務(wù)，從工作過程來講解課程的知識(shí)點(diǎn)。為了方便學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解，將實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)及實(shí)驗(yàn)錄像放于網(wǎng)站“實(shí)踐指導(dǎo)”模塊，便于學(xué)生實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的全過程做到心中有數(shù)。第四，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)考試功能鞏固及測(cè)試學(xué)習(xí)效果。我們提出網(wǎng)站輔助教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)考試的教改模式，在虛擬仿真網(wǎng)站的“習(xí)題”和“疑難解答”庫(kù)中含有大量習(xí)題及疑難問題解答，因?yàn)槲覀冮_發(fā)的系統(tǒng)采用的是基于XML技術(shù)的WEB網(wǎng)頁，學(xué)生可以快速查找相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。通過網(wǎng)站輔助教學(xué)有效的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生對(duì)未掌握知識(shí)的不斷溫習(xí)；通過在線的網(wǎng)絡(luò)考試對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)行測(cè)試，并在最終的課程成績(jī)中占據(jù)約50%的份額，而期末的測(cè)試內(nèi)容以實(shí)操為主，并在最終的課程成績(jī)中占據(jù)50%的份額。
作者：皮燦軍 單位：岳陽廣播電視大學(xué)
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1計(jì)算機(jī)仿真模擬分析
1.1中型貨車仿真模擬碰撞
計(jì)算護(hù)欄在中型貨車碰撞過程中的動(dòng)態(tài)變形情況，計(jì)算結(jié)果顯示較大動(dòng)態(tài)變形量為1.43m，對(duì)比同等碰撞條件下分離式雙層雙波護(hù)欄中型貨車的較大動(dòng)態(tài)變形量為0.81m，高出分離式護(hù)欄很多的主要原因是受到立柱間距的影響。分離式雙層雙波護(hù)欄的立柱間距為2m，而疊加式雙層雙波護(hù)欄的立柱間距為4m，在相同碰撞條件下分離式雙層雙波護(hù)欄將更多的碰撞力傳遞至護(hù)欄基礎(chǔ)，而疊加式雙層雙波護(hù)欄的護(hù)欄板承受了更多的碰撞力，通過自身變形吸收了更多的能量并將碰撞能量傳遞給更遠(yuǎn)端的護(hù)欄來將碰撞車輛導(dǎo)向。根據(jù)以往的車輛－護(hù)欄實(shí)車碰撞試驗(yàn)和計(jì)算機(jī)仿真模擬碰撞分析經(jīng)驗(yàn)，中型貨車與護(hù)欄碰撞過程中較容易出現(xiàn)的不合格現(xiàn)象是車輛騎跨護(hù)欄或是導(dǎo)向后側(cè)翻，雖然車輛未沖出護(hù)欄但騎跨和側(cè)翻也是不允許的。這些碰撞結(jié)果是由多種因素構(gòu)成的，相對(duì)于混凝土護(hù)欄為代表的剛性護(hù)欄和纜索護(hù)欄所代表的柔性護(hù)欄來說，由橫梁和立柱組成的梁柱式護(hù)欄即半剛性護(hù)欄最易發(fā)生此種碰撞結(jié)果，最主要的原因是護(hù)欄橫梁與立柱強(qiáng)度的不匹配。疊加式雙層雙波護(hù)欄與分離式雙層雙波護(hù)欄相比在疊加處提高了橫梁的整體強(qiáng)度，雖然立柱間距增大了但橫梁將碰撞能量傳遞至距離碰撞點(diǎn)更遠(yuǎn)的橫梁和立柱上，在碰撞過程中使更多的構(gòu)件參與分解和吸收碰撞能量，因此疊加式雙層雙波護(hù)欄依然可以保持對(duì)中型貨車的有效防護(hù)。
1.2中型客車仿真模擬碰撞
依據(jù)JTGB05－01－2013《公路護(hù)欄安全性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》及JTGD81－2006中A級(jí)防撞等級(jí)的要求和試驗(yàn)條件，對(duì)疊加式雙層雙波護(hù)欄進(jìn)行中型客車的計(jì)算機(jī)仿真模擬碰撞試驗(yàn)，試驗(yàn)條件為車輛重量10t、碰撞速度60km/h、碰撞角度20°。計(jì)算護(hù)欄在中型客車碰撞過程中的動(dòng)態(tài)變形情況，計(jì)算結(jié)果顯示較大動(dòng)態(tài)變形量為1.85m，對(duì)比同等碰撞條件下分離式雙層雙波護(hù)欄中型客車的較大動(dòng)態(tài)變形量為1.43m。疊加式雙層雙波護(hù)欄同樣因?yàn)榱⒅g距較大而導(dǎo)致動(dòng)態(tài)變形量較高。相對(duì)于中型貨車，中型客車與護(hù)欄碰撞時(shí)較易發(fā)生的碰撞失敗后果是車輛騎跨護(hù)欄，梁柱式護(hù)欄發(fā)生此種現(xiàn)象的原因一般是橫梁強(qiáng)度不夠或橫梁有效高度不足造成的，疊加式雙層雙波護(hù)欄的橫梁中心高度為70cm、橫梁上緣距離地面85cm，其有效高度對(duì)于中型客車來說是足夠的。對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)中型客車與護(hù)欄碰撞的較大動(dòng)態(tài)變形量比中型貨車的數(shù)值大，這也是護(hù)欄－車輛碰撞中較為常見的現(xiàn)象。
1.3小型客車仿真模擬碰撞
依據(jù)JTGB05－01－2013《公路護(hù)欄安全性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》及JTGD81－2006中A級(jí)防撞等級(jí)的要求和試驗(yàn)條件，對(duì)疊加式雙層雙波護(hù)欄進(jìn)行小型客車的計(jì)算機(jī)仿真模擬碰撞試驗(yàn)，試驗(yàn)條件為車輛重量1.5t、碰撞速度100km/h、碰撞角度20°。在護(hù)欄碰撞試驗(yàn)中，小型客車與護(hù)欄碰撞的主要考核指標(biāo)是對(duì)護(hù)欄緩沖功能的計(jì)算分析。護(hù)欄緩沖功能主要體現(xiàn)在車體加速度指標(biāo)情況。x，y，z三方向加速度值的較大值分別為9.12g、4.81g、11.43g均未超過20g，其結(jié)果是符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的。而分離式雙層雙波護(hù)欄的實(shí)車碰撞結(jié)果顯示其小型客車碰撞中的三方向加速度分別為9.92g，11.70g，9.40g，2者沒有明顯的差異。
2用鋼量對(duì)比
列出的分別是疊加式和分離式雙層雙波護(hù)欄的用鋼量，其中疊加式雙層雙波護(hù)欄總用鋼量為129.0kg，分離式雙層雙波護(hù)欄的用鋼量為160.8kg，相比之下疊加式護(hù)欄用鋼量要節(jié)省19.8%。在改擴(kuò)建項(xiàng)目的護(hù)欄再利用升級(jí)改造項(xiàng)目中原有護(hù)欄的護(hù)欄板和立柱是可以再利用的，則疊加式和分離式雙層雙波護(hù)欄的新增用鋼量分別為57.5kg和86.3kg，相比之下疊加式護(hù)欄新增用鋼量要節(jié)省33.4%，節(jié)省的主要構(gòu)件是1個(gè)新增的Φ114×4.5×2250護(hù)欄立柱和1個(gè)196×178×200×3的防阻塊。
3結(jié)論
經(jīng)過以上分析，疊加式雙層雙波護(hù)欄與分離式雙層雙波護(hù)欄相比，其安全防護(hù)能力沒有較為明顯的差距，均能達(dá)到現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中A級(jí)防撞等級(jí)，碰撞能量達(dá)到160kJ，而疊加式雙層雙波護(hù)欄用鋼量卻比分離式要低很多，此外疊加式雙層雙波護(hù)欄因不需要新增立柱，在施工工期和安裝難易程度上具有較高的優(yōu)勢(shì)。疊加式雙層雙波護(hù)欄尚未進(jìn)行實(shí)車碰撞試驗(yàn)驗(yàn)證，需要進(jìn)一步優(yōu)化研究才可達(dá)到實(shí)際應(yīng)用和推廣的階段。
作者：蘇子興 陳新文 王成虎 單位：云南省公路開發(fā)投資有限責(zé)任公司 交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院
計(jì)算機(jī)仿真論文:數(shù)控技術(shù)教學(xué)計(jì)算機(jī)仿真論文
一、教學(xué)安全
對(duì)于教學(xué)安全主要是針對(duì)實(shí)踐操作部分，機(jī)床作為機(jī)械結(jié)構(gòu)，一旦出現(xiàn)事故，輕則機(jī)器損壞，重則出現(xiàn)傷亡事件，這樣的事件已經(jīng)給了我們血的教訓(xùn)。例如，某高校機(jī)械專業(yè)學(xué)生在企業(yè)實(shí)習(xí)期間由于操作失誤，直接導(dǎo)致手臂被機(jī)械結(jié)構(gòu)嚴(yán)重?fù)p傷，最終不得不截肢。如何避免機(jī)械事故發(fā)生是學(xué)生在實(shí)踐操作部分最需要注意的問題，因此很多學(xué)校非常強(qiáng)調(diào)安全問題。傳統(tǒng)教學(xué)中，由于學(xué)生在上機(jī)床實(shí)際操作之前并沒有對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)情況有很清楚的了解，很容易導(dǎo)致事故的發(fā)生，因此很多院校在進(jìn)行數(shù)控實(shí)訓(xùn)操作的時(shí)候，多是恐懼危險(xiǎn)的發(fā)生而走走形式，真正實(shí)際進(jìn)行操作，并能夠加工出零件的比較少，除非是學(xué)校為了讓學(xué)生參加比賽而培訓(xùn)數(shù)量比較少的學(xué)生，難以達(dá)到教學(xué)計(jì)劃中關(guān)于實(shí)踐教學(xué)部分的實(shí)際要求。而采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的數(shù)控教學(xué)，可以在實(shí)際操作之前充分了解數(shù)控機(jī)床面板的操作和數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)運(yùn)行規(guī)律，某種意義上說就是真正的數(shù)控機(jī)床操作的演習(xí)，為實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)部分做好充分的準(zhǔn)備工作，即使在仿真中出現(xiàn)操作錯(cuò)誤或者操作失誤，既不會(huì)導(dǎo)致機(jī)床的損壞，更不會(huì)導(dǎo)致人員的傷亡。
二、教學(xué)效果和效率
數(shù)控程序編寫是數(shù)控類課程的主要教學(xué)內(nèi)容之一，如何正確地編寫數(shù)控程序也是數(shù)控類課程的重要任務(wù)。在傳統(tǒng)課堂上，教師主要利用PPT課間插入動(dòng)畫、圖片、文字等內(nèi)容進(jìn)行講解，雖然利用了一些多媒體資源，但是并沒有充分發(fā)揮多媒體較大的功用。在講解過程中往往比較枯燥乏味，難以更加形象具體地表述數(shù)控代碼控制刀具、機(jī)床主軸的運(yùn)動(dòng)情況。特別是對(duì)于一些比較復(fù)雜的循環(huán)指令只是通過這樣的講解方式往往很難地表達(dá)。雖然目前有些教師可以采用一些三維軟件、動(dòng)畫軟件制作一些比較詳細(xì)的動(dòng)畫，但是這種動(dòng)畫往往就是固定設(shè)置好的動(dòng)作，缺乏參數(shù)的變化，不能通過修改參數(shù)來觀察刀具運(yùn)動(dòng)的變化。目前大多數(shù)計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真數(shù)控系統(tǒng)都是模擬實(shí)際的數(shù)控機(jī)床操作，幾乎和實(shí)際的數(shù)控機(jī)床操作相同。教師在授課過程中可以編寫實(shí)際的數(shù)控程序，再輸入到數(shù)控仿真系統(tǒng)中進(jìn)行驗(yàn)證，在驗(yàn)證的過程中，可以隨時(shí)改變數(shù)控程序中的參數(shù)，來講解數(shù)控指令中參數(shù)控制刀具的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，也可以改變數(shù)控程序中的程序指令，來講解不同指令刀具的運(yùn)行軌跡；這樣就可以更加清楚形象地講解數(shù)控編程中的各種程序指令和指令中各個(gè)參數(shù)的含義。在斯沃?jǐn)?shù)控仿真系統(tǒng)模擬加工零件過程中，在操作界面的左側(cè)顯示編寫的數(shù)控程序，仿真操作過程中根據(jù)刀具的運(yùn)行軌跡，自動(dòng)跳轉(zhuǎn)相應(yīng)的程序段，幫助學(xué)生理解程序中控制對(duì)象的運(yùn)行情況，并且利用不同的顏色來展示不同刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡，在直觀地展示運(yùn)動(dòng)軌跡的同時(shí)也可以隨時(shí)更改數(shù)控程序或程序中的參數(shù)來獲取不同的軌跡。
三、數(shù)控工藝部分體現(xiàn)
在實(shí)際的加工過程中，數(shù)控工藝主要體現(xiàn)在刀具、裝夾、進(jìn)給量、主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量、加工工序等。由于這部分內(nèi)容比較抽象，需要根據(jù)實(shí)際加工的材料、技術(shù)要求、零件現(xiàn)狀等具體情況進(jìn)行講解。傳統(tǒng)授課方式只是通過語言的描述、圖片的展示來完成內(nèi)容的講解，學(xué)生很難理解。在采用數(shù)控仿真系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)過程中，可以根據(jù)加工零件結(jié)構(gòu)的不同，按照工序要求講解各種刀具的結(jié)構(gòu)、刀具的尺寸參數(shù)；并且?guī)缀醪皇苋魏蜗拗疲谒刮謹(jǐn)?shù)控仿真系統(tǒng)的數(shù)控車刀包括了14種車刀刀桿、各種形狀的刀刃，并可以根據(jù)加工需求輸入刀桿、刀刃的參數(shù)和材料，也可以根據(jù)實(shí)際機(jī)床的結(jié)構(gòu)選擇四方刀架、八方刀架、十六方刀架，或者選擇前置刀架和后置刀架，滿足數(shù)控車床在加工各種零件的需求；在數(shù)控加工中心包括15種各種類型的刀具，同樣可以根據(jù)需求輸入刀桿、刀刃的參數(shù)和材料，選擇各種形式的刀庫(kù)，滿足數(shù)控銑削和加工中心加工各類零件的需求。同時(shí)也可以根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特征選擇適合的裝夾方式，也可以設(shè)計(jì)自己的專用夾具以滿足不同工藝裝夾的需求，使學(xué)生可以根據(jù)裝夾的情況，正確理解程序編寫過程中避開裝夾，防止車削或者銑削到夾具的零件，滿足工藝講解過程中關(guān)于工件裝夾的要求。斯沃?jǐn)?shù)控仿真系統(tǒng)為數(shù)控銑床和加工中心工件提供了三種可選擇的裝夾方式，包括直接裝夾、工藝板裝夾和平口鉗裝夾，以滿足不同零件加工關(guān)于裝夾的要求，數(shù)控車床根據(jù)板料或管料的需求提供外圓裝夾方式和內(nèi)孔裝夾方式，以滿足車削零件加工的需求。綜上所述，利用數(shù)控仿真系統(tǒng)于應(yīng)用型本科的數(shù)控技術(shù)類課程的教學(xué)中可以適應(yīng)不同專業(yè)方向關(guān)于數(shù)控知識(shí)技能的學(xué)習(xí)，在減少師資投入的情況下學(xué)生可以盡可能多地了解和模擬操作時(shí)間生產(chǎn)中眾多廠家、型號(hào)和操作系統(tǒng)的機(jī)床，以適應(yīng)未來走向工作崗位進(jìn)行數(shù)控編程或者操作機(jī)床的需求；同時(shí)從教師實(shí)際教學(xué)的角度，在理論教學(xué)方面，可以結(jié)合數(shù)控仿真軟件，實(shí)時(shí)地通過仿真操作來幫助學(xué)生理解數(shù)控編程和數(shù)控工藝的基本知識(shí)，同時(shí)也可以模擬不同機(jī)床的實(shí)際操作，大大減少事故率，保障教學(xué)過程以及學(xué)生參加工作后實(shí)際操作機(jī)床的危險(xiǎn)。經(jīng)過桂林航天工業(yè)學(xué)院多名教師近年來采用傳統(tǒng)教學(xué)方式和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)證明，學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)控技能的時(shí)候，一方面學(xué)習(xí)興趣大大提高，學(xué)習(xí)數(shù)控技術(shù)的激情比簡(jiǎn)單枯燥的傳統(tǒng)課堂教學(xué)具有明顯的差異，另一個(gè)方面學(xué)生學(xué)習(xí)的效果也明顯提升，實(shí)際掌握數(shù)控知識(shí)和數(shù)控操作的能力明顯提高。
作者：張棟梁 徐曉華 單位：桂林航天工業(yè)學(xué)院
計(jì)算機(jī)仿真論文:高校教學(xué)計(jì)算機(jī)仿真論文
1計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)現(xiàn)狀(Presentsituationofcomputersimulationteaching)
根據(jù)多年的高校教學(xué)實(shí)踐研究表明，教學(xué)中把就業(yè)崗位對(duì)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的要求作為依據(jù)，重視培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，以知識(shí)本位向能力本位的轉(zhuǎn)變?yōu)槟繕?biāo)，進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容和方法的整合，對(duì)于增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生的實(shí)踐技能、增強(qiáng)職業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力、提高教學(xué)質(zhì)量有重要意義。計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)模式能夠真正激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，幫助學(xué)生構(gòu)建更靈活、更深層次的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系。有試驗(yàn)結(jié)果表明：仿真教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)進(jìn)行比較，多數(shù)學(xué)生在仿真教學(xué)環(huán)境中學(xué)習(xí)可以記憶整個(gè)課程多于2/3的內(nèi)容，而在傳統(tǒng)教學(xué)模式下只能記憶不到1/3的內(nèi)容。憑借云技術(shù)的強(qiáng)大存儲(chǔ)功能等，使用計(jì)算機(jī)仿真模式進(jìn)行教學(xué)，教師引導(dǎo)，學(xué)生身臨其境，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，學(xué)生自學(xué)并反復(fù)試驗(yàn)，提高學(xué)習(xí)能動(dòng)性，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)。基于云技術(shù)的計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)將理論與實(shí)踐真正相結(jié)合，將為高校教學(xué)發(fā)展帶來新的方向。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及帶動(dòng)了仿真技術(shù)的發(fā)展。仿真技術(shù)已經(jīng)能夠使用科學(xué)方法建構(gòu)復(fù)雜的物理模型提示真實(shí)世界的變化規(guī)律，在許多領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用。仿真技術(shù)已在世界范圍內(nèi)許多知名高校的研究等領(lǐng)域中應(yīng)用；計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)在國(guó)內(nèi)外的許多課程中進(jìn)行過使用；在我國(guó)高校中，應(yīng)用基于云技術(shù)的計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)是一種新的教育理念，各高校正在進(jìn)行積極的探索。2014年4月22日在北京召開了首屆京城高校虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)研討會(huì)，提出成立首都高校虛擬仿真聯(lián)盟，建立推進(jìn)虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)和首都高校間資源和經(jīng)驗(yàn)分享的平臺(tái)。在我省高校中，計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)還處于比較落后的起步階段，這種新型的教學(xué)模式為學(xué)生及專業(yè)教師提供了教學(xué)和研究的新平臺(tái)，延展了創(chuàng)新的想象空間，有很大的發(fā)展空間和很好的發(fā)展前景。
2基于云技術(shù)的高校計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)應(yīng)用
以電子商務(wù)課程為例(Theapplicationofcomputersimulationinteachingofcloudtechnology—acasestudyofECcourses)
2.1電子商務(wù)課程的教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題
電子商務(wù)專業(yè)雖然已經(jīng)出現(xiàn)多年，但國(guó)內(nèi)高校沒有形成系統(tǒng)完整的專業(yè)理論體系。當(dāng)前高校電子商務(wù)專業(yè)的教學(xué)中然而存在一些不可忽視的問題：課程設(shè)置方面。因?yàn)槿狈?duì)電子商務(wù)相關(guān)實(shí)際應(yīng)用的理解，在許多高校中相關(guān)課程設(shè)置具有極大的隨意性，多數(shù)只是把相關(guān)商務(wù)、管理和電子技術(shù)方面的課程進(jìn)行簡(jiǎn)單的羅列堆砌，不能適合電子商務(wù)專業(yè)實(shí)際需求。專業(yè)師資隊(duì)伍方面。國(guó)內(nèi)高校中從事電子商務(wù)教學(xué)的教師大多是抽調(diào)出來的經(jīng)管或計(jì)算機(jī)類教師，知識(shí)不夠系統(tǒng)專業(yè)，缺乏電子商務(wù)專業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，很少參與實(shí)際電商企業(yè)的項(xiàng)目運(yùn)作，講授專業(yè)課程時(shí)不能達(dá)到專業(yè)知識(shí)的外延和拓展。專業(yè)實(shí)踐方面。電子商務(wù)專業(yè)是一個(gè)新型的跨學(xué)科的綜合專業(yè)；培養(yǎng)的是能系統(tǒng)掌握電子商務(wù)專業(yè)的理論知識(shí)和技能、熟悉電子商務(wù)業(yè)務(wù)流程并能從事電子商務(wù)活動(dòng)的應(yīng)用型復(fù)合型人才。雖然許多高校正在加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，但多數(shù)缺乏針對(duì)專業(yè)就業(yè)的連貫性，不能很好的達(dá)到針對(duì)專業(yè)就業(yè)的實(shí)訓(xùn)目的。
2.2電子商務(wù)課程中基于云技術(shù)的計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)模式的構(gòu)建
使用基于云技術(shù)的計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)模式能夠?yàn)閷W(xué)生構(gòu)建一個(gè)虛擬的仿真模擬環(huán)境，模擬電子商務(wù)的各項(xiàng)活動(dòng)，具有仿真性、可操作性和適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。學(xué)生借助于云端存儲(chǔ)的相關(guān)軟件環(huán)境模擬實(shí)際電子商務(wù)項(xiàng)目環(huán)境，模擬參與電子商務(wù)實(shí)務(wù)活動(dòng)；計(jì)算機(jī)軟件的操作便捷人性化；仿真教學(xué)環(huán)境能夠作為與專業(yè)相關(guān)課程的實(shí)訓(xùn)環(huán)境，提高實(shí)踐技能。根據(jù)崗位群開發(fā)仿真教學(xué)課件，根據(jù)專業(yè)實(shí)訓(xùn)的培養(yǎng)要求進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，基于云技術(shù)開發(fā)仿真崗位模擬場(chǎng)景和符合教學(xué)需求的互動(dòng)式教學(xué)應(yīng)用平臺(tái)，為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力提供更理想更完善的方案。從就業(yè)崗位對(duì)專業(yè)人才知識(shí)結(jié)構(gòu)的要求出發(fā)，以項(xiàng)目教學(xué)為主線進(jìn)行課程實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的整合，采用情景模擬和計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)為主要手段。借助于云的強(qiáng)大存儲(chǔ)功能平臺(tái)，針對(duì)專業(yè)課程內(nèi)容和特點(diǎn)遵循專業(yè)方向和教學(xué)內(nèi)容。計(jì)算機(jī)仿真和真實(shí)裝置相結(jié)合創(chuàng)建教學(xué)的仿真物理場(chǎng)所和軟件環(huán)境(存儲(chǔ)于云空間即用即取)，以就業(yè)為導(dǎo)向，用實(shí)驗(yàn)、見習(xí)、實(shí)踐的方式進(jìn)行實(shí)踐模擬，注重安全要求，集中管理，聯(lián)合開發(fā)，實(shí)現(xiàn)資源整合與優(yōu)化。考核上，仿真模擬教學(xué)完成整體項(xiàng)目的過程中，專業(yè)技能鑒定與考核等領(lǐng)域以學(xué)生的表現(xiàn)為主，附帶平時(shí)成績(jī)，最終作為評(píng)定等級(jí)的依據(jù)。基于云技術(shù)的高校計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)可以解決電子商務(wù)專業(yè)教學(xué)上存在的問題，教學(xué)系統(tǒng)平臺(tái)存儲(chǔ)于云端，使用三維建模方式模擬電子商務(wù)實(shí)踐環(huán)境，數(shù)據(jù)量小、速度快、精度高、互動(dòng)性強(qiáng)。平臺(tái)提供了電子商務(wù)專業(yè)課程教學(xué)中真實(shí)模擬互動(dòng)性的教學(xué)和實(shí)踐環(huán)境，讓學(xué)生在親身實(shí)踐的過程中提高學(xué)習(xí)效率。學(xué)生通過實(shí)際操作，認(rèn)知并掌握相關(guān)專業(yè)知識(shí)，通過崗位角色扮演來體驗(yàn)相關(guān)工作流程和崗位職責(zé)。憑借管理模塊任課教師可以掌控教學(xué)過程和學(xué)生操作情況，進(jìn)行必要的控制和引導(dǎo)。通過教學(xué)系統(tǒng)平臺(tái)的考核模塊教師可以對(duì)每個(gè)學(xué)生進(jìn)行跟蹤及考核評(píng)價(jià)。
2.3電子商務(wù)課程中基于云技術(shù)的計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)的具體應(yīng)用
高校電子商務(wù)專業(yè)教學(xué)中使用基于云技術(shù)的計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)，常見的方法包括：課堂演示，情景模擬，認(rèn)識(shí)實(shí)踐等。以電子商務(wù)專業(yè)教學(xué)為對(duì)象，針對(duì)專業(yè)性質(zhì)和教學(xué)特點(diǎn)進(jìn)行具體的規(guī)劃。憑借云技術(shù)的基于網(wǎng)絡(luò)的仿真教學(xué)系統(tǒng)平臺(tái)、課件、資料庫(kù)、仿真實(shí)訓(xùn)的教學(xué)軟件(包括教學(xué)過程的多媒體課件；操作仿真技能的訓(xùn)練；模擬實(shí)際專業(yè)崗位的各種學(xué)習(xí)和工作環(huán)境等)；教師和學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)PC終端登錄使用云空間里存儲(chǔ)的相關(guān)教學(xué)資源；在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)多媒體機(jī)房，合法用戶可以進(jìn)行不同的實(shí)訓(xùn)練習(xí)；集中管理各種資源更安全，添加、修改、上傳、下載等使用更方便。構(gòu)建電子商務(wù)交易的真實(shí)過程和相應(yīng)的計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)系統(tǒng)，多媒體網(wǎng)絡(luò)機(jī)房能滿足現(xiàn)有各種仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的要求(電商方、客戶方、物流配送方、第三方等)。實(shí)現(xiàn)仿真系統(tǒng)與真實(shí)電商系統(tǒng)在線連接，將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)较到y(tǒng)中，將系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息與真實(shí)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行比較，指導(dǎo)學(xué)生的操作。軟件技術(shù)和Internet支持平臺(tái)運(yùn)行，教師與平臺(tái)中學(xué)生實(shí)時(shí)溝通，實(shí)現(xiàn)電子商務(wù)完整交易過程的各環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息和數(shù)據(jù)的交互。采用局域網(wǎng)和Internet結(jié)合使用的模式可以方便的對(duì)仿真平臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)充和統(tǒng)一維護(hù)管理。包括進(jìn)行用戶注冊(cè)、遠(yuǎn)程登錄、調(diào)試等，所有資源以云技術(shù)在“云端”共享。以淘寶、天貓商城等作為實(shí)踐平臺(tái)進(jìn)行仿真教學(xué)的案例，如以現(xiàn)有的已經(jīng)開設(shè)的淘寶商鋪?zhàn)鳛榉抡嫦到y(tǒng)中的模擬電商方，學(xué)生分組形式進(jìn)行仿真系統(tǒng)的崗位模擬：部分學(xué)生注冊(cè)淘寶會(huì)員并用賬戶和密碼登錄作為仿真系統(tǒng)中客戶方，部分學(xué)生登錄商鋪?zhàn)鳛榉抡嫦到y(tǒng)中電商方的客服，部分學(xué)生作為仿真系統(tǒng)中電商方的庫(kù)存管理員，部分學(xué)生作為仿真系統(tǒng)中下訂單后的在線支付(經(jīng)過支付寶作)或者電子銀行系統(tǒng)(快捷支付)為第三方，部分學(xué)生作為模擬的仿真系統(tǒng)中的物流配送方，部分學(xué)生作為仿真系統(tǒng)中電商方的售后服務(wù)客服方等，模擬各個(gè)環(huán)節(jié)的進(jìn)程，最終完成項(xiàng)目形式的電子商務(wù)完整交易。具體包括：收集相關(guān)資料，進(jìn)行學(xué)生分組；申請(qǐng)并注冊(cè)開設(shè)電商方(如淘寶)店鋪，注冊(cè)客戶端用戶、注冊(cè)支付寶賬戶等；制定仿真電商交易完整方案；進(jìn)行仿真系統(tǒng)進(jìn)程，學(xué)生按部就班地進(jìn)入崗位角色，展開電子商務(wù)過程；教師的總結(jié)點(diǎn)評(píng)，教學(xué)內(nèi)容的延伸等。
3結(jié)論(Conclusion)
構(gòu)建基于云技術(shù)的高校計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)模式和工作平臺(tái)，完成高校實(shí)訓(xùn)資源網(wǎng)絡(luò)版的整合，體現(xiàn)專業(yè)特點(diǎn)直接面向就業(yè)崗位激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，為學(xué)生提供自學(xué)平臺(tái)，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。計(jì)算機(jī)仿真的教學(xué)環(huán)境由虛擬環(huán)境平臺(tái)產(chǎn)生和提供，讓學(xué)生通過角色扮演和操作體驗(yàn)與仿真系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行交互，學(xué)生能夠全身心投入進(jìn)行各個(gè)工作崗位模擬。基于真實(shí)數(shù)據(jù)模型構(gòu)建的仿真教學(xué)環(huán)境的嚴(yán)格遵循電子商務(wù)實(shí)際項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)和要求，建立逼真的環(huán)境和場(chǎng)景，對(duì)設(shè)施進(jìn)行真實(shí)的“再現(xiàn)”，能使學(xué)生在仿真環(huán)境中進(jìn)行充分的人機(jī)交互和實(shí)際參與，減少因?yàn)橹R(shí)掌握不可能造成的各種損失等，提高了項(xiàng)目任務(wù)的學(xué)習(xí)質(zhì)量。通過在高校電子商務(wù)專業(yè)課程教學(xué)中試行，基于云技術(shù)的計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)模式能夠帶來更好的教學(xué)效果，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，是一種能夠?qū)崿F(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)踐的具有綜合作用的新型教學(xué)手段。
作者：趙麗霞 金偉 單位：遼寧理工學(xué)院 渤海大學(xué)
計(jì)算機(jī)仿真論文:CDIO實(shí)踐教學(xué)改革計(jì)算機(jī)仿真論文
一、教育創(chuàng)新大背景下的CDIO
1.競(jìng)爭(zhēng)全球化視野下創(chuàng)新型人才培養(yǎng)面臨巨大挑戰(zhàn)
長(zhǎng)期以來，我國(guó)高等教育受前蘇聯(lián)模式的影響，以及人才匱乏、教學(xué)資源緊缺的現(xiàn)實(shí)，存在著偏重理論知識(shí)的傳授而忽視學(xué)生獨(dú)立動(dòng)手能力、綜合分析問題和解決問題能力的問題，統(tǒng)一培養(yǎng)口徑、重“學(xué)”輕“術(shù)”、偏重課堂教學(xué)、忽視實(shí)踐鍛煉等做法，使得我們培養(yǎng)出的人才實(shí)踐能力嚴(yán)重不足，創(chuàng)新能力嚴(yán)重欠缺。當(dāng)今世界，各主要國(guó)家無不把競(jìng)爭(zhēng)與創(chuàng)新上升到國(guó)家戰(zhàn)略高度。美國(guó)從2004年推出了創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的國(guó)家戰(zhàn)略，強(qiáng)調(diào)將仿真作為核心技術(shù)手段，推動(dòng)國(guó)家技術(shù)進(jìn)步。也是從2004年起，我國(guó)政府把自主創(chuàng)新從一般性號(hào)召提升到國(guó)家戰(zhàn)略高度，也非常重視仿真技術(shù)的研究與應(yīng)用，創(chuàng)立了若干與仿真有關(guān)的部級(jí)實(shí)驗(yàn)室與工程技術(shù)中心，以響應(yīng)科技發(fā)展需求。以創(chuàng)新型國(guó)家戰(zhàn)略目標(biāo)為衡量標(biāo)準(zhǔn)，就必須關(guān)注高校教育的創(chuàng)新問題[1]。
2.CDIO理念成為教育創(chuàng)新的模式
CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate，構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)—運(yùn)行）是一個(gè)新型的工程教育模式，它由美國(guó)麻省理工學(xué)院、瑞典查爾姆斯技術(shù)學(xué)院、瑞典林克平大學(xué)、瑞典皇家技術(shù)學(xué)院等4所工程大學(xué)發(fā)起，全球23所大學(xué)參與，合作開發(fā)的一個(gè)國(guó)際工程教育合作項(xiàng)目。CDIO在當(dāng)前得到了國(guó)際高等工程教育的共識(shí)，這種人才培養(yǎng)模式的理念主要體現(xiàn)在以下4個(gè)方面：具有國(guó)際先進(jìn)性、具有實(shí)踐可操作性、具有系統(tǒng)性及具有普遍適應(yīng)性。
二、基于CDIO理念的仿真新概念的提出
1.仿真的基本定義
1961年，G.W.Morgenthater首次將“仿真”定義為“在實(shí)際系統(tǒng)尚不存在的情況下對(duì)于系統(tǒng)或活動(dòng)本質(zhì)的實(shí)現(xiàn)”。這一定義忽略了實(shí)際系統(tǒng)存在時(shí)仍然需要做仿真的情形，對(duì)此，Korn在其1978年出版的著作《連續(xù)系統(tǒng)仿真》中，將“仿真”定義修正為“用能代表所研究的系統(tǒng)的模型做實(shí)驗(yàn)”。這一概念從研究角度強(qiáng)調(diào)了仿真是一種類型的實(shí)驗(yàn)。Spriet認(rèn)為模型是仿真的基礎(chǔ)，于1982年將“仿真”定義為“所有支持模型建立與模型分析的活動(dòng)即為仿真活動(dòng)”。考慮到仿真已廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā)與技能培訓(xùn)等眾多方面，Oren于1984年建立了仿真的基本概念框架“建模-實(shí)驗(yàn)-分析”，并在此基礎(chǔ)上定義“仿真是一種基于模型的活動(dòng)”，并從此開創(chuàng)了現(xiàn)代仿真技術(shù)。但是，如果將所有基于模型的活動(dòng)都定義為仿真，而不對(duì)“活動(dòng)”加以界定，則難免忽略了仿真過程的完整性，比如，不能認(rèn)為“基于模型的評(píng)估活動(dòng)”為仿真，那只是仿真過程中的一個(gè)階段。
2.仿真新概念的提出
我國(guó)教育工作者引入CDIO以來，取得了諸多成果。本文作者參照CDIO“構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)-運(yùn)行”這一主線，認(rèn)為仿真首先要“構(gòu)思”目的、手段、步驟及結(jié)果的分析等，然后有針對(duì)性地“設(shè)計(jì)”某項(xiàng)活動(dòng)，并按照設(shè)計(jì)要求，為活動(dòng)的“實(shí)現(xiàn)”做好充分準(zhǔn)備，并按一定的步驟和方法實(shí)施活動(dòng)，繼而“運(yùn)行”所實(shí)現(xiàn)的模型系統(tǒng)，對(duì)獲得的結(jié)果進(jìn)行分析，研究是否達(dá)到了仿真目的，如果達(dá)到了，則仿真成功，如果沒有達(dá)到，則重新進(jìn)行一個(gè)新的CDIO過程。基于上述分析，本位提出“仿真是一種基于模型的CDIO活動(dòng)”，該概念將仿真和CDIO緊密結(jié)合起來了，既適應(yīng)于實(shí)驗(yàn)，又適應(yīng)于技能培訓(xùn)等其他活動(dòng)，而且突出了仿真的過程特性，具有鮮明的指導(dǎo)意義，優(yōu)點(diǎn)明顯。
三、仿真新概念的教學(xué)實(shí)踐
1.控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)教學(xué)面臨的問題
（1）教學(xué)內(nèi)容問題。該課程現(xiàn)行的教學(xué)內(nèi)容主要包括系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、連續(xù)系統(tǒng)仿真、離散事件系統(tǒng)仿真、仿真工具介紹及仿真的應(yīng)用等，相關(guān)內(nèi)容與《自動(dòng)控制原理》、《現(xiàn)代控制理論》、《數(shù)值計(jì)算》、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》、《數(shù)學(xué)建模》、《參數(shù)估計(jì)與檢測(cè)》、《系統(tǒng)辨識(shí)》等課程有交叉和重疊。有關(guān)“數(shù)學(xué)模型”及“狀態(tài)空間方法”在《自動(dòng)控制原理》、《現(xiàn)代控制理論》中有詳細(xì)講述，“數(shù)值積分法”的內(nèi)容在《數(shù)值計(jì)算》中有詳細(xì)講述，“建模方法”在《數(shù)學(xué)建模》、《參數(shù)估計(jì)與檢測(cè)》、《系統(tǒng)辨識(shí)》等課程中有詳細(xì)講述，仿真工具介紹及仿真的應(yīng)用等在《Matlab/Simulink程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用》課程中有大量講授等。當(dāng)主要教學(xué)內(nèi)容限定為上述內(nèi)容時(shí)，不可避免地出現(xiàn)與其他課程內(nèi)容交叉和重疊的現(xiàn)象，令教師和學(xué)生無法界定和掌握仿真課程的核心內(nèi)容，使得教學(xué)效果不佳。
（2）教材選用問題。《控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真》課程的教學(xué)，曾經(jīng)采用過的教材達(dá)8種之多。對(duì)教材進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，有一類近似于以Matlab為基礎(chǔ)講述自動(dòng)控制原理，有一類主要講述仿真的算法與實(shí)現(xiàn)，不涉及具體工具，還有一類屬于仿真技術(shù)綜述的，尚不足以支持仿真課程體系建設(shè)，難以滿足實(shí)踐需求。
（3）教學(xué)方法問題。就教學(xué)方法來說，本課程的教學(xué)主要還停留在傳統(tǒng)的教學(xué)理念與方法上，通常是按照教學(xué)大綱規(guī)定的內(nèi)容或者教材內(nèi)容，結(jié)合多媒體進(jìn)行按部就班的教學(xué)。如上所述，由于本課程在教學(xué)內(nèi)容和教材選用方面存在的問題，常規(guī)教學(xué)方法面臨諸多弊端，難以把握仿真的核心概念，更難以培養(yǎng)實(shí)踐能力，嚴(yán)重滯后于時(shí)展和科技進(jìn)步的步伐。
2.仿真新概念下的教學(xué)改革實(shí)踐
有些高校研究了控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真課程教學(xué)改革問題，但依托核心理念的改革尚顯不足，對(duì)CDIO實(shí)施的關(guān)鍵問題，尚不有不同的認(rèn)識(shí)。作者負(fù)責(zé)的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的課程教學(xué)和改革中，借鑒同行方法，以先進(jìn)CDIO理念為指導(dǎo)，采用案列教學(xué)方式，著眼于培養(yǎng)仿真專業(yè)的創(chuàng)新型人才，進(jìn)行了教改研究與實(shí)踐，簡(jiǎn)要介紹如下：
（1）教學(xué)大綱的運(yùn)用與修改。教學(xué)工作通常要遵守教學(xué)大綱的規(guī)定，不能隨意更改，但是對(duì)于教學(xué)改革項(xiàng)目可以適當(dāng)放寬。總體而言，以遵守教學(xué)大綱的指導(dǎo)性原則為主，以遵守具體內(nèi)容的限制為輔，以掌握核心概念、掌握課程精髓為基本原則，以實(shí)踐為基礎(chǔ)，以創(chuàng)新為目標(biāo)，適當(dāng)安排基于課題的“研討式”教學(xué)內(nèi)容。增加課外實(shí)驗(yàn)課時(shí)，增加任課教師和實(shí)驗(yàn)員，通過第二課堂引導(dǎo)學(xué)生從事一個(gè)完整的“仿真項(xiàng)目”，以教學(xué)團(tuán)隊(duì)的方式完成教學(xué)任務(wù)，改革教學(xué)考核方式。
（2）研討式教學(xué)方式。結(jié)合學(xué)生的興趣點(diǎn)與能力培養(yǎng)目標(biāo)，課題組設(shè)計(jì)了若干個(gè)研討項(xiàng)目，鍛煉學(xué)生設(shè)計(jì)、構(gòu)思能力，限于篇幅，本文簡(jiǎn)要介紹一項(xiàng)。安全帽佩戴方式問題。安全帽是工程施工人員在工作現(xiàn)場(chǎng)最重要的勞動(dòng)防護(hù)用品，其佩戴方法有標(biāo)準(zhǔn)方法和經(jīng)驗(yàn)方法。利用所學(xué)的仿真知識(shí)，比較兩種方法中是否存在較優(yōu)的方法，并給出佩戴建議。這一課題誘導(dǎo)學(xué)生提出了仿真人的概念，通過不同的高空墜物方式，檢驗(yàn)仿真人的受傷程度，進(jìn)而檢驗(yàn)安全帽的佩戴方式。本項(xiàng)討論在教學(xué)上結(jié)合采用多媒體教學(xué)、實(shí)際軟件編程過程展示、課堂研討小型項(xiàng)目、課外實(shí)踐大型項(xiàng)目等多種方式，以掌握CDIO核心概念、仿真課程精髓為目標(biāo)，以是否能在實(shí)踐中靈活運(yùn)用為檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，面向創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，引發(fā)了學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情，并取得了若干的成果，并且其影響力已擴(kuò)展到大學(xué)畢業(yè)后的一生。
四、討論與總結(jié)
本文的主要貢獻(xiàn)是在教育創(chuàng)新大背景下，通過結(jié)合CDIO核心理念與仿真的核心要素，提出了仿真新概念：“仿真是一種基于模型的CDIO活動(dòng)”，并以此為指導(dǎo)，在教學(xué)內(nèi)容選取、教學(xué)方法創(chuàng)新等方面均進(jìn)行了教研教改實(shí)踐，并獲得了較好的效果。
作者：申忠利 左毅 謝七月 單位：長(zhǎng)沙理工大學(xué)
計(jì)算機(jī)仿真論文:電子領(lǐng)域計(jì)算機(jī)仿真論文
1虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
仿真系統(tǒng)是根據(jù)對(duì)所研究的系統(tǒng)的了解和認(rèn)識(shí)，提取里面關(guān)鍵的數(shù)據(jù)，構(gòu)建和現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的模型。，模型與仿真的程序通過確認(rèn)和驗(yàn)證，在再該實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行模型的仿真?實(shí)驗(yàn)，按照模擬系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)程，對(duì)狀態(tài)這個(gè)變量隨著時(shí)間的變化動(dòng)態(tài)的規(guī)律進(jìn)行觀察，根據(jù)采集的數(shù)據(jù)和分析統(tǒng)計(jì)，來得到通過仿真后的系統(tǒng)參數(shù)統(tǒng)計(jì)特點(diǎn)，按照這個(gè)統(tǒng)計(jì)來評(píng)估判斷系統(tǒng)真實(shí)的參數(shù)與性能，給決策供給輔助性數(shù)據(jù)。虛擬的仿真是運(yùn)用系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)，概率論以及數(shù)理學(xué)為基礎(chǔ)，并結(jié)合其他領(lǐng)域的應(yīng)用與技術(shù)上的特點(diǎn)，慢慢發(fā)展的技術(shù)，而且它不僅僅是一門技術(shù)還是一門實(shí)驗(yàn)性的學(xué)科，根據(jù)各學(xué)科的變化，虛擬性的仿真也逐漸的得到發(fā)展，已經(jīng)是現(xiàn)代最活躍的技術(shù)。如果從原理上說，虛擬的現(xiàn)實(shí)性仿真就是讓仿真和VR技術(shù)組合在一起，不過這種組合不是表面上的簡(jiǎn)單組合，而是把兩種系統(tǒng)的特點(diǎn)有機(jī)的融合在一起。實(shí)際應(yīng)用中，虛擬仿真也是一種體驗(yàn)VitualWorld和具有可創(chuàng)建性的電腦系統(tǒng)。這樣的虛擬性世界是電腦生成的，同時(shí)也是現(xiàn)實(shí)的再現(xiàn)，還可以是想象中構(gòu)思出的世界，戶主可以通過聽覺，觸覺以及視覺等多種通道來與虛擬性世界交流。它是通過仿真的形式創(chuàng)造出一個(gè)可以實(shí)時(shí)的對(duì)實(shí)體對(duì)象的互相作用和變化進(jìn)行反映的三維度幻真世界，經(jīng)過頭盔式顯示屏，信息手套一些起輔助作用的傳感器，給用戶提供一個(gè)可以觀測(cè)可以交互的三維度視圖。可讓用戶直接的參與到仿真的對(duì)象探索里面，探索環(huán)境作用下的變化，以及沉浸的感覺。虛擬現(xiàn)實(shí)是綜合利用電腦技術(shù)，圖形學(xué)，電腦視覺，視覺的生理學(xué)，仿真科技，微型電子，多媒體，信息，三維顯示，，測(cè)量和傳感，語音的識(shí)別，集成技術(shù)，人機(jī)的接口，網(wǎng)絡(luò)工程等一些高科技的集成成果。它的逼真性能與實(shí)時(shí)的交互特性給系統(tǒng)的仿真提供了強(qiáng)大的支撐。
2可視化的技術(shù)
可視化技術(shù)利用的是電腦圖形學(xué)與圖像的處理，把數(shù)據(jù)通過圖形的形式在顯示屏上呈現(xiàn)出來的互相處理的方法技術(shù)與理論。它涵蓋的領(lǐng)域有電腦圖形學(xué)，圖形的處理，電腦視覺，電腦設(shè)計(jì)等，是對(duì)一系列的問題進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)的處理，分析決策的一種綜合的技術(shù)。這種技術(shù)在電腦中是應(yīng)用的，而且逐漸的形成了科學(xué)電腦可視化這個(gè)重要的分支。科學(xué)電腦可視化可以將包含測(cè)量得到的數(shù)據(jù)，圖形，或者是電腦中出現(xiàn)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成更加直觀，可以用圖像展示出來的信息隨時(shí)間空間進(jìn)行變化的物理量或現(xiàn)象再展現(xiàn)給研究人員，讓他們可以觀察，計(jì)算與模擬。自從一九七八年科學(xué)電腦可視化被提出后，它在各個(gè)工程領(lǐng)域都有著非常廣泛的發(fā)展應(yīng)用。令人更詫異的是現(xiàn)在虛擬的現(xiàn)實(shí)科技可以把人們帶入一個(gè)三維度，多媒體虛擬空間，讓人們能夠遨游遠(yuǎn)古城堡和浩瀚宇宙。這一些科技都已經(jīng)開始應(yīng)用到了手機(jī)開發(fā)中。這些的所有都是靠著電腦可視化和圖形科技快速發(fā)展。我們對(duì)于電腦的可視化研究已有著非常漫長(zhǎng)的歷程了，其中產(chǎn)生出大量可視化設(shè)備，如SGI企業(yè)所推出的三維GL圖形庫(kù)的表象是很突出的，使用簡(jiǎn)單功能還很強(qiáng)大。使用GL進(jìn)行開發(fā)的三維度軟件受到許多專業(yè)的人士歡迎，這樣的應(yīng)用已經(jīng)發(fā)展到了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，建筑，醫(yī)學(xué)，地球的科學(xué)等一些高領(lǐng)域。伴隨著電腦技術(shù)的不斷發(fā)展，G也已進(jìn)一步的發(fā)展為OpenGL，并被認(rèn)為是性能較高的圖形與互相交換式情景的處理標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)在涵蓋ATT企業(yè)的UNIX軟件的實(shí)驗(yàn)室，IBM，DEC，SUN，HP，Microsoft與SGI幾家公司在內(nèi)的而且在電腦的市場(chǎng)有著強(qiáng)大的領(lǐng)導(dǎo)價(jià)值的大型公司都是采用OpenGL圖形的標(biāo)準(zhǔn)。值得關(guān)注的是，因微軟公司在WindowsNT里面提供的OpenGL圖形的標(biāo)準(zhǔn)，所以O(shè)penGL將會(huì)在電腦里面廣泛的應(yīng)用，特別是OpenGL三維度圖形的加速卡與微型計(jì)算機(jī)圖形的工作站推出，使得人們可在微型計(jì)算機(jī)上完成三維度圖形的應(yīng)用。就像電子CAD的設(shè)計(jì)，模擬仿真，三維的游戲等等，這樣就可以更加方便有機(jī)會(huì)利用OpenGL以及它的軟件進(jìn)行自己三維度圖形的實(shí)際建立。
3在手機(jī)與電子的通訊領(lǐng)域應(yīng)用廣泛
就拿電子這個(gè)行業(yè)來說，在無可遵循的規(guī)范情況之下，MNSC對(duì)所有種類的問題提供出了高效相應(yīng)的解決措施。它的強(qiáng)大產(chǎn)品群體能夠處理各個(gè)領(lǐng)域出現(xiàn)的問題，這些產(chǎn)品不僅能夠獨(dú)立的解決有關(guān)行業(yè)的問題還可以結(jié)合具體情況共同解決這些問題，給出相對(duì)的仿真聯(lián)合分析。
3.1于手機(jī)電子產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的分析應(yīng)用
虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可通過相關(guān)的軟件完成結(jié)構(gòu)的分析，有著強(qiáng)大的屈曲，靜力，動(dòng)力的高級(jí)響應(yīng)，隨機(jī)的振動(dòng)，復(fù)合的材料，靈敏度的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，擴(kuò)展優(yōu)化，動(dòng)力學(xué)顯式，動(dòng)力學(xué)隱式等多方面分析的功能。顯示了國(guó)際某著名磁盤驅(qū)動(dòng)器生產(chǎn)商，以及美國(guó)宇航局采用虛擬仿真技術(shù)對(duì)火星探路者天線裝置結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析的情況。
3.2虛擬仿真技術(shù)在手機(jī)跌落、碰撞等分析中的應(yīng)用
虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可以給出非線性程度很高的瞬時(shí)動(dòng)力學(xué)的分析能力，給電子類產(chǎn)品碰撞，跌落等一些分析提供了的解決方法，是分析電子類產(chǎn)品碰撞，跌落不可缺少的工具。就是某有名手機(jī)上產(chǎn)廠家對(duì)手機(jī)進(jìn)行跌落的分析。
3.3虛擬仿真技術(shù)在運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)以及仿真，控制的系統(tǒng)仿真中應(yīng)用
根據(jù)虛擬的仿真科技能夠?qū)嵭羞\(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)的仿真，可對(duì)電子類產(chǎn)品的機(jī)械性能與運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)進(jìn)行研究。就是ABB公司的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的仿真以及三菱電子開關(guān)作動(dòng)的仿真，實(shí)現(xiàn)了的控制－液壓－運(yùn)動(dòng)－結(jié)構(gòu)聯(lián)合仿真系統(tǒng)。
4總結(jié)
虛擬仿真技術(shù)對(duì)電子行業(yè)以及手機(jī)應(yīng)用等不同領(lǐng)域都已得到了廣泛應(yīng)用，根據(jù)性質(zhì)不同這個(gè)問題，分析時(shí)候就選取最合適的軟件。不過隨著科技的進(jìn)步，人們也提出了更高的仿真需求，現(xiàn)在不僅僅是需要提供出解決的辦法，而且還要求可以更加高效，快捷，經(jīng)濟(jì)的對(duì)問題進(jìn)行解決。按照這樣的需求，可提供滿足仿真流程自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化需求的產(chǎn)品并應(yīng)用在電子產(chǎn)品中。同時(shí)，為了能解決這種錯(cuò)綜復(fù)雜的學(xué)科問題，我們可推出一款新的企業(yè)級(jí)的多學(xué)科工程仿真的系統(tǒng)，可通過數(shù)據(jù)的單一模型，就可以對(duì)這些工程內(nèi)部以及跨工程的學(xué)科問題進(jìn)行解決，其中有多學(xué)科的耦合以及分析鏈問題，使得人為的錯(cuò)誤極大減少，工作的效率得到了很大程度的提高，這樣帶來經(jīng)濟(jì)的效益一定是非常明顯的。
作者：胡命杰 單位：廣州航海學(xué)院
計(jì)算機(jī)仿真論文:軋鋼工藝計(jì)算機(jī)仿真論文
1計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在軋鋼工藝當(dāng)中的實(shí)際應(yīng)用探究
1.1計(jì)算機(jī)仿真軟件
制造業(yè)是我國(guó)當(dāng)前的主力發(fā)展領(lǐng)域，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，這其中就涵蓋著機(jī)械制造以及各種型材的制造等。制造業(yè)在當(dāng)前所面臨的是產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)，所以要在具體的指標(biāo)上要能夠得到滿足，要求產(chǎn)品的價(jià)格是低的，以及以短時(shí)間完成從概念設(shè)計(jì)到產(chǎn)品上市這一過程，要能夠?qū)蛻舻男枨蟮牡綕M足，對(duì)產(chǎn)品所提供的服務(wù)要是好的。為此我國(guó)在計(jì)算機(jī)仿真軟件的使用上就顯得非常必要，這幾個(gè)軟件主要是一體化制造系統(tǒng)仿真軟件，這一軟件主要是在車間設(shè)計(jì)和分析的建模以及仿真軟件，在具體的功能上主要有自動(dòng)生成離散事件仿真模型，并能夠?qū)@一模型進(jìn)行仿真。另外就是在制造車間的生產(chǎn)計(jì)劃和工藝路徑可以通過表格的形式進(jìn)行輸入，既能夠通過手工進(jìn)行輸入同時(shí)也能夠通過工藝規(guī)劃的模塊進(jìn)行讀入。再者就是加工過程仿真器，為能夠有效的價(jià)格產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)周期得到有效縮短，在CIMS當(dāng)中尤其是強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制造的集成，也就是要求從CAD輸出產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息可以直接通過網(wǎng)絡(luò)傳送到計(jì)算機(jī)輔助加工工藝規(guī)劃系統(tǒng)，并使其產(chǎn)生刀位軌跡文件。為能夠有效確保加工工藝的合理性及NC代碼正確，要對(duì)真實(shí)零件切削加工前進(jìn)行一次試切削。在這一過程中主要就是通過木模進(jìn)行替代真實(shí)的零件，這顯然會(huì)對(duì)開發(fā)的周期有著延長(zhǎng)，并在成本上也會(huì)比較高。針對(duì)加工過程仿真器可以為CAM/CAD集成，尤其是檢驗(yàn)NC代碼正確性和減少加工過程的碰撞干涉提供支持，所以在這一軟件的應(yīng)用下能夠起到部分的代替試切的作用。
1.2計(jì)算機(jī)仿真在軋鋼工藝中的實(shí)際應(yīng)用
現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中，小規(guī)格的圓鋼在冷床上的運(yùn)動(dòng)方式和一般圓鋼有著很大區(qū)別，故此要對(duì)冷床的基本結(jié)構(gòu)及原理等進(jìn)行研究，在計(jì)算機(jī)上根據(jù)建立運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行仿真試驗(yàn)后，結(jié)果表明當(dāng)前生產(chǎn)的最小規(guī)格圓鋼能夠利用現(xiàn)有冷床進(jìn)行生產(chǎn)。研究當(dāng)中涉及到的冷床是步進(jìn)回轉(zhuǎn)式冷床，具有兩種齒板，分別是V型齒板及U型齒板，借助它們相互錯(cuò)動(dòng)使得圓鋼一方面做步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，而另一方面繞其自身軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。針對(duì)這一結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行仿真機(jī)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，要能夠從理論的角度進(jìn)行分析，在半徑小的圓鋼方面可能在翻過V形的齒輪的第二個(gè)齒峰的過程中，不能和第二個(gè)V形齒的左壁相接觸，這也是其中的一個(gè)重要問題，屬于冷床翻鋼的極限。主要就是造成翻鋼的過程中會(huì)有不穩(wěn)定的情況發(fā)生，這樣就造成了冷卻不均。根據(jù)這一圖示就能看出，在V形齒的第二齒峰和小圓鋼那樣相交或是相切的過程中，U形齒會(huì)向下向前，而V形齒則是向上向后，這樣就會(huì)出現(xiàn)翻鋼的情況，這只是必要的條件。然后根據(jù)磨損的情況和具體的規(guī)格進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，針對(duì)不同型號(hào)的圓鋼進(jìn)行建模和仿真，正常情況下對(duì)90號(hào)鋼進(jìn)行分析，從實(shí)際的仿真計(jì)算以及表現(xiàn)情況能夠看出小圓鋼在冷床上運(yùn)動(dòng)的比較穩(wěn)定冷卻效果較好。而75號(hào)鋼的仿真系統(tǒng)當(dāng)中的數(shù)字模擬仿真，冷床上運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定冷卻效果佳，但在穩(wěn)定性方面相對(duì)較差。
2結(jié)語
總而言之，當(dāng)前我國(guó)的計(jì)算機(jī)技術(shù)有了很大程度的發(fā)展，相關(guān)的技術(shù)已經(jīng)在諸多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，其中在軋鋼工藝當(dāng)中的應(yīng)用就發(fā)揮了很大作用，促進(jìn)其工藝質(zhì)量的提升。通過對(duì)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在軋鋼工藝當(dāng)中的應(yīng)用分析，能夠在一定程度上加強(qiáng)理論的科學(xué)性，由于篇幅限制不能進(jìn)一步深化研究，希望能夠起到拋磚引玉的作用以待佳作。
作者：陳亞倩 董有寶 單位：山東石橫特鋼集團(tuán)有限公司小型車間
計(jì)算機(jī)仿真論文:自動(dòng)化物流系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真論文
1計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與物流系統(tǒng)分析
我們利用物理系統(tǒng)運(yùn)行的相關(guān)理論框架以及模型來實(shí)現(xiàn)物流系統(tǒng)的仿真操作，首先需要對(duì)流程有一個(gè)具體的分析以及解讀，并且要對(duì)企業(yè)的物流運(yùn)作流程和機(jī)制有一個(gè)認(rèn)識(shí)，之后再通過計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)相關(guān)軟件的規(guī)劃工作，主要是通過對(duì)企業(yè)的實(shí)際物流操作進(jìn)行一次次的過程模擬，然后對(duì)物流的效果以及仿真技術(shù)的機(jī)制進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，對(duì)不好的地方進(jìn)行相應(yīng)修改，這樣就能更好地把計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)運(yùn)用在物流系統(tǒng)之中了。從性質(zhì)上分析物流系統(tǒng)的仿真技術(shù)，它其實(shí)是一種較為典型的系統(tǒng)仿真，主要特點(diǎn)是面向物流業(yè)務(wù)的離散型事件，其最關(guān)鍵的地方就是對(duì)于事件的調(diào)度以及隨機(jī)變量和仿真時(shí)鐘技術(shù)的應(yīng)用，這三個(gè)核心技術(shù)是物流系統(tǒng)中的關(guān)鍵所在。仿真時(shí)鐘技術(shù)的作用在于對(duì)企業(yè)物流系統(tǒng)中對(duì)于各個(gè)離散不連續(xù)的物流操作點(diǎn)進(jìn)行合理的鏈接以及處理，這樣就可以及時(shí)地對(duì)大型的物流機(jī)電系統(tǒng)比較長(zhǎng)的運(yùn)作周期進(jìn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)離散事件的業(yè)務(wù)操作點(diǎn)進(jìn)行操作，并且還能夠把其作為主要研究對(duì)象，構(gòu)建出一整套的物流仿真系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制，把物流業(yè)務(wù)和對(duì)象之間的關(guān)聯(lián)也一并制定下來。隨機(jī)變量指的是在現(xiàn)實(shí)中進(jìn)行物流操作的時(shí)候，對(duì)于物流操作的各個(gè)環(huán)節(jié)的細(xì)節(jié)內(nèi)容已經(jīng)各個(gè)工件的主要?jiǎng)幼鬟M(jìn)行虛化，通過這些環(huán)節(jié)里面的受影響因素分析隨機(jī)變量對(duì)物流系統(tǒng)的各方面影響，從而建立起更加完善的仿真系統(tǒng)，是否能夠進(jìn)行的評(píng)價(jià)往往都是依靠隨機(jī)變量提供的信息，并且能夠?qū)谟?jì)算機(jī)仿真技術(shù)的自動(dòng)化物流系統(tǒng)進(jìn)行完善。
2我國(guó)的物流運(yùn)作現(xiàn)狀分析
我們通過對(duì)2003年的第四次中國(guó)物流市場(chǎng)的供需狀況調(diào)查進(jìn)行分析，調(diào)查出來的結(jié)果顯示出我國(guó)的物流行業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)情況并不是很好。
2.1企業(yè)的庫(kù)存期過長(zhǎng)、周轉(zhuǎn)時(shí)間太慢
通過該項(xiàng)調(diào)查我們可以看出，有百分之八十的企業(yè)原材料庫(kù)存時(shí)間在一周到三個(gè)月期間，百分之八十四的生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品庫(kù)存都在三個(gè)月以下，百分之七十的商品企業(yè)銷售庫(kù)存在一個(gè)月以下，這就表明我國(guó)的企業(yè)產(chǎn)品庫(kù)存時(shí)間太長(zhǎng)，周轉(zhuǎn)時(shí)間太慢，主要還是物流情況差勁導(dǎo)致的，在此我們也能看出我國(guó)的物流情況急需得到相應(yīng)改善，從而改變現(xiàn)在這種狀況。
2.2人們對(duì)物流的滿意度較低
通過表1我們可以看出，生產(chǎn)企業(yè)里面的3PL相比較自理物流來看，在滿意度方面差別很大，對(duì)于自理物流的評(píng)價(jià)主要是不滿意，對(duì)第三方的物流評(píng)價(jià)就不是這么固定了，分布相對(duì)分散，滿意、不滿意和不滿意都有一部分。而在商業(yè)企業(yè)中，對(duì)物流不滿意的比例是較大的，這就表明第三方的物流服務(wù)是好于自理物流的。再?gòu)牟粷M意的原因分析，企業(yè)內(nèi)部對(duì)于物流服務(wù)的關(guān)心側(cè)重在于物流信息的操作質(zhì)量以及運(yùn)作能力，對(duì)運(yùn)作成有不滿意的評(píng)價(jià)也占一小部分，這就說明我國(guó)的物流系統(tǒng)還是不夠完善，物流行業(yè)的成本需要進(jìn)一步降低。通過上述現(xiàn)狀我們可以看出，我國(guó)現(xiàn)如今的物流運(yùn)作水平還是比較落后的，所以說我們應(yīng)該加大對(duì)物流系統(tǒng)的優(yōu)化工作，提高物流系統(tǒng)的服務(wù)水平已經(jīng)在物品運(yùn)輸上的成本的降低，只有這樣才能保障我國(guó)的物流行業(yè)繼續(xù)發(fā)展下去，才能讓企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)得以凸顯。
3基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的自動(dòng)化物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)物流系統(tǒng)
當(dāng)企業(yè)內(nèi)部開始安排并且計(jì)劃著在生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)嵭形锪飨到y(tǒng)并且提出運(yùn)行的總體方案時(shí)，應(yīng)該根據(jù)企業(yè)內(nèi)部的實(shí)際情況以及生產(chǎn)出的產(chǎn)品的需求多設(shè)計(jì)出幾套不同的物流方案，然后對(duì)這些方案進(jìn)行分析比較，不論是對(duì)哪一套方案進(jìn)行分析，都需要在企業(yè)內(nèi)部的產(chǎn)品生產(chǎn)系統(tǒng)中采集需要的樣品進(jìn)行分析。此外，我們可以在這程里面融入計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，這樣就能夠?qū)Χ嗵追桨高M(jìn)行實(shí)際情況下的運(yùn)作模擬操作、物流運(yùn)作的績(jī)效評(píng)估以及企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)試驗(yàn)等等。一般而言，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在企業(yè)的物流系統(tǒng)中加以應(yīng)用，主要在原材料的購(gòu)買、運(yùn)輸以及儲(chǔ)存，還有整套產(chǎn)品的生產(chǎn)流水線以及產(chǎn)品的加工、出庫(kù)這些方面有所體現(xiàn)，它能夠?qū)ι鲜龅倪^程進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的仿真模擬操作，從而能夠?qū)ιa(chǎn)環(huán)節(jié)的效率進(jìn)行提升，還能夠降低原材料等物質(zhì)的運(yùn)輸成本，可以讓企業(yè)內(nèi)部的物流系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)得到改善。此外，通過計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的物流系統(tǒng)我們可以有效地對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的功能進(jìn)行檢查，還可以檢驗(yàn)企業(yè)的訂單要求和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的匹配程度，還有交通工具的有效利用，物流的運(yùn)輸方式和運(yùn)輸路線是否，生產(chǎn)物資的原材料經(jīng)過的環(huán)節(jié)是否達(dá)到了最簡(jiǎn)等等。現(xiàn)在看來，物流系統(tǒng)中融入自動(dòng)化計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)可以有效地對(duì)企業(yè)物流的各個(gè)方面進(jìn)行檢驗(yàn)，能夠極大的對(duì)物流系統(tǒng)進(jìn)行完善，在促進(jìn)其優(yōu)化方面起著重要的作用。
3.2適用于港口的物流系統(tǒng)
在港口的物流系統(tǒng)中加以應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，主要是在港口物流系統(tǒng)的環(huán)節(jié)以及相關(guān)領(lǐng)域的規(guī)劃方面得以體現(xiàn)，即船舶泊位設(shè)計(jì)、貨柜堆場(chǎng)設(shè)計(jì)、裝運(yùn)搬卸工藝設(shè)計(jì)等的合理分配和資源優(yōu)化上，另外對(duì)于現(xiàn)實(shí)港口管理系統(tǒng)的策略制定和優(yōu)化方面也是計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)要解決的一個(gè)重點(diǎn)問題，最主要的目標(biāo)就是想對(duì)港口物流作業(yè)的調(diào)度進(jìn)行實(shí)時(shí)化的實(shí)現(xiàn)，包括港口生產(chǎn)調(diào)度、貨柜堆場(chǎng)作業(yè)控制、車輛作業(yè)路線等，我們對(duì)這些線路環(huán)節(jié)進(jìn)行仿真操作以及分析，能夠?qū)Ω劭诘奈锪髯鳂I(yè)系統(tǒng)有一個(gè)科學(xué)合理的評(píng)判，對(duì)其整體的流程進(jìn)行有一定的積極影響，此外，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)于物流系統(tǒng)整體的錢能診斷以及深入分析。我們?cè)诜治鲋蟮幕A(chǔ)上對(duì)港口物流系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，選擇的改進(jìn)方案，就能達(dá)到好的改進(jìn)效果。目前計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在港口物流貨柜堆場(chǎng)的管理中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)立體化全景象管理和控制，這在很大程度上對(duì)各種貨柜的存放、搬運(yùn)以及出入情況進(jìn)行了改善，操作起來更加的方便，從而提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。
4結(jié)論
自動(dòng)化的物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)最前沿的手段以及現(xiàn)代的解決方案就是對(duì)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的利用，那些基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的自動(dòng)化物流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，能夠?qū)ξ锪餍袠I(yè)的操作自動(dòng)化水平、智能化水平以及技術(shù)化水平有效地進(jìn)行提高，此外，物流工程的直觀性也可以通過計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)來進(jìn)行提高。本文主要分析了計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和物流系統(tǒng)的含義，然后分析了兩種技術(shù)的相互融合起到的促進(jìn)作用，之后對(duì)我國(guó)前幾年的物流運(yùn)作狀況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)性分析，是介紹了兩種不同的應(yīng)用了計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的物流系統(tǒng)，與相關(guān)的物流作業(yè)的基本功能和要求進(jìn)行聯(lián)系，認(rèn)為我國(guó)的物流系統(tǒng)還需要進(jìn)一步的進(jìn)行完善，我們要致力于發(fā)展基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的自動(dòng)化物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
作者：余小花 單位：陜西財(cái)經(jīng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
計(jì)算機(jī)仿真論文:水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真論文
1.水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)仿真模型建立
1.1引水系統(tǒng)
由于水輪機(jī)是一個(gè)動(dòng)態(tài)元件，在工作時(shí)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化和運(yùn)動(dòng)相對(duì)于穩(wěn)定時(shí)要復(fù)雜很多，所以在進(jìn)行水力瞬變的計(jì)算中，工作人員通常采用水輪機(jī)在穩(wěn)定情況下工作時(shí)的綜合特性曲線去確定水輪機(jī)流和水輪機(jī)力矩特性，但是在水輪機(jī)穩(wěn)定狀態(tài)下的綜合特性曲線不包括尾水管和蝸殼不稱定工況時(shí)水流慣性對(duì)水輪機(jī)特性曲線的影響。在計(jì)算水輪機(jī)綜合特性曲線時(shí)如果引水管道很長(zhǎng)，其影響對(duì)于整體的綜合特性曲線影響不大，所以可以忽略。反之，則要進(jìn)行一些運(yùn)算確定其特性曲線而不可忽略。在計(jì)算機(jī)對(duì)水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行仿真建模時(shí)，由于實(shí)際的水力發(fā)電站中線路復(fù)雜，所以在建立模型是必須要對(duì)整個(gè)水力發(fā)電系統(tǒng)中的所有管道通路進(jìn)行編號(hào)，這樣可以有效地避免重復(fù)而出現(xiàn)的誤差，也可以提高整體的工作效率。在對(duì)于系統(tǒng)管道進(jìn)行編號(hào)后，由于整體管道過多，同時(shí)建立其仿真模型非常麻煩，工作人員通常需要把管道分成若干個(gè)網(wǎng)格，網(wǎng)格的邊界點(diǎn)作為計(jì)算節(jié)點(diǎn)，然后在網(wǎng)格內(nèi)部進(jìn)行仿真，然后進(jìn)行統(tǒng)一的計(jì)算，建立合理的引水系統(tǒng)。
1.2電液隨動(dòng)系統(tǒng)
現(xiàn)代水輪機(jī)調(diào)速是由電子調(diào)節(jié)控制器和電液隨動(dòng)系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。對(duì)于前一部分我國(guó)研究的比較深入，技術(shù)比較成熟。但對(duì)于電液隨動(dòng)系統(tǒng)基本保持原有體制并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行一部分優(yōu)化微調(diào)。微調(diào)主要分為模擬電調(diào)和微處理器電調(diào)兩種方法。但是這兩種方法都是采用電液隨動(dòng)系統(tǒng)。電液隨動(dòng)系統(tǒng)作為水輪機(jī)調(diào)速的執(zhí)行部分，是其中不可缺少的重要組成部分。但是由于在水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中工作油液量大，流動(dòng)路徑較長(zhǎng)，并且與大氣和壓縮空氣直接接觸，使得工作油液內(nèi)的金屬微粒、油泥、纖維等機(jī)械雜質(zhì)較多，并且由于酸堿、水分所引起的油質(zhì)劣化十分嚴(yán)重，又由于電液隨動(dòng)系統(tǒng)性差，綜合所有因素，電液隨動(dòng)系統(tǒng)油孔容易被堵塞，多次工作后斷線，強(qiáng)度低等缺點(diǎn)。但是通過電子計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)對(duì)此進(jìn)行仿真，可以滿足不同情況下的水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使效果達(dá)到值。
2.水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)仿真算法
2.1引水系統(tǒng)仿真算法
在仿真編程時(shí)，引水系統(tǒng)特征線方程與水輪機(jī)聯(lián)立作為一個(gè)部分,引水系統(tǒng)采用特征線法求解;水輪機(jī)的流盆和力矩可由模型特性曲線上查得。調(diào)速器和發(fā)電機(jī)等部分的徽分方程作為另一部分,并分為存在大擾動(dòng)和小擾動(dòng)兩種情況考慮。由于存在大擾動(dòng)時(shí)，水輪機(jī)參數(shù)變化很大，超出其線性范圍，因此小擾動(dòng)模型不適用。為此調(diào)速器和發(fā)電機(jī)采用差分方程的方式建模,采用特征線原理求解。將上述兩部分交替求梁晨哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司黑龍江哈爾濱150040解，即為水輪調(diào)節(jié)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真結(jié)果。
2.2電液隨動(dòng)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
將電液隨動(dòng)系統(tǒng)中的步進(jìn)電機(jī)，主接力器作為積分環(huán)節(jié),液壓缸、主配壓閥作為一階慣性環(huán)節(jié)。同時(shí)記錄導(dǎo)葉控制信號(hào)的限幅,步進(jìn)電機(jī)輸出限幅,步進(jìn)電機(jī)輸入信號(hào)死區(qū)以及液壓缸、主配壓閥死區(qū)等5個(gè)主要非線性。并且利用連續(xù)系統(tǒng)離散化非線性系統(tǒng)數(shù)字仿真，即可得電液隨動(dòng)系統(tǒng)傳遞函數(shù)。
3.仿真系統(tǒng)具備功能
3.1水輪機(jī)特性的計(jì)算
在求解非線性方程組時(shí)，如果沒有水輪機(jī)流量特性和力矩特性的全特性，就只能在模型綜合特性與逸速特性的基礎(chǔ)上延長(zhǎng)使用，所以在求解非線性方程組時(shí)，必須知道水輪機(jī)流量特性和力矩特性的全特性。同時(shí)將水輪機(jī)的特性參數(shù)用數(shù)組的方式在計(jì)算機(jī)中儲(chǔ)存，需要儲(chǔ)存的參數(shù)有：導(dǎo)葉開度，機(jī)組單位轉(zhuǎn)速，機(jī)組單位流量和機(jī)組力矩。但是由于實(shí)際值與計(jì)算機(jī)所儲(chǔ)存的理想數(shù)值存在誤差，所以在實(shí)際計(jì)算出的數(shù)值與計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存的數(shù)值不相等，可以通過拉格朗日公式或者四點(diǎn)插值方法計(jì)算求得與單位流量個(gè)單位力矩所對(duì)應(yīng)的計(jì)算值。
3.2仿真系統(tǒng)步長(zhǎng)計(jì)算
由于理想情況下和現(xiàn)實(shí)情況存在誤差，從而導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果不，為了減小誤差，使計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況更加符合，仿真計(jì)算時(shí)的步長(zhǎng)必須取得足夠小，分割的足夠精密。步長(zhǎng)的確定原則是：仿真系統(tǒng)計(jì)算步長(zhǎng)的時(shí)間必須小于計(jì)算機(jī)微調(diào)調(diào)速器的采樣時(shí)間，這樣才能最小的減小誤差，同時(shí)步長(zhǎng)的計(jì)算必須在上述條件下同時(shí)也滿足水擊計(jì)算的特征方程曲線。當(dāng)步長(zhǎng)計(jì)算不能滿足水擊計(jì)算特征方程曲線時(shí)，應(yīng)該在仿真系統(tǒng)中適當(dāng)?shù)恼{(diào)整波速使得步長(zhǎng)滿足其條件。
4.水輪調(diào)節(jié)系統(tǒng)仿真硬件設(shè)計(jì)
對(duì)于水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的仿真，應(yīng)該從我們的真實(shí)情況出發(fā)，不能在理想情況下進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，否則實(shí)驗(yàn)結(jié)果很難融入到真正的生產(chǎn)使用。在設(shè)計(jì)仿真系統(tǒng)的同時(shí)應(yīng)該在實(shí)物中加入輸入輸出模塊，以便系統(tǒng)中參數(shù)的輸入。同時(shí)為了方便我們更容易的觀察水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性變化，仿真系統(tǒng)應(yīng)該具備顯示功能，并且為了方便我們對(duì)參數(shù)的調(diào)節(jié)，確定系統(tǒng)的優(yōu)先級(jí)別，安裝可控制的顯示屏是好的選擇。結(jié)束語水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)作為水電站中最為重要的環(huán)節(jié)，其控制性能和性一直是人們十分關(guān)注并希望優(yōu)化的問題。因此在計(jì)算機(jī)發(fā)展迅速的今天，很多學(xué)者利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)研究。在當(dāng)前看來，通過計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，分別建立模型，列寫算法，并根據(jù)不同條件對(duì)模型算法進(jìn)行微調(diào)，即可得到，的結(jié)果，大大節(jié)省了人力物力，也使其性增加。但隨著科技的進(jìn)步，越來越先進(jìn)，的仿真也被提出來。由此可見，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)因?yàn)榫哂懈咝В焚|(zhì)，經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，被越來越多的學(xué)者青睞，并且在水電能源理論研究和技術(shù)開發(fā)方面具有很好的前景。
作者：梁晨 單位：哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司
計(jì)算機(jī)仿真論文:負(fù)控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真論文
1覆蓋率算法在負(fù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
負(fù)控系統(tǒng)在電力網(wǎng)絡(luò)中有兩個(gè)重要的應(yīng)用,首先是數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn),通過部署在各個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的負(fù)控終端來實(shí)時(shí)的采集電力負(fù)荷的運(yùn)行數(shù)據(jù),并且通過中繼站上傳到負(fù)控中心。由于中繼站的成本較高,因此在中繼站的部署過程中也要通過仿真分析來確定一個(gè)優(yōu)化的部署方案。在中繼站的部署過程中要考慮到本區(qū)域的電力負(fù)荷、地形等因素,以便能夠更好的規(guī)劃部署,消除盲區(qū)。在負(fù)控系統(tǒng)的規(guī)劃階段,可以使用現(xiàn)有的智能算法來確定化的方案,在本節(jié)剩下的部分中將會(huì)根據(jù)人工魚群基本算法提出一個(gè)適用于負(fù)控系統(tǒng)規(guī)劃的人工魚群算法模型。在負(fù)控系統(tǒng)中,為了避免負(fù)控終端的資源浪費(fèi),規(guī)劃的目標(biāo)應(yīng)該是使目標(biāo)函數(shù)達(dá)到較大值,因此也就是使人工魚群向食物濃度較大的方向移動(dòng)。
1.1參數(shù)設(shè)定
根據(jù)負(fù)控系統(tǒng)的特性對(duì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定,根據(jù)指定區(qū)域中預(yù)先估計(jì)的負(fù)控中心的規(guī)模、中繼站的數(shù)量負(fù)控終端的數(shù)量,結(jié)合該區(qū)域中的用戶數(shù)量和電力負(fù)荷來確定人工魚群的規(guī)模,根據(jù)負(fù)控系統(tǒng)需要覆蓋的區(qū)域的大小來確定魚群的移動(dòng)范圍,根據(jù)中繼站的覆蓋范圍和負(fù)控終端的覆蓋范圍來確定魚群的視野,根據(jù)指定中繼站所管理的負(fù)控終端數(shù)來確定迭代參數(shù)和密度參數(shù)。
1.2初始化人工魚群
根據(jù)指定區(qū)域中的用電負(fù)荷和用戶數(shù)來生成n個(gè)數(shù),為每條人工魚的初始位置，人工魚的初始位置要根據(jù)指定區(qū)域中電力負(fù)荷來確定。
1.3執(zhí)行算法
根據(jù)預(yù)先設(shè)定的參數(shù),使用人工魚群基本算法對(duì)人工魚群的追尾行為、聚群行為進(jìn)行模擬,人工魚根據(jù)自己的所在區(qū)域中魚群密度較大而且食物濃度較高的區(qū)域移動(dòng)。如果無法確定移動(dòng)方向,則根據(jù)自己當(dāng)前位置的食物濃度選擇一個(gè)比當(dāng)前濃度高的方向進(jìn)行移動(dòng)或者隨機(jī)移動(dòng)一步。如果達(dá)到較大迭代次數(shù),輸出魚群密度較高的區(qū)域,即得到的部署位置。
1.4方案分析
根據(jù)算法執(zhí)行結(jié)果來設(shè)定負(fù)控終端和中繼站的部署方案,根據(jù)地形等因素適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行調(diào)整。根據(jù)指定區(qū)域的實(shí)際用電數(shù)據(jù)對(duì)方案進(jìn)行仿真測(cè)試,根據(jù)測(cè)試結(jié)果在進(jìn)行方案的優(yōu)化和修改。人工魚群的基本算法提出后,學(xué)術(shù)界根據(jù)不同的需求對(duì)該算法模型進(jìn)行了大量的優(yōu)化,并且在電力系統(tǒng)中有很多的應(yīng)用研究,例如齊志華將人工魚群算法應(yīng)用于電力控制系統(tǒng),吳杰對(duì)人工魚群算法在輸電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。
2結(jié)語
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,必然會(huì)對(duì)電力負(fù)載控制提出更高的要求。負(fù)控系統(tǒng)將在監(jiān)控電力網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)、動(dòng)態(tài)控制各節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行等方面起著重要的作用。合理的部署負(fù)控系統(tǒng)能夠較大化的節(jié)約電力網(wǎng)絡(luò)的投入,更好的為用戶服務(wù)。因此,在以后的發(fā)展中,基于人工智能算法的計(jì)算機(jī)仿真優(yōu)化技術(shù)將會(huì)對(duì)負(fù)控系統(tǒng)的規(guī)劃提供更好的決策依據(jù)。
作者：田博今 李源 劉亞敏 陳勁 單位：國(guó)網(wǎng)重慶信息通信分公司
計(jì)算機(jī)仿真論文:計(jì)算機(jī)仿真自動(dòng)化物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文
1我國(guó)的物流運(yùn)作現(xiàn)狀分析
我們通過對(duì)2003年的第四次中國(guó)物流市場(chǎng)的供需狀況調(diào)查進(jìn)行分析，調(diào)查出來的結(jié)果顯示出我國(guó)的物流行業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)情況并不是很好。2.1企業(yè)的庫(kù)存期過長(zhǎng)、周轉(zhuǎn)時(shí)間太慢通過該項(xiàng)調(diào)查我們可以看出，有百分之八十的企業(yè)原材料庫(kù)存時(shí)間在一周到三個(gè)月期間，百分之八十四的生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品庫(kù)存都在三個(gè)月以下，百分之七十的商品企業(yè)銷售庫(kù)存在一個(gè)月以下，這就表明我國(guó)的企業(yè)產(chǎn)品庫(kù)存時(shí)間太長(zhǎng)，周轉(zhuǎn)時(shí)間太慢，主要還是物流情況差勁導(dǎo)致的，在此我們也能看出我國(guó)的物流情況急需得到相應(yīng)改善，從而改變現(xiàn)在這種狀況。2.2人們對(duì)物流的滿意度較低生產(chǎn)企業(yè)里面的3PL相比較自理物流來看，在滿意度方面差別很大，對(duì)于自理物流的評(píng)價(jià)主要是不滿意，對(duì)第三方的物流評(píng)價(jià)就不是這么固定了，分布相對(duì)分散，滿意、不滿意和不滿意都有一部分。而在商業(yè)企業(yè)中，對(duì)物流不滿意的比例是較大的，這就表明第三方的物流服務(wù)是好于自理物流的。再?gòu)牟粷M意的原因分析，企業(yè)內(nèi)部對(duì)于物流服務(wù)的關(guān)心側(cè)重在于物流信息的操作質(zhì)量以及運(yùn)作能力，對(duì)運(yùn)作成有不滿意的評(píng)價(jià)也占一小部分，這就說明我國(guó)的物流系統(tǒng)還是不夠完善，物流行業(yè)的成本需要進(jìn)一步降低。通過上述現(xiàn)狀我們可以看出，我國(guó)現(xiàn)如今的物流運(yùn)作水平還是比較落后的，所以說我們應(yīng)該加大對(duì)物流系統(tǒng)的優(yōu)化工作，提高物流系統(tǒng)的服務(wù)水平已經(jīng)在物品運(yùn)輸上的成本的降低，只有這樣才能保障我國(guó)的物流行業(yè)繼續(xù)發(fā)展下去，才能讓企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)得以凸顯。
2基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的自動(dòng)化物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)物流系統(tǒng)
當(dāng)企業(yè)內(nèi)部開始安排并且計(jì)劃著在生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)嵭形锪飨到y(tǒng)并且提出運(yùn)行的總體方案時(shí)，應(yīng)該根據(jù)企業(yè)內(nèi)部的實(shí)際情況以及生產(chǎn)出的產(chǎn)品的需求多設(shè)計(jì)出幾套不同的物流方案，然后對(duì)這些方案進(jìn)行分析比較，不論是對(duì)哪一套方案進(jìn)行分析，都需要在企業(yè)內(nèi)部的產(chǎn)品生產(chǎn)系統(tǒng)中采集需要的樣品進(jìn)行分析。此外，我們可以在這程里面融入計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，這樣就能夠?qū)Χ嗵追桨高M(jìn)行實(shí)際情況下的運(yùn)作模擬操作、物流運(yùn)作的績(jī)效評(píng)估以及企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)試驗(yàn)等等。一般而言，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在企業(yè)的物流系統(tǒng)中加以應(yīng)用，主要在原材料的購(gòu)買、運(yùn)輸以及儲(chǔ)存，還有整套產(chǎn)品的生產(chǎn)流水線以及產(chǎn)品的加工、出庫(kù)這些方面有所體現(xiàn)，它能夠?qū)ι鲜龅倪^程進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的仿真模擬操作，從而能夠?qū)ιa(chǎn)環(huán)節(jié)的效率進(jìn)行提升，還能夠降低原材料等物質(zhì)的運(yùn)輸成本，可以讓企業(yè)內(nèi)部的物流系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)得到改善。此外，通過計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的物流系統(tǒng)我們可以有效地對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的功能進(jìn)行檢查，還可以檢驗(yàn)企業(yè)的訂單要求和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的匹配程度，還有交通工具的有效利用，物流的運(yùn)輸方式和運(yùn)輸路線是否，生產(chǎn)物資的原材料經(jīng)過的環(huán)節(jié)是否達(dá)到了最簡(jiǎn)等等。現(xiàn)在看來，物流系統(tǒng)中融入自動(dòng)化計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)可以有效地對(duì)企業(yè)物流的各個(gè)方面進(jìn)行檢驗(yàn)，能夠極大的對(duì)物流系統(tǒng)進(jìn)行完善，在促進(jìn)其優(yōu)化方面起著重要的作用。
2.2適用于港口的物流系統(tǒng)
在港口的物流系統(tǒng)中加以應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，主要是在港口物流系統(tǒng)的環(huán)節(jié)以及相關(guān)領(lǐng)域的規(guī)劃方面得以體現(xiàn)，即船舶泊位設(shè)計(jì)、貨柜堆場(chǎng)設(shè)計(jì)、裝運(yùn)搬卸工藝設(shè)計(jì)等的合理分配和資源優(yōu)化上，另外對(duì)于現(xiàn)實(shí)港口管理系統(tǒng)的策略制定和優(yōu)化方面也是計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)要解決的一個(gè)重點(diǎn)問題，最主要的目標(biāo)就是想對(duì)港口物流作業(yè)的調(diào)度進(jìn)行實(shí)時(shí)化的實(shí)現(xiàn)，包括港口生產(chǎn)調(diào)度、貨柜堆場(chǎng)作業(yè)控制、車輛作業(yè)路線等，我們對(duì)這些線路環(huán)節(jié)進(jìn)行仿真操作以及分析，能夠?qū)Ω劭诘奈锪髯鳂I(yè)系統(tǒng)有一個(gè)科學(xué)合理的評(píng)判，對(duì)其整體的流程進(jìn)行有一定的積極影響，此外，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)于物流系統(tǒng)整體的錢能診斷以及深入分析。我們?cè)诜治鲋蟮幕A(chǔ)上對(duì)港口物流系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，選擇的改進(jìn)方案，就能達(dá)到好的改進(jìn)效果。目前計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在港口物流貨柜堆場(chǎng)的管理中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)立體化全景象管理和控制，這在很大程度上對(duì)各種貨柜的存放、搬運(yùn)以及出入情況進(jìn)行了改善，操作起來更加的方便，從而提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。
3結(jié)論
自動(dòng)化的物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)最前沿的手段以及現(xiàn)代的解決方案就是對(duì)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的利用，那些基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的自動(dòng)化物流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，能夠?qū)ξ锪餍袠I(yè)的操作自動(dòng)化水平、智能化水平以及技術(shù)化水平有效地進(jìn)行提高，此外，物流工程的直觀性也可以通過計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)來進(jìn)行提高。本文主要分析了計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和物流系統(tǒng)的含義，然后分析了兩種技術(shù)的相互融合起到的促進(jìn)作用，之后對(duì)我國(guó)前幾年的物流運(yùn)作狀況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)性分析，是介紹了兩種不同的應(yīng)用了計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的物流系統(tǒng)，與相關(guān)的物流作業(yè)的基本功能和要求進(jìn)行聯(lián)系，認(rèn)為我國(guó)的物流系統(tǒng)還需要進(jìn)一步的進(jìn)行完善，我們要致力于發(fā)展基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的自動(dòng)化物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
作者：余小花 單位：陜西財(cái)經(jīng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
計(jì)算機(jī)仿真論文:高頻電子線路教學(xué)改革計(jì)算機(jī)仿真論文
1教學(xué)方法改革
1.1情景教學(xué)
在高頻電子線路教學(xué)內(nèi)容中，概念多、難點(diǎn)多、數(shù)學(xué)推導(dǎo)多，同時(shí)還會(huì)涉及到非線性分析法，因此學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中經(jīng)常會(huì)覺得枯燥、難學(xué)。通過實(shí)驗(yàn)展示可以使教學(xué)中的難點(diǎn)得到化解。但在實(shí)際教學(xué)中，因?yàn)槭艿娇臻g和時(shí)間條件的限制，在實(shí)際教學(xué)中實(shí)物演示受到了制約。在高頻電子線路教學(xué)中要找到教學(xué)過程中的教學(xué)難點(diǎn)、抽象點(diǎn)，要準(zhǔn)備例如振蕩器平衡的調(diào)制系數(shù)、穩(wěn)定條件等多個(gè)仿真實(shí)驗(yàn)，在課堂情境教學(xué)中應(yīng)用，為學(xué)生在認(rèn)識(shí)上提供更加便利的條件，提高教學(xué)效率。
1.2課程統(tǒng)籌教學(xué)
通常情況下，在高頻電子線路教學(xué)中，理論課與實(shí)驗(yàn)課是分開的，兩者相互獨(dú)立，這樣在實(shí)際教學(xué)過程中難免會(huì)出現(xiàn)理論與實(shí)踐脫節(jié)情況，主要表現(xiàn)在時(shí)間和內(nèi)容上脫節(jié)，教學(xué)過程中的驗(yàn)證性試驗(yàn)無法在及時(shí)的加深學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解，導(dǎo)致了教學(xué)效果大大降低。在教學(xué)過程中為了完整性經(jīng)常會(huì)對(duì)一些操作簡(jiǎn)單、結(jié)論明顯的實(shí)驗(yàn)也安排相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，這浪費(fèi)了實(shí)驗(yàn)課程。在教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行合理改革，對(duì)課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)籌，課堂教學(xué)結(jié)束后，應(yīng)當(dāng)安排相應(yīng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)；部分理論課程可以在實(shí)驗(yàn)課程上進(jìn)行，可以一邊做實(shí)驗(yàn)一邊傳授理論知識(shí)。針對(duì)每個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的仿真預(yù)習(xí)，利用計(jì)算機(jī)仿真代替實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，通過預(yù)習(xí)報(bào)告的方式完成。通過實(shí)踐證明，采用此種教學(xué)方式不僅解決了教學(xué)時(shí)間，而且提高了學(xué)生在自我學(xué)習(xí)中的管理能力。此外，計(jì)算機(jī)仿真通過計(jì)算機(jī)對(duì)實(shí)驗(yàn)條件和環(huán)境進(jìn)行了模擬，學(xué)生可以進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，并且可以對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中的參數(shù)進(jìn)行自行修改，這樣不僅縮短了實(shí)驗(yàn)時(shí)間，而且對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備也起到了一定保護(hù)作用，避免學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中因?yàn)椴僮鞑划?dāng)而給設(shè)備造成損傷。
2仿真教學(xué)應(yīng)用實(shí)例
Multisim11是高頻電子線路教學(xué)中經(jīng)常被應(yīng)用的一種軟件，仿真分析具體步驟如下：依據(jù)設(shè)計(jì)和原理創(chuàng)建電路原理圖，然后依據(jù)實(shí)驗(yàn)情況對(duì)電路圖選項(xiàng)進(jìn)行設(shè)置，開啟仿真開關(guān)，使電路運(yùn)行，再借助仿真儀器，獲取理想的仿真結(jié)果。解調(diào)、調(diào)制電路是組成通信設(shè)備的重要部分，解調(diào)和調(diào)制方式對(duì)系統(tǒng)的性能有著巨大影響，同時(shí)也是在高頻電子線路學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)。
2.1普通AM（調(diào)幅）信號(hào)波形仿真
調(diào)幅是振幅調(diào)制的簡(jiǎn)稱，調(diào)幅包括：抑制載波、普通調(diào)幅等，普通調(diào)幅是其中最基本的一種，其余調(diào)幅都是有普通調(diào)幅演變來的。依據(jù)調(diào)幅信號(hào)形成的基本原理，在Multisim11下創(chuàng)建普通調(diào)幅電路，開啟仿真后可以可在雙蹤示波器上看到低頻調(diào)制信號(hào)與普通調(diào)幅信號(hào)波形對(duì)比圖。對(duì)直流電壓V3進(jìn)行調(diào)整，使電路調(diào)幅系數(shù)進(jìn)行改變但V3與1V相等時(shí)，調(diào)幅系數(shù)將超過1，則為方正波形，發(fā)生調(diào)幅現(xiàn)象，已調(diào)波在經(jīng)歷檢波后將無法恢復(fù)到原有的形態(tài)，屬于嚴(yán)重失真，因此在實(shí)際教學(xué)中應(yīng)當(dāng)盡量避免此現(xiàn)象的發(fā)生。
2.2二極管包絡(luò)檢波器仿真波形
二極管構(gòu)成的包絡(luò)檢波器性能強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此被廣泛應(yīng)用與檢波電路教學(xué)中，經(jīng)過解調(diào)后輸出的信號(hào)能夠?qū)斎胄盘?hào)的包絡(luò)進(jìn)行合理反映，仿真電路如圖4所示。開啟仿真，對(duì)電路參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，便可得到獲得調(diào)解后信號(hào)與輸入信號(hào)兩者的對(duì)比。但在對(duì)電路參數(shù)調(diào)整過程中，如果沒有對(duì)電路參數(shù)進(jìn)行正確選擇，二級(jí)管包絡(luò)檢波器在實(shí)際工作中極有可能發(fā)生負(fù)峰切割失真和惰性失真。因此，在實(shí)際操作過程中要注重電路參數(shù)的調(diào)整。
3計(jì)算機(jī)仿真應(yīng)用需要做好輔助工作
（1）整合教學(xué)內(nèi)容對(duì)課堂、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，在使用計(jì)算機(jī)仿真前，教師需要做大量工作。首先，教師要對(duì)教學(xué)中的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)統(tǒng)籌。例如，在教學(xué)過程中，哪些部分課堂講解的內(nèi)容需要利用計(jì)算機(jī)仿真代替，哪些教學(xué)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)通過計(jì)算機(jī)仿真演示，又有哪些內(nèi)容使需要通過計(jì)算機(jī)仿真對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。
（2）編制輔助教學(xué)手冊(cè)對(duì)高頻電子線路教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合后，教學(xué)應(yīng)當(dāng)精細(xì)編制輔助教學(xué)手冊(cè)，對(duì)進(jìn)行過程進(jìn)行指導(dǎo)。輔助教學(xué)手冊(cè)中的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)通俗易懂，計(jì)算機(jī)仿真的思路、目的、步驟等內(nèi)容要言簡(jiǎn)意賅，便于學(xué)生理解和運(yùn)用。
（3）改革考核制度考核是檢驗(yàn)教學(xué)成果的主要手段，既然在高頻電子線路教學(xué)中引入了計(jì)算機(jī)仿真，那么在考核中也應(yīng)當(dāng)有所體現(xiàn)。在考核過程中不僅要涵蓋大綱的教學(xué)要求，同時(shí)也要加入計(jì)算機(jī)仿真考核。在考核上應(yīng)當(dāng)做出合理的改革，主要體現(xiàn)在總成績(jī)的構(gòu)成上。通過實(shí)踐應(yīng)用表明，合理的考核結(jié)構(gòu)，不僅能夠使計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)在高頻電子線路教學(xué)中起到更好的作用，同時(shí)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)起到了一定督促作用。
4結(jié)語
將計(jì)算機(jī)仿真軟件應(yīng)用到高頻電子線路教學(xué)中，可以將教學(xué)中抽象難懂的內(nèi)容進(jìn)行展示，通過改變參數(shù)獲取不同波形，不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也可以加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，是一種值得推廣的方法。
作者：張曉軍 陸興華 單位：廣東工業(yè)大學(xué)
計(jì)算機(jī)仿真論文:公鐵聯(lián)運(yùn)物流系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真論文
1計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)概述
1.1宏觀仿真（Macro-simulation）
描述公鐵聯(lián)運(yùn)系統(tǒng)各要素及其規(guī)律的細(xì)節(jié)程度較低，主要通過集聚行為來對(duì)物流及交通流進(jìn)行描述，僅僅對(duì)車流在路段和節(jié)點(diǎn)的流入流出行為進(jìn)行描述，而對(duì)兩種運(yùn)輸方式的切換及列車、車輛的運(yùn)行過程中的行為等細(xì)節(jié)行為不進(jìn)行描述。常見的宏觀仿真軟件有TransCAD、TRIPS、CUBE、VISUM及EMME等。
1.2中觀仿真（Med-simulation）
能夠較高程度的對(duì)系統(tǒng)要素及其規(guī)律進(jìn)行描述，以列車或者貨車組成的隊(duì)列為基本單元，在對(duì)車流在路段和節(jié)點(diǎn)流入流出行為進(jìn)行描述的同時(shí)，能夠?qū)煞N運(yùn)輸方式的切換及列車、車輛的運(yùn)行過程中的行為進(jìn)行簡(jiǎn)單的近似描述。常見的中觀仿真軟件有CONTRAM、TISI和INTEGRATION等。
1.3微觀仿真（Micro-simulation）
描述公鐵聯(lián)運(yùn)系統(tǒng)各要素及其規(guī)律的細(xì)節(jié)程度較高，對(duì)于物流和交通流以單個(gè)列車、車輛為基本單位進(jìn)行描述，對(duì)兩種運(yùn)輸方式的切換及列車、車輛的運(yùn)行過程中的行為能夠較為真實(shí)地反映。常見的微觀仿真軟件有Corsim、Paramics、Trans-Modeler、AIMSUN、SimTraffic、VISSIM、MITSIM及Synchro等。
1.4次微觀仿真（Submicroscopic-simulation）
描述公鐵聯(lián)運(yùn)系統(tǒng)各要素及其規(guī)律的細(xì)節(jié)程度較高。例如：次微觀仿真模型在對(duì)運(yùn)輸方式切換行為進(jìn)行描述的同時(shí)，還要對(duì)車輛承載量的改變對(duì)車速的和費(fèi)用的影響等進(jìn)行描述。
2公鐵聯(lián)運(yùn)物流仿真平臺(tái)建設(shè)及關(guān)鍵技術(shù)研究
2.1公鐵聯(lián)運(yùn)物流工程仿真平臺(tái)的建立
采用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)及信息技術(shù)，以公鐵聯(lián)運(yùn)物流業(yè)務(wù)流程管理為核心，集成交通運(yùn)輸工程、物流工程、現(xiàn)代物流運(yùn)籌規(guī)劃、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、信息處理技術(shù)、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線通訊技術(shù)、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等學(xué)科和技術(shù)，建立針對(duì)公鐵聯(lián)運(yùn)物流的高連接性、性、集成性、動(dòng)態(tài)性、實(shí)時(shí)性的要求，區(qū)別于一般物流概念的學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室或演示實(shí)驗(yàn)室，建立基于實(shí)際工程項(xiàng)目應(yīng)用為背景的公鐵聯(lián)運(yùn)物流工程仿真平臺(tái)。
2.2不同運(yùn)輸環(huán)節(jié)的無縫連接
采用基于XML的EDI技術(shù)協(xié)調(diào)公鐵聯(lián)運(yùn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，完成兩種不同運(yùn)輸環(huán)節(jié)的無縫銜接，深入研究公鐵聯(lián)運(yùn)信息的傳輸效率及跨地區(qū)傳輸，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域的實(shí)時(shí)信息傳輸、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)分布式和集中式處理的結(jié)合以及多個(gè)異地局域網(wǎng)連接等。
2.3公鐵聯(lián)運(yùn)的信息集成服務(wù)的研究
通過多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化方法對(duì)公鐵聯(lián)運(yùn)多式聯(lián)運(yùn)的信息集成服務(wù)進(jìn)行研究，達(dá)到物流過程中信息的高效共享和業(yè)務(wù)的協(xié)同聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域，跨行業(yè)，跨部門的信息共享，充分發(fā)揮信息集聚效應(yīng)，達(dá)到降低成本提升效率的目的。
2.4公鐵聯(lián)運(yùn)物流安全控制與研究
建立基于GIS的公鐵聯(lián)運(yùn)物流安全監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)該系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)，建立預(yù)警數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行定性和定量分析，作出識(shí)別、診斷和決策。
3結(jié)束語
綜上所述，我國(guó)由于基礎(chǔ)設(shè)施落后，技術(shù)水平低及信息化程度不高等不足，迫切需要通過一種低成本、高效率的方式從多角度開展多式聯(lián)運(yùn)研究，因此通過計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，建立公鐵聯(lián)運(yùn)工程設(shè)計(jì)仿真平臺(tái)對(duì)于尋求解決方案具有重要的理論和實(shí)踐意義。
作者：李晶 侯倩倩 田彬 單位：蘭州交通大學(xué)機(jī)電技術(shù)研究所 蘭州交通大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院
