仿真技术论文范文

仿真技术论文范文第1篇

在现代信息实验教学中，积累经验并应进行改革探索，并针对应用型人才需采用虚拟和实际相结合、软件与硬件相结合的模式。可以看出，现代仿真技术在信息学科教学，特别是实验教学中具有广阔的应用发展前景。仿真技术的应用和发展，必将加快信息学科实验教学的深化改革，促进了教育观念的改变是培养创新人才的新的实验手段。

信息学科教学中仿真技术的应用

目前，国内外众多高校在信息类课程的教学过程中，对计算机的仿真技术做了大量有意义的探索，并取得了相对丰硕的研究成果。

（1）通信专业教学中的仿真技术。近年来，随着通信技术和计算机技术的快速发展，传统的设计手段和设计方法通常不能够适应目前通信系统急剧增加的复杂性要求。在通信专业的实际教学过程中，基于相关常用的仿真软件，通信系统的仿真技术也已逐渐成为现代通信系统设计以及对其定性进行验证的重要手段[5,6]。例如，对通信系统整体设计并测试其性能；同时，在复杂的环境中无线电通信以及抗干扰通信系统的抵抗衰落和多径效应能力。但由于现代通信系统的实际测试设备价格高昂，而且系统也往往具有不可测试特性。例如，在日常的实验教学中教育单位不太可能对实际营运中的通信网络性能进行测试。因此，这使得高校相关信息专业的教学实践环节面临挑战。这样，基于相关软件与算法对其进行仿真就成为一种理想的选择。通常，通信系统中各个功能模块的软件实现、通信过程中各个节点之间的智能化性能分析等系统及其部分功能的模拟大都基于现代计算机仿真技术来完成。其中，仿真算法可以直接映射为系统设计中的硬件。而基于仿真工具的软件无线电技术使得通信信号处理方法得到广泛应用。此外，计算机仿真技术对通信系统不同模块的性能分析也有着不可替代的作用。例如，在基带信号处理过程中可以通过合适的仿真软件来实现传输信号的相应变换。从而得出预编码、自适应均衡、信道编解码、信源编解码以及信息安全算法等等。此外，在复杂、时变的信息传输环境中，现代通信系统的数字信号处理相关算法更将会趋于复杂[7,8]。例如，在科研和教学中涉及到的信道估计的自适应算法、MIMO技术、通信网络中的多用户检测算法、信道编解码算法等技术的实现，必须利用仿真技术对算法在实际通信环境中的适应性进行验证和评估。

（2）基于硬件设计教学中的仿真技术。实现微处理器和数字信号处理芯片是现代信息系统设计的硬件基础。系统中各个硬件模块的实现通常基于硬件仿真技术的理论与先进的微型计算机的相互结合进行分析。因此，仿真技术在信息专业教学过程中硬件的控制实现中也就有着重要的应用[7]。在实际硬件仿真教学中，基于不同仿真平台，例如Max+plus、QuartusII等软件,通过VHDL、VerilogHDL等语言对系统进行设计，同时对系统的物理器件性能进行仿真。在目前很多信息系统的电路设计中，这主要表现为从基于硬件的集成电路模式逐步转为一些硬件仿真软件编程来实现的映射模式。

（3）网络协议教学中的仿真技术应用。在通常信息学科的网络协议教学中，其复杂性已经很难通过传统的数学分析来完成。而在更高层的协议设计教学过程中，通信网络协议中所涉及的仿真代码可以将其设为相应通信协议可以实现的核心代码。因此，在信息学科教学中，仿真方法在网络及其协议的复杂性中也有着重要的应用[9，10]。为了准确、快速地对信息学科教学过程中的网络协议性能完成评估。同时，如果采用计算机仿真技术可以避免掉大量的理论性能分析过程中出现的障碍。另外，通过对实验室中网络系统进行建模，从而进一步实现参数的选择和调整，并能够快速模拟系统在真实环境中的行为表现。基于上述的仿真技术，可对教学中所应用的信号处理算法、信息传输协议等及其相关性能做出评估以便进一步改进。因此，算法和协议的仿真成为实际系统中功能实现的重要手段。为了考查网络系统信息传输的实时性和利用效率，在实际的现代信息系统中提出了各种复杂且具有层次结构的协议，进而构建结合无数节点的通信网络。可以看出，基于仿真平台的仿真技术对实际环境中网络协议仿真分析评估中有着不可分割的地位。

总之，在信息学科的教学实践中，基于平台的计算机仿真技术有着重要的应用。透过仿真技术，学生基于已有的理论可以对比传统信息理论技术所研究的对象深入学习和研究。此外，通过仿真技术可以在仿真过程中实时修改系统参数，同时能够评估参数变化对系统整体性能的影响，使其更加接近真实环境。

常用仿真软件

目前，在信息学科的实际教学中，适用于系统中各个功能模块的软件仿真软件较多，例如Matlab，Labview，SystemView等。其中，Matlab／Simulink是目前广泛应用于科研和教学中较为常见的仿真与计算平台。均可完成教学中所遇到的仿真实验和数值计算，例如可以通过Matlab实现信息系统仿真中的数值计算、算法验证等分析等领域。而Simulink是Matlab中最重要的组件之一，它对系统能够提供一个动态建模、仿真和综合分析的集成环境，并具有适应面广、效率高和灵活等优点。此外，Scilab也是一个开放源码的科学计算仿真软件。而常用的硬件仿真软件早些时候所常用的Max+plus、QuartusII；英国Labcenter公司开发的用来电路分析与实物仿真软件ProteusISIS；以及FPGA的仿真软件Foundation和ISE等。

上述这些常用的软硬件仿真软件，在信息科学专业教学中的工程建模、科学计算以及性能分析等方面有着重要的应用，特别是在信息相关专业的课程实验以及毕业设计中有着广泛的作用。因此，开设计算机仿真课程能系统地利用科学计算和系统仿真工具，深入理解信息学科中专业课程的基本思想、原理和实践。

仿真技术论文范文第2篇

（一）multisim13简介

multisim13是一款专用于电子线路仿真的软件，是计算机上虚拟出的一个电子工作平台。它拥有丰富的元件库和仪器库，采用直观的图形界面创建电路，按下仿真按钮就可仿真电路的运行状态。软件中的虚拟仪器控制面板外形、操作方式都与实物相似并可实时显示测量结果，元件库中的三维元件和实物相似，让使用者有身临其境的真实感受。

（二）multisim13引入教学的必要性

笔者认为，基于动手的学习是帮助学生巩固理论概念并让他们为开发未来工业应用或开展先进的科研项目做好准备的最佳方法。任何成功的职业道路或者人生决定往往是受到启发的，参与和准备就是将这种启发变成真正可实现的东西。启发孩子以职业运动员为梦想非常简单，只要打开电视或去看一场现场的专业体育赛事。这个道理同样适用于激励学生成为一个电子工程师。我们对未来科学家和工程师的教育方式往往只局限于与实践脱节的纯理论和公式，即使燃烧最旺盛的火苗也会被这种教育方式所熄灭。而让学生参与实际的开发，又受到现实条件的限制，multisim13恰恰提供了这样一个折中的方案：以课堂学习技能为主，一个与工业应用相衔接的平台为辅，两者结合可帮助学生为应对未来的重大挑战做好准备。multisim13是将工业标准的技术集成到一个专门针对教学而设计的平台中，学生可以结合基于工业技术的教学硬件平台和教学实验室虚拟仪器套件来学习基本的工程和系统设计概念。将multisim13引进课堂，可以将抽象的、空洞的理论教学变为动态的、可视的直观演示，这不但可以有效地增强学生对电路工作状态的感性认识，提高课堂教学效率，还可以激发学生的学习兴趣，克服学生的畏难情绪。学生自己可以在电子平台上按照自己的想法随意设计电路，仿真印证自己的设想，培养了学生设计电路的创新意识；在multisim13电子平台下，可以先观察实验现象，然后带着疑问、好奇探究现象背后的理论与规律。这样顺应认知规律，提高了学生学习兴趣和对知识的理解程度。

二、multisim13在教学中应用实例

(一)传统二极管结构和单向导电性讲授过程

利用PPT图片展示一个二极管结构示意图，语言表述“将PN结两端各引出一个电极，并加以封装就制成了一个二极管”；给出二极管的电路符号。二极管重要特性就是单向导电性，流过电流的方向就是符号箭头所指的方向，二极管的导通电压锗管0.3，硅管0.7V。

（二）采用

multisim13进行课堂教学过程在multisim13元件库中调出3D虚拟器件，如图2所示。“将PN结两端各引出一个电极，并加以封装就制成了二极管”。对于图中U4管，灰环的一侧是阴极，另外一侧是阳极；对于直插的发光二极管U5，长引脚的是正极，短的是阴极；也可以仔细观察管子内部的电极，较小的是阳极，大的类似于碗状的是阴极。在软件电子平台上调出电阻、二极管、开关和万用表搭成图3所示电路。故意将二极管接反向电压，双击两块万用表，弹出图示右侧的显示表盘，按下仿真按钮。这时提醒学生注意：电流表示数为0，说明电路没有通，“为什么”。吸引学生注意力的同时教师将二极管转向，阳极接电源正极，阴极接电源负极，按仿真按钮，电流表示数为2.429mA，电压表示数为581.428mV，说明二极管导通。这时点题：（1）这就是二极管单向导电性：只有阳极接电源正极（高电位）阴极接电源负极（低电位）才能够导通。（2）导通电压在0.7V左右。进一步提问，电阻起什么作用？不放电阻可以么？带着问题修改电路：二极管换成LED发光管，如图4所示，电阻选择4.7K，按下仿真按钮，LED灯根本没亮！但是电流值为2.139mA，压降是1.711V；将电阻换成1.0K，再一次仿真灯亮了！电流值为10.209mA、电压值为1.791V。

（三）两种教学方法的比较

通过对两种教学过程的对比发现，通过仿真平台进行课堂教学，学生可以获得更多的信息量，比如二极管的实物形态、二极管的导通电压并不一定是0.7V、发光二极管并不是导通就发光、二极管在电路中必须配合限流电阻来使用等。传统教学采用语言描述来传递知识，优点是讲课速度快，但是文字、语言信息很难在学生头脑中建立明确的形象概念，也缺乏学生的思考和参与。引入multisim13辅助教学，可通过multisim13组建电路进行仿真，让学生看到生动的现象，将枯燥的语言符号变成了鲜活的现象过程，在这个过程中学生需要观察、思考，需要参与。在这种以学生为主体、以问题为主线的教学模式下，学生的主动性、学习积极性更高，教学效果自然更好。引入multisim13软件辅助教学的突出特点是使学生置身于真实的工程环境，能增强学生对电路的感性认识，掌握各种仪器的基本使用和电路参数的测试方法。通过人机对话的方式，能使每个学生动手接触电路，进行元件接线，参数设定，通过调试和测量，把实验与理论有机地结合起来，加深对理论的理解，提高学生的工程实践能力和创新能力。

三、结束语

仿真技术论文范文第3篇

(一)运用仿真实验解决现有汽车电工电子技术实验场所、设备不足的问题

仿真技术能够实现较多的教学工作，从现有的教学来看，通过较好的运用汽车电工与电子技术课程方针技术，能够在很大程度上解决试验场所、设备不足的问题，更好的创新课程。在案例分析的过程中，可以实现较为真实的效果。首先，学生不必经常下车间进行体验，而是在课堂中就可以很好的应用和学习汽车电工与电子技术课程，即便是在课下，也可以通过系统来反复的练习，提高了技术的熟练度。以电子工作平台EWB为例，提供了方便的操作界面，学生可以轻松地完成原理图的输入。单击鼠标，可以方便地完成元件的选择;拖动鼠标，就可将元件放在原理图上。EWB具有自动排列连线的功能，同时也允许用户调整电路连线和元件的位置。第二，在实际的实习中，可以将遇到的问题和学习到的解决方法，利用汽车电工与电子技术课程仿真技术，反复的钻研和学习，配合其他的案例分析，增加技术上的经验，对于毕业后的工作，具有较大的积极意义。

(二)着重培养学生的操作能力

使学生对于理论知识与操作技能的掌握达到该专业人才培养目标要求。汽车电工与电子技术课程仿真技术并不是理论上的技术，通过运用该技术，能够在很多方面完成对人才的较强培养，并且在理论学习、技能操作、个人方法建立等方面，均实现了较大的进步。本文认为，通过利用汽车电工与电子技术课程仿真技术，完全能够较好的培养学生自身的操作能力。首先，通过在教学中运用汽车电工与电子技术课程仿真技术，能够更好的完成基础课程的教学，提高学生的基础能力，促使学生向着多元化方向发展，培养更多的“一专多能”人才。其次，在运用汽车电工与电子技术课程仿真技术的过程中，可实现拓展课程的全新优化。可以通过汽车电工与电子技术课程仿真技术的帮助，学生可以对课题提出更多的猜想和假设，自己去证明和解答，与教师共同讨论，这对人才培养来讲，才是最需要的。

二、总结

仿真技术论文范文第4篇

仿真技术能够给环境艺术设计教学带来诸多好处例如，在建筑装饰构造的教学方面，我们可以建造出各种装饰构件的模型，设置成一个个可以互动的教学小游戏，提供一定的文字说明等指引学生去完成其工作过程，这样既可以节约学生实际操作带来的教学成本，又打破了学校与施工场地之间的空间限制，为学生提供了一个可以重复进行的、不受时间地点限制的、生动逼真的学习环境，从而加速学生学习知识的过程，提高学生学习的质量。再比如，在室内设计的空间组织和灯光设计等方面，我们可以利用一些容易运行、操作简单的设计软件，如建筑草图大师SketchUp，让学生自己亲自动手去试验各种空间组织方式的变化对空间感觉带来的影响；通过各种跟真实生活中完全一致的灯光类型的选择和各项照明参数的控制，仿真出各种灯光组合的真实效果，从而让学生更好地理解灯光设计的意义和设计要点。这种让学生亲身去经历、亲身去感受的教学方法，无疑比空洞抽象的说教更具有说服力，趣味性更强，很受学生的欢迎，教学效果也会更好。还有在室内装饰设计方面，我们可以利用仿真技术建造出各种常见室内空间的虚拟模型，如家居空间中的客厅、主卧，办公空间中的会议室、老板房，餐饮空间中的大堂、包间，酒店空间中的大堂、客房等，设计成一个个可以互动的系统小游戏，让学生可以进入内部进行任意角度的观察，并允许他们更改或重新组合里面的绝大多数内容，比如，更换墙面或地面的材质，更换天花板造型或灯饰，更换家具和陈设品等。让设计变化的结果可以在很短的时间内快速呈现出来，这对教师演示室内装饰的作用和意义很有帮助，对学生快速掌握室内装饰设计的要点和搭配技巧也很有帮助。这些小系统的应用，还对解释如何才能形成特定的室内设计风格或氛围，也起到了很好的现场演示作用。这种教学模式的启用和它将产生的良好的教学效果，是传统的教学方法所无法企及的。综上所述，仿真技术不管是应用于环艺专业的设计工作上来说，还是应用于其教学工作上来说，都拥有传统设计方法和教学方法难以比拟的优势。但是，仿真技术也有其自身的局限性，并非任何时候都是最适宜的教学手段，不可盲目推崇。

2仿真技术的局限性

2.1仿真技术能够制作高精度仿真图，但是它耗时长，结果固定，无法即时沟通

同样以环境艺术设计教学来讲，利用计算机仿真手段制作的效果图可以更加逼真细腻准确，但是它耗时很长，无法做到即时交流，能够反映的空间内容也很有限，角度固定，无法反映出全方位的内容和所有细节，也不能跟业主产生互动。但是手绘的表达方式却可以，对业主提出的问题，可以当场快速地表现出它的形状、结构和大概的比例关系和效果，达到即时沟通的目的。那我们就可以在时间允许的前提下，挑选几个主要的空间进行计算机效果图的精细刻画，而其他没有涉及到的地方或者业主临时提出的一些疑问，则通过手绘的方式进行解释和沟通。

2.2仿真技术有时需要大量的时间、金钱投入，产生的效果却未必是最好的

例如，环艺专业中现场施工技术部分，学生只需要了解其过程和要点，能够判断其对错好坏，便于将来把关即可，并不需要亲自进行操作。那么，采用直接播放施工现场录像的方式来进行教学，不仅更加直观，对教学效果没有不利影响，而且在时间和经济成本上来说也是最有利的，那就没有必要非得去开发仿真系统帮助学生来掌握这方面的知识。所以，选择这种教学手段时要考虑到时间和经济投入的大小，系统的延展性如何，以及是否有更简便的方法同样可以实现教学目的等问题。总结得出仿真技术主要在哪些地方应用其优势才能最大化地显示出来，而其他方面并不一定合适。

3仿真技术是教学手段而不是目的

教学目的决定教学手段。我们应该以能否更好地实现教学目的为根本出发点，合理选择适当的教学手段，不应该处处强调新技术的应用。就仿真技术来说，每个专业都有众多的知识环节和技能环节，他们在专业中的重要性和需要学生掌握的程度是不一样的，有些知识很重要，但主要是靠脑部思考来领悟和理解，不需要仿真技术；有些知识或者技能，需要学生了解但没必要掌握，如果有更好的教学手段达到目的，也没必要非要用仿真技术来实现。对于专业核心技能中，需要学生熟练掌握其操作，真正的现场实操难以实现，或者实操成本过高，或者实操过程危险性较高，应用仿真技术又确实可以逼真模拟其场景和操作过程与要领时，应用仿真技术才是最好的选择。例如，计算机仿真效果图可以让业主直观地看到设计结果，效果满意了再进行设计制图与施工，避免了时间、人力和资源上的浪费。但是，如若不然，就不应该勉强。

4在教育中应用仿真技术需要注意的一些事项和应该避免的误区

4.1教师是应用者，不是系统开发者，不要把每位教师都变成软件开发人员

我们使用一个工具的时候，只需要明白这个工具如何使用就可以了，没必要还得知道它是如何生产出来的。仿真技术的应用也是如此。

4.2要衡量教学投入和教学效果

之间的绩效关系，避免高投入而低效果没必要仿真的非要仿真，同样可以实现教学目的、比仿真技术更好的教学手段的非要用仿真技术，或难以仿真的地方也很牵强的要用仿真技术虚拟一下。

5结语

仿真技术论文范文第5篇

伴随着科学技术与现代教育技术的发展，各种先进技术被广泛运用到教学领域中，仿真技术作为一种新兴的技术，同样也被运用到电子专业的教学当中，且对促进教学质量与效率的提升，起到了举足轻重的作用。以下笔者以“放大电路”的学习为例，对仿真技术在电子专业教学中的应用进行探讨。在模拟电路中，放大电路是一个极为关键的构成部分，其中最为基本的电路形式就是共射极放大电路。因此，在放大电路教学过程中，首先应当利用多媒体课件对相关的知识点进行说明，例如信号放大的基本概念、共射极电路的构成、各个组成部分的作用、放大电路的动静态特性等。

在对问题进行设计时，可以设计以下问题：怎样在放大电路输入端添加正弦信号？输出信号是否会出现变化？电压放大倍数与什么因素相关？倘若对电路的偏置予以调整，那么输出信号又将发生怎样的改变？之后通过Multisim软件建立共射极电路，然后再展开以下仿真实验。共射极放大电路图如图1所示。将Simulate菜单内的Anslysis下的DCOperatingPoint命令打开，进而得到静态的参数：VB=1.82V，VC=4.84V，VE=1.20V。将正弦电压信号（幅值是5mV）添加在输入端，进而对处于空载状态与接10kΩ负载下的放大电路的输出电压波形予以测定，进而得出参数值分别是1.2V、753.7mV，具体如图2所示。对输入信号的幅值予以改变，输入电压增加到15mV，而在此时输出电压波形如图3（1）所示。对偏置电阻予以改变，把电阻Rb1增加至25kΩ，最终所得到的电压波如下图3（2）所示。通过对上述仿真结果的总结与分析，可以得出以下五点结论：第一，当输出电压大于输入电压幅值时，电路具备电压放大的功能；第二，当输入电压和输出电压在相位上相差180º时，共射极电路具备反相功能；第三，在输入信号较大，且输出信号正负半周不对称时，将会出现失真的现象；第四，放大电路当中的放大倍数和负载有一定的联系，其中当负载小时，放大电路的放大倍数就小，反之，负载大，放大倍数也大；第五，当偏置电阻Rb1增加至一定值时，输出电压波形的负半周会发生失真的现象。

二、仿真技术在教学中的优势及注意事项

在中职电子专业教学中应用仿真技术，具有一定的优越性。一是应用范畴比较广，且有极强的拓展性。仿真教学能够提供多种多样的实验教学程序与实验电路板，能够广泛运用于各种电子课程，例如模拟电子技术、电子测量技术等。二是有比较高的效率。仿真技术能够提供各种信号源、数字存储示波器等虚拟仪器，能够进行数据的采集与处理，展开温度检测控制，以及进行电路设计实验等。三是有较强的趣味性。在教学过程中进行仿真教学，能够极大地激发学生学习的兴趣与热情，将全部的精力都投入到教学活动中。此外，仿真实验的成本较低，可以随时展开仿真教学。

仿真技术论文范文第6篇

1.1建设思路

通过仿真模拟教学平台的搭建，将学校教育方式转化为以学生为中心的教学模式。为学生提供全时段全方位的理论与实践学习资源，帮助提升岗位核心竞争力，为学校提供新的理实一体化教学模式，提高信息化教学水平，最终实现校企在人才培养上双向互助，提升社会服务能力。

1.2建设内容

高职建筑工程技术专业主要培养从事建筑工程施工与管理、工程测量、工程预决算及工程监理等工作，具有理论基础扎实、专业素质高、实践能力及可持续发展能力强，擅识图、能计算、懂技术、会管理的复合型、创新型、发展型技术技能人才。因此，我们从分析本专业所对应的核心职业岗位（施工员岗位）工作任务与专业能力的要求，按照虚拟企业、虚拟场景、虚拟设备以及虚拟工程项目、企业生产工具、生产对象、生产场景、基地管理制度等原则，构建专业仿真实践教学体系。

2模拟实训项目的开发

虚拟实训项目的开发以构建符合仿真教学实际的“教、学、管、评、控”的运行模式为原则，以深化学校理实一体的人才培养模式为指导，深入分析建筑技术应用与施工管理教学过程，通过虚拟技术紧扣施工工艺、直击教学难点，实现多维仿真和真实场景模拟，提高学生学习的主动性；通过网络技术辅助学生课下练习、及时巩固知识，实现单人训练、多人竞赛和互动交流，提高学生学习的积极性；同时，通过数据库技术跟踪学生学习轨迹，实现学生知识点掌握情况的统计与分析，提高教学评价的科学性。

2.1构建仿真教学“教、学、管、评、控”的运行模式

围绕“教”与“学”建立虚拟仿真教学系统、资源库系统、题库系统、数据管理系统；围绕“管、评、控”实现统一登录用户界面、数据信息系统的建立，实现教学信息的有效传递与分析反馈，合理安排和及时调整教学进度。实现平台功能与内容的嵌入。

2.2解决传统教学弊端，实现立体化的教与学

仿真虚拟教学系统的建设，着重规避传统教学的弊端，扩充专业教学和信息资源，利用技术优势，直击教学难点。结合实际的教学内容，设计仿真实训项目脚本的深度。以学校专业化的教学力量为依托，以企业成熟技术与先进技术应用为基础，通过项目的顶层设计、需求调研、规范专业教学基本要求、制订专业教学标准，开发核心课程，不断提高教学深度。

2.3依托专业教学管理数据库，合理安排教学

建立数据管理系统，实现教学安排的规范性及教学信息反馈的搜集，便于合理调整教学进度与方式。通过资源、课程的管理，让专业教师实现个性化、针对性的课程安排和设置；通过练习、考试、经验积分的管理，实现教学成果的考察及数据信息反馈搜集。

3仿真模拟实训的效果

3.1学生层面：提升知识整体贯穿能力，提高学生岗位核心竞争力

仿真虚拟实训项目的开展实现了信息化教学资源的任意调用，它以学生对建筑领域核心岗位项目的学习作为一个整体，以虚拟技术还原真实的施工场景，通过施工现场的三维展示和立体情境漫游，能够在课上、课下为学生提供系统化的技能知识点串联和全天候的校内实践操作机会，剔除了以往学生实践的时间和空间限制，将理论与实践相融合，让学生更好的掌握教学内容，熟悉技能实际应用需求，培养学生独立分析和解决工程实际问题的能力，有效的提高了学生岗位核心竞争力，为职业发展奠定良好的基础。

3.2学校层面：以教学信息化建设带动教学改革，促进专业建设

在教学过程中引入计算机、虚拟仿真等现代技术，解决了专业教学理论课堂抽象生硬，施工细节讲解不到位、工艺操作方法难以演示的问题，其次，通过仿真模拟教学，将学生碎片化的知识进行系统性的整合，提高学生的专业知识和技能运用，为专业教学改革提供了全新的思路，有助于提升本专业的建设水平。

3.3社会层面：有利校企合作项目的开展，促进学校与社会人才的接轨

仿真技术论文范文第7篇

[关键词]计算机仿真 计算机模拟 虚拟

中图分类号：U73 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）46-0235-01

随着计算机技术和网络技术的飞速发展， 计算机仿真技术和虚拟现实仿真在各行各业得到了广泛应用， 使用计算机进行仿真的研究和应用也是如火如荼。计算机仿真 （Computer Simulation）又称计算机模拟 （Computer Analogy）， 它是分析和研究系统运行行为、揭示系统动态过程和运动规律的一种重要手段和方法， 是系统仿真的一个重要分支。系统仿真就是建立系统的模型，并在模型上进行实验的过程。系统仿真技术实质上就是建立仿真模型并进行仿真实验的技术。因此， 通俗的说， 计算机仿真就是指在实体尚不存在、或者不易在实体上进行实验的情况下， 对考察对象进行建模， 然后通过计算机编程考察对象在系统参数以及内外环境条件改变的情况， 达到全面了解和掌握考察对象特性的目的。本文主要在介绍计算机仿真技术的基础上， 谈谈计算机仿真技术的应用。

1、计算机仿真技术的综合概述

1.1 计算机仿真技术的定义

计算机仿真系统是建立在现实理论和相关技术的基础之上的，其中包括信息处理技术、计算机技术以及控制理论、仿真理论等。它是以计算机为载体，以其他物理设备为主要工具，通过建立仿真模型对现实系统进行动态试验，并结合相关学科知识和信息资料对动态试验的结果进行分析和研究，以此对抽象问题做出决策。计算机仿真技术已经成为一门新的学科，是利用计算机技术和仿真理论来研究问题对象的重要技术手段和方法。

1.2 计算机仿真技术的发展

自从计算机仿真技术诞生以来，就受到世界各国的广泛关注和高度重视。它是以计算机为基础，根据问题对象的实际要求，建立真实的数学模型，并将其转换成仿真模型。在不同的决策问题下，利用计算机系统来演示运行状态，从而将抽象问题真实地展现在计算机系统显示器上，它涉及计算理论、控制理论以及各种实际系统的专业理论知识，并且综合多学科领域的一项综合性技术。当前，计算机仿真技术在国防、能源、交通、航空航天等军事领域和其它领域得到广泛的应用。计算机仿真技术起源于美国，后来被多个国家引进和推广，并且将该项技术列为国防军事重点发展的关键技术，由此可见，计算机仿真技术在现代科学技术领域中的地位和作用。

2、计算机仿真的步骤及关键技术

计算机仿真的步骤一般为：（1）建立数学模型。应考虑观测数据的表达和专家的经验，利用各种手段对计算机进行分析，建立一个特有的数学模型。（2）数据模型的程序化。利用先进的自动编程软件，进行交互操作，完成数据模型的程序化。（3）仿真实验。在仿真实验之前，应提前设置一套详细的实验方案，根据具体的要求进行仿真模型的运行，以达到实验的效果。

目前，计算机仿真计算的关键技术主要包括：（1）智能仿真。通过先进的科学技术，把人类的思维行为植入整个仿真过程中，以知识为核心进行不断的研究、开发，使人工智能和仿真技术有机的结合起来，仿造出与现实相近的景物和物体，以满足现代人们生活的需求。（2）面向对象的仿真。由人们的主观意识，通过功能设计研究开发，整合为图片、动画，以实现对象能够清楚的获取信息，引起系统的活动。（3）人机和谐仿真。从可视化仿真、虚拟仿真和多媒体仿真多个角度反应出计算机仿真的实际作用。（4）分布交互仿真。利用现代计算机网络技术可实现多方面仿真设备的互连，使时间与空间相互的配合，以达到一种虚拟的仿真环境。

3、计算机仿真技术应用

计算机仿真技术首先在军事领域得到应用的，目前，它在军事和民用领域得到了广泛的应用，以下我们主要讨论其应用的几个主要方面：

3.1军事领域。主要运用在虚拟战场、战场的战术使用训练、战场评估、武器对抗效能评估等。目前这方面的仿真软件有国内神州普惠的 DWK。

3.2航空航天领域。主要仿真对火箭发射、卫星释放、太空行走、嫦娥登月等计算机仿真试验。

3.3教学领域。如通过计算机网络试验仿真和教学试验仿真可以让学生通过观看网络运作动画、分析网络性能结果和设计简单网络实体，更容易、深入地理解网络协议和算法的复杂行为，收到更好的教学效果。

3.4工业制造行业的仿真。如机械加工过程，是机械行业进行生产的基础。利用计算机仿真，有助于发现其机理，为提高机械加工性能提供理论支持。主要包括：汽车制造是机械行业、齿轮设计方面、磨削方面、故障诊断、在疲劳寿命判断、于刀具设计、微钻头设计、渗碳层浓度分布、含间隙机构、空调制冷系统的研制和包装机械的开发等。

3.5气象预测领域。这是一个典型的无法进行物理模型试验的领域，计算机仿真技术成为气候变化、气候预测的唯一手段。

3.6社会系统仿真。利用仿真技术可有效的分析我国人口的浮动对社会造成的影响。

3.7医学领域的仿真。计算机仿真技术以应用与医学领域，通过具体的模型，进行模拟操作，可实现手术科学化、精确化，服务于民。

3.8经济管理领域。通过搜集各地方财政收支、股市等运行情况，进行系统化分析，通过计算机仿真技术，可实现国家经济的宏观管理。

3.9城市建设领域。利用计算机仿真技术可实现城市建设领域的仿真，使人们更好的了解当地交通运行情况，进而实施有效的规划。

4、结语

随着计算机技术的不断发展，计算机仿真技术在未来的发展道路上将进一步完善和提高，这是计算机仿真技术发展的必然趋势。因为，仿真技术是以计算机为基础，加上计算机技术和通信技术的相互融合，进一步促进了社会现代化、信息化发展，在此基础上，计算机仿真技术必将得到飞速发展。由此可见，计算机仿真技术的应用领域不断扩大，而且应用效果越来越好，必将成为当今计算机领域发展的新面孔。

参考文献

[1] 张芹. 计算机仿真技术在教学中的应用探讨[J]. 科协论坛（下半月）. 2008（03）

[2] 龚小刚. 计算机仿真技术及其应用[J]. 硅谷. 2008（16）

仿真技术论文范文第8篇

摘要：在研究生的计算机仿真技术课程教学中，针对机械工程类研究生的专业方向、课程体系的设置以及工科研究生自身特点，为培养研究生的自主学习能力、创新能力以及增强其工程应用意识，通过在计算机仿真技术课程教学的经验积累，逐步探索出以项目驱动为主要教学方法，通过实践应用，取得良好的教学效果。

关键词：项目教学法；计算机仿真；创新；实践

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）24-0144-02

一、前言

研究生教学有其突出的特点，他们中多数人理论基础扎实，获取书本知识能力强。但同时也存在创新意识和创新能力不足、工程应用背景不够的缺点。本人通过十多年研究生教学的实践，结合本学院研究生专业方向、课程内容针对性强等特点，对如何在研究生教学改革中突出培养学生的自学能力、创新能力，增强学生的创新意识与工程应用能力等问题进行了一些改革创新。

二、课程定位及课程特点

随着现代工业的发展，科学研究的深入与计算机软、硬件的发展，计算机仿真技术已成为分析、综合各类系统，特别是大系统的一种有效研究方法和有力的研究工具，计算机仿真技术已经广泛应用在各技术领域、各学科内容和各工程部门。仿真技术已经在国防军事、国民经济、社会生活的众多领域发挥了重要的作用，国内外众多学者认为，仿真技术“正在成为与理论、实验并列的第三种认识和改造客观世界以及科学研究的手段”，因此仿真技术

被认为是“使能”技术。计算机仿真技术是仿真科学与技术涉及到的有关具体仿真技术中最为基础的部分，具有综合性、多学科交叉等特点。

为了拓宽机械工程专业基础，提高培养对象的整体素质，更好地适应社会对机械工程专业人才的需求，高校工科专业的研究生应掌握一定的计算机仿真知识与技能。计算机仿真技术课程是我校机械工程学院面向所有研究生各专业方向的研究生开设的一门专业基础课程，考虑专业应用需求并结合教学实践情况，课程目的是通过本课程的学习，要求学生掌握计算机仿真技术方面的基本理论，基本知识和基本技能，培养学生分析问题和解决问题的能力，为今后分析、综合各类工程系统或非工程系统提供一种有力的工具，以便能灵活应用所学的计算机仿真技术为本专业工作服务。

一方面，基于仿真技术课程的内容方法较多，实践性强的特点；另一方面，授课对象专业方向较多、授课学时有限等特点，如何解决在有限的教学课时内讲授内容繁多的仿真内容、对计算机仿真技术课程进行教学方法和手段的改革探索和实践，以达到计算机仿真技术教学目标。

三、教学内容的设置和教学方法的选择

课程开设初期，由于只是机械电子工程专业方向的同学选修，所以所讲内容基本针对该专业方向进行设置。随着选修人数的不断增加，以及选修学生所属专业方向的扩大，专业方向包括：机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程、机械工程（专业学位）等，基本涵盖了机械工程学院的所有专业方向。

计算机仿真技术课程涉及多个交叉学科，紧密相关的课程包括数值计算方法、计算机编程、计算机图形学、高等数学、自动控制原理、现代控制理论、优化设计等课程。如何讲出本课程的特点，并充分结合相关课程内容，必须在教学内容的选排上下功夫。

项目教学法是一种以任务驱动、以项目为基本教学单元，将理论教学和实践教学有机融合在一起，强调综合能力的培养在研究生教育中的重要性，突出学生在整个教学过程中的主体地位。因此，为了满足各个专业方向学生的要求，使他们能够掌握一门工程分析技术，为后续的学术论文和硕士学位论文的撰写提供计算、分析和仿真手段，本人在讲授该门课程的过程中，逐年对教学内容、教学手段和教学考核方法等不断进行调整和完善。

1.采取项目专题方式进行教学内容的讲授，调整授课内容，采用专题教学方法使课程主题内容分明，有利于将仿真方法讲深、讲透。

2.扩展所授课程内容涵盖的范围，包括数值计算、优化设计、图形可视化、控制系统特性仿真、控制系统设计以及与外部软件的接口等内容，以满足各专业方向学生的需求。

3.增加与课程相结合的实验教学内容。计算机仿真技术本来是实践性很强的综合性技术，仿真技术本身是在对控制系统分析的过程中不断完善和发展起来的。因此并结合各个专业研究生的不同研究方向，灵活设计若干个专题实验，使学生学以致用，培养学生将该门课程应用于实际工程的能力。

4.采用多个工程应用实例进行教学，从系统应用、数学建模、仿真建模、模型求解以及特性分析等，使学生从生产实际认知的研究对象，提升到理论高度的学习，应用所学的各科理论知识和技术手段，进行数学建模、仿真建模的建立，并对模型求解以及特性进行分析，获得直观结果，提高学生学习兴趣，最终解决实际工程问题，培养学生解决工程实例问题的能力。

5.结合学科前沿，进行课堂讨论。研究生在初步掌握了对系统的模型、仿真算法设计、仿真及结果分析这一流程后，为强化计算机仿真在实际工程的应用概念，在此基础上，以项目形式，开展课程学科前沿以及⒏妹趴纬逃胂执技术融合等专题讨论。

6.增加实验环节，培养研究生工程实际应用能力。利用各种平台，扩充计算机仿真技术资料，提供最新的仿真案例，结合教学团队的科研课题，设计实验项目，培养研究生工程实际应用能力。

四、项目教学法的教学效果

基于项目教学法计算机仿真技术课程的教学方法改革与实践，满足机械工程学院各个专业方向研究生的需求，教学方法和手段的完善，使研究生自主学习能力、创新能力和工程应用能力等得到了进一步的提高。

计算机仿真技术作为工科研究生的必备研究手段和技术，使学生掌握一门工程分析技术，为后续的课题研究、学术论文和学位论文的撰写提供计算、分析和仿真手段。

近五年的每年30―40人研究生选课，工程硕士每年20人左右选课，课程得到了各专业方向研究生的普遍认同。本人指导的研究生，发表与该课程相关的学术论文近20篇，撰写的硕士论文均用到计算机仿真技术。

仿真技术论文范文第9篇

关键词：仿真；课群；教学改革；实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）10-0098-03

一、引言

仿真技术已成为与理论研究、实验研究并列的第三种认识和改造客观世界以及科学研究的手段，因此仿真技术被认为是一种“使能”技术。仿真类课程是控制科学与工程学科的重要课程，在理论和实验教学、科学研究、装备研制中都发挥着不可替代的作用。因此，建设好仿真课群对于学员专业素质的提高与创新能力的培养具有重要的意义。

仿真科学与技术是一门多学科交叉融合的新兴学科。因此，相关专业能力的培养不可能靠一两门课程的配置达到，需要精心设置和规划相关课群，并从基本概念、基本方法、基本理论、工程应用等方面进行整合和统一架构化，形成一个以培养学生专业素质为目的的仿真课群体系。

本教学组在教学内容改革、师资队伍建设、教学资源建设、实践教学完善、人才培养等方面开展了全方位、高质量的仿真课群建设探索与实践，对该课群内的《计算机仿真技术》、《系统仿真技术》、《复杂系统建模与仿真》、《导弹控制系统仿真实验》及《精确制导武器半实物仿真技术》等课程进行了有创新性的、高质量的整合和优化，使课群内各门课程的整体教学水平得到了大幅度的提高。通过十多年的教学实践，形成了一个特色鲜明的仿真课群体系。

二、建立了本硕博一体的菜单式课群体系，实现了课群内课程内容的整合、优化与统一架构

为适应教学改革的发展，同时也为了进一步符合本科生、研究生的教学要求，根据不同培养目标定位和仿真类课程的特点，以培养宽口径、基础扎实和具有创新性的高素质人才为目标，按照理论和实践、知识和能力相互配合、重在实践的教学理念，构建了以本科《计算机仿真技术》、硕士《系统仿真技术》、《导弹控制系统仿真实验》和博士《复杂系统建模与仿真》、《精确制导武器半实物仿真技术》适合于本硕博一体、菜单式的课群体系，制定了相应的课程标准，精选了教学内容。

在如何精选课程内容，避免课群内教学内容大量重叠方面，课题组经过了多年的探索和实践。我们认为，仿真方向的课程教学内容要从宏观上分为三个层次：基础级、提高级和前沿级，这三个级别分别对应于本科生、硕士研究生和博士研究生。对本科生来说，主要定位于最基础的理论和最基本的方法；对硕士研究生来说，主要定位于工程应用技术，特别是当今工程实践中普遍采用的成熟理论和方法；对博士研究生来说，主要定位于仿真技术的发展前沿和基础理论，特别是关注当今研究的热点问题。

基于这样的思路，本科课程应该准确地定位于仿真学科基础级课程。换言之，该课程的教学目标是为所有其它仿真类和控制类课程打下最底层的知识基础。因而本科《计算机仿真技术》课程在课时有限的限制下，将主要内容定位在仿真基本概念和连续系统的仿真方法上，而对离散事件系统仿真以及仿真技术的具体工程应用则只作一般性了解的要求，一句话，本科的课程主要让学员掌握基本的仿真方法。

事实上，这种定位与美国亚利桑那大学面向建模与仿真领域的“建模仿真理论与应用”课程、系统工程方向的“系统仿真”课程以及澳大利亚皇家墨尔本理工大学的“仿真技术导论”、麻省理工学院的“建模与仿真导论”课程等存在一定的对应关系。换句话说，遵循这种定位的课程教学内容将与国际上同类课程的教学内容基本保持一致，也大致与国内清华大学、北京理工大学、国防科技大学等的相关课程保持一定的对应关系。

硕士课程则定位于掌握理解仿真的具体应用技术及一般仿真系统的实现技术，并且能够真正动手进行仿真实验；博士课程则定位于让学员掌握仿真的基本理论和方法，并且强调从认识论和方法论的角度来提高对系统的认识，即使面对复杂系统，也可根据仿真的基本理论和方法学开展仿真研究。另外，在具体的仿真系统构建上，开设《精确制导武器半实物仿真技术》课程，对于学员掌握半实物仿真技术，构建半实物仿真系统具有重要的意义。课群内课程关系如图1所示。总之，根据以上课程内容设计思路，较好地解决了各授课层次教学内容的有效衔接和划分，优化了教学内容和课程体系。

三、加强教学资源建设，提高教学效果

1.开发本科辅助教学软件，增强学员理解仿真算法的能力。计算机仿真技术作为仿真科学与技术涉及到的有关具体仿真技术中最为基础的部分，具有综合性、多学科交叉等特点。因此，学员普遍反应该课程难学。另外，由于本科课程学时有限，学员很难对本课程的主体内容有较好的掌握，虽然连续系统的仿真方法容易掌握，但如何具体应用，各种方法特点是什么，学员并没有直观印象，缺乏深层次的掌握，可以说学完之后仍然是模糊的。为此，我们利用Matlab语言开发了连续系统仿真算法辅助教学演示软件，辅助本科课程的教学。所开发的软件的主要功能包括：（1）对常用的数值积分法进行仿真演示，演示各种连续系统仿真算法的递推求解公式，显示每步计算结果；（2）对典型的一阶系统、二阶系统和三阶系统进行仿真建模并进行演示；（3）对仿真结果和精确解进行比较；（4）对病态系统进行仿真方法的比较；（5）对鱼雷攻击移动目标（9阶系统）过程进行仿真建模分析，并仿真演示其仿真研究过程。

在教学过程中，涉及到相关仿真算法时，利用辅助教学软件进行教学演示，对公式的推导、每步计算过程和结果都进行演示，并最终演示仿真结果及与精确解、其他仿真算法之间的差异，从而帮助学员理解算法的计算过程。

2.编写教材、出版专著。根据课程标准和课程内容的选择，我们编写了《计算机仿真技术基础》内部教材，经过近5年的使用，在此基础上经过修订，计划明年正式公开出版《计算机仿真技术》教材，满足教学需求。同时，我们在2009年出版了专著《复杂工程系统建模与仿真》作为博士课程的教材，另外还根据教学内容的安排，编写了部分内容的讲义，满足了博士生教学的需要。

下一步，我们还将结合科研实践，出版半实物仿真技术方面的专著以满足《精确制导武器半实物仿真技术》课程的教学需求。

四、完善实践教学环节，增强科研型实验系统在教学中的应用

仿真学科是一门理论和工程性较强的学科，学员只有通过工程应用才能对仿真技术和理论有更深的理解。鉴于作者所在的制导与仿真技术实验室已经建立了多个仿真实验系统，如何发挥其在仿真课群教学方面的作用，是本课题组长期思考和探索的问题。

1.制定了现地教学和实验课程标准。为了加强实践教学环节，制定了实验课程标准，在科研型仿真试验系统的基础上开发了相应的仿真实验系统，为实践教学环节提供了重要的平台支持。为本科课程制定了现地教学内容和标准，结合某导弹控制系统数学仿真和半实物仿真系统进行现地教学；为硕士、博士课程制定了实验课程标准，为硕士生课程开发了相应的仿真试验系统，如XX制导武器半实物仿真系统”、“XX导弹控制系统半实物仿真系统”、“XX导弹六自由度数学仿真与决策系统”、“XX导弹飞行可视化仿真系统”、“XX导弹攻防对抗仿真系统”、“XX攻击可视化仿真系统”等，并在近3年的教学中加以应用，提高了学员学习兴趣，了解仿真技术如何在导弹武器性能评估、分析中发挥作用。

2.将科研成果和大型科研型仿真系统引入硕士博士教学。在博士硕士课程中，结合近几年承担的仿真类科研项目，将最新研究成果引入课堂，动态更新教学内容，动态更新教学内容，其中“红外成像制导/激光半主动制导/卫星导航/地磁匹配导航半实物仿真技术”、“基于复杂性理论的XX作战建模与仿真方法”等理论与方法都直接来自于所承担的科研项目，分别在2门博士生课程中加以介绍，让学员了解仿真理论与方法在武器系统工程中的具体应用以及相关领域的研究现状和发展趋势。

五、建设了一支教学、科研和学术水平较高的仿真课群教学队伍

青年教员的培养是保证课群建设可持续发展的关键。课群组高度重视青年教员的培养，采取一系列措施，极大地提高了课群组教员的教学能力和水平，具体措施包括：一是让青年教员尽快上讲台。课群组鼓励青年教员进行高水平研究的同时，还尽量安排青年教员进行练讲、随堂听课、答疑、指导实验等教学环节；正式授课前，还安排有经验的教员进行指导和授课点评，保证了青年教员授课能力的提高和顺利成长。二是注重加强青年教员的综合能力素质培养。有意识地培养青年教员爱岗敬业、专心教学的思想，加强课程设计，在“教好学、上好课”上下功夫；鼓励青年教学继续深造学习，团队中有5人具有博士学位，1人正在攻读博士学位；带动青年教员参与科研项目攻关，增强其科研学术能力。三是资源共享，加强交流。教学组内部定期开展教学方法和教学内容的研讨，并进行集体备课活动，交流经验，实现教学上的共同进步；要求军内外仿真领域专家来校讲学，传授教学经验。

经过多年的努力，培养造就了一支科研学术能力较强的教学队伍，教学团队成员承担了大量的仿真类科研项目，发表了一系列仿真类文章。教学团队共有6名教员，全部为中国系统仿真学会会员，5人次获全国优秀仿真科技工作者称号，3人兼职全国性学会理事、副秘书长和仿真杂志编委，2人获军队院校育才银奖，多项研究成果获国家和军队科技进步奖，2人次在校级教学比赛中获奖。承担本科仿真课程的有4人，硕士课程的有4人，博士课程的有3人，每门课程最少有两名教员可以独立承担。近几年在人才培养方面，2人获军队优秀硕士论文，5人次获陕西省自动化学会本科优秀毕业论文特等奖、一等奖和优秀奖。

六、结束语

经过多年的改革、实践与创新，我校仿真课群在体系架构和优化整合、教学内容改革、教学资源建设、实践教学环节等方面取得了长足的进步，特别是将多个大型科研型实验系统引入教学中，已经成为我校测控工程专业培养创新型人才的重要平台。总之，仿真课群已经成为满足我校控制科学与工程学科本科生和研究生教学需求的重要知识群体系。

参考文献：

[1]潘峰，薛定宇，陈大力，等.计算机仿真课群教学体系的改革与实践[J].高等教育与学术研究，2009，（06）：1-5.

仿真技术论文范文第10篇

关键词：数据驱动；虚拟仿真；在线仿真；智能交通

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）20-4689-03

1 概述

智能交通虚拟仿真作为仿真科学在智能交通领域的应用分支，以相似原理、信息技术、系统工程和智能交通系统（Intelligent Transportation Systems，ITS）[1-2]领域的基本理论和技术为基础，以计算机为主要工具，利用仿真模型模拟交通系统的运行状态并进行仿真评估，辅助交通工程理论研究及实际应用。

近年来，国内外对智能交通仿真及其关键技术的研究发展迅速，出现了大批对ITS系统效益进行分析和评价的仿真软件，在控制ITS的成本投入、降低风险、提供有效模拟智能交通手段以及提高ITS数据处理分析能力等方面起到了重要作用。但基于数据驱动进行智能交通虚拟仿真研究和实践的还很少，基于这一需求及有关项目支持，该文对与此相关的若干关键技术进行研究与探讨。

2 数据驱动的相关概念

2.1 数据驱动描述

数据驱动 （Data-driven） 概念的出现源自计算机科学领域，近些年其理论、应用等的研究都引起控制领域及及仿真应用领域等的重点关注。

在理论研究方面，主要集中在对数据驱动思想和概念、数据驱动应用方式、控制优化算法等的研究。数据驱动最初被视为一种适应性的仿真开发方法。在数据驱动的仿真模式中，数据驱动指任何应用需求都能够由系统数据及相关模型所描述，而无需进行再编程[3]。

以数据驱动思想为指导的应用涵盖控制、决策、调度和故障诊断等关键领域，包括制造过程控制、气候预报、交通管理、地理开采、生物传感等诸多具体应用，例如文献[4-5]所述。

在仿真应用领域，数据驱动的仿真开发方式备受关注。美国国家自然科学基金会（National Science Foundation，NSF）提出了动态数据驱动应用系统（Dynamic Data Driven Application Systems，DDDAS）的概念[6]，为具有非线性、时变性、多变量和不确定性等特点的复杂大系统研究及仿真开辟了新途径。

2.2 进行本文研究的现实意义

以ITS技术核心交通数据信息的研究[7]为基础，引入实时交通数据信息，利用仿真技术手段，对交通控制与管理及信息服务进行仿真评估，辅助交通规划决策支持，为动态监控交通拥堵状况、演变趋势、预报预警等提供连续性的技术保障，成了智能交通仿真领域研究的热点所在。

数据驱动的智能交通虚拟仿真与其他方法的智能交通虚拟仿真相比，它除了可以利用离线数据之外，更注重仿真与实际系统的动态交互、在线流数据注入等宽范围应用。这给ITS控制与研究提供了一种新的探求方式，同时也为仿真技术的发展提供了新的研究课题。因此，研究数据驱动的智能交通虚拟仿真系统具有积极的理论意义和实践意义。

3 数据驱动的智能交通虚拟仿真体系结构

智能交通虚拟仿真体系结构从数据驱动的思想出发，旨在解决和仿真相关的全局性问题。从层次上可将该体系结构划分为数据、资源、平台和应用四个层次，如图1所示。该结构以充分获取各类交通数据和信息为基础，实现信息和资源共享，约束和协调模型调度，控制仿真系统的规范运行。各个层次的功能描述如下：

3.1 数据层

系统数据层是构建系统的依据，为系统的运行提供完备的数据支撑，供平台层调用，并贯穿整个虚拟仿真过程。

3.1.1 数据系统

包括数据源和数据采集两级结构。

3.1.2 数据析取

实现数据分析、挖掘、描述，并对各种数据进行融合与处理、数据交换，形成数据聚集和子集。

3.1.3 数据管理

实现数据的集中存储，建立数据字典，提供数据共享和显示服务。

3.2 资源层

集成系统所需的各类信息资源，包括知识库、模型库和方法库等三个系统模块，是系统运行的基础。

3.2.1 模型库系统模块

实现模型资源的集中存储，根据虚拟仿真控制要求，调用方法库中仿真过程控制智能求解算法，生成仿真最佳控制方案。

3.2.2知识库系统模块

实现对虚拟仿真控制问题的描述、仿真环境以及控制规则的存储，提供模型调用所需的如索引和环境描述等基本约束条件，并依据知识进行推理，辅助完成仿真模型的选取、生成、连接和评估等任务。

3.2.3方法库系统模块

实现对模型构建方法及求解优化算法、仿真过程分析算法及仿真评估方法的集中存储，为模型库提供智能求解算法，综合考虑多项仿真控制要求，确定仿真过程最佳协调控制方案。

3.3 平台层

系统平台层由服务化的系列工具组成，为仿真系统的分析、设计、开发、集成、运行和评估提供支持。平台层将资源层与应用层无缝连接，根据不同需要，为用户提供系列服务，支持仿真过程，是实现不同应用模式的关键。

3.4 应用层

根据不同应用模式的功能要求，仿真系统可以进行灵活定制和重构，生成不同应用配置，组成不同应用系统，支持不同应用模式。基于三类交通仿真模型，系统提供三种应用模式：宏观交通仿真模式、中观交通仿真模式和微观交通仿真模式。

4 关键技术

以大数据应用为基础，数据驱动的仿真比非数据驱动的仿真概念更为广泛，在理论上包含了仿真与测量系统的动态交互、流数据注入、宽范围应用和系统方法等思想和观点，在技术上融合了数据处理、算法、仿真计算、软件领域相关应用技术。以此为支撑，实现“比现阶段大部分应用领域更为精确和具备自校正能力的高层次应用仿真”[8]。

基于以上描述，数据驱动智能交通虚拟仿真研究的重点包括对海量时空数据的整合、不确定性的引入、应用算法对流数据的稳定响应、数据质量的评估、适应性的分布式仿真环境开发、有效应用所需动态数据信息等。为此需要解决以下主要关键技术：

4.1 虚拟仿真数据驱动技术

目前，基于离线数据的方法及其应用远胜于基于在线数据的方法[9]。在智能交通领域，随着ITS复杂化程度的提高，其数据来源向时空多尺度方向发展，要实现整个系统的建模非常困难，但采用传统的基于近似模型的方法仍然十分普遍。若仅将这类模型组合起来形成整体系统，则会忽视子系统间的联系，如变量间的关联性、系统的非线性等。从仿真控制角度而言，非数据驱动方法的虚拟仿真中，其数据并没有真正进入到“闭环”方式，而数据驱动的虚拟仿真系统中的数据既是出发点也是归宿，可以实现“闭环”控制，从而弥补传统方法的不足。主要关键技术包括：

1） 智能交通虚拟仿真系统数据驱动理论和数据驱动控制优化方法研究；

2） 虚拟仿真数据驱动方法和虚拟仿真模型驱动方法互补机制研究；

3） 虚拟仿真数据驱动软件实现技术。

4.2 面向智能交通虚拟仿真的数据处理技术

智能交通数据的变化呈现大数据化的趋势，具备数据量大、来源广、层次复杂等特点。随着网络技术的发展，面临的主要问题由如何采集和获取数据向如何有效利用数据转变。这要求数据处理过程适应数据特点并满足处理的及时性、准确性和可靠性等要求，完成数据的分类、挖掘、析取、融合、集成，并实施有效管理，增强数据信息描述的完备性、提高数据定义的标准化和规范化程度，支持复杂时空数据在系统层次上的统一表达，满足三种应用模式的需求。从当前数据分析处理技术的发展趋势上看，主要关键技术包括：

1） 基于数据挖掘、信息提取计算、机器学习等理论的交通数据分析和质量评估技术；

2） 基于元数据的领域异构数据交换技术；

3） 面向多类型数据源的数据仓库构建技术；

4） 基于共享数据资源的智能交通数据生产模型生成技术。

4.3 数据驱动的智能交通虚拟仿真环境

数据驱动的智能交通虚拟仿真技术是基于先进的数据管理技术、建模技术、分布并行虚拟仿真技术的综合应用技术，既包含离线仿真，又包含在线仿真。基于上述需求，构建恰当的仿真环境，支持知识、方法和模型的交互、调度和管理，解决仿真中的模型重用与互操作问题，满足不同应用模式下虚拟仿真运行的需求。

智能交通虚拟仿真环境是以基于数据驱动的仿真引擎开发为核心的仿真软件工具集的开发。仿真引擎是建立仿真系统的系列软件工具集，旨在提供一种手段，构造并管理仿真进程，支持不同应用模式的仿真系统。主要关键技术包括：

1） 数据驱动仿真引擎技术，包括管理各类模型、仿真流程、仿真运行状态等；

2） 支持数据驱动仿真引擎的并行仿真克隆技术，支持并提高多次重复仿真的执行效率；

3） 基于数据驱动的仿真模型开发与运行自动化技术，包括模型开发规范、模型参数标定、数据驱动框架代码自动生成等技术。

4.4 面向数据驱动智能交通虚拟仿真的决策支持理论与方法

在数据驱动的智能交通虚拟仿真运行过程中，会涉及到诸多半结构化和非结构化问题的求解。建立在大量的认知科学、现人工智能理论与方法、现代控制理论与方法等相关理论和技术基础上的决策支持系统可以为之提供有效支持。为此，必须建立领域知识库、模型库和方法库，用以存放各种规则、因果关系、仿真评估结果、不同层次的交通管理和先验预测信息等；还应有综合利用数据资源、知识库、模型库以及仿真评估结果对仿真进程进行推理和问题求解的推理机，支持仿真模型构建和优化及仿真进程控制优化。主要关键技术包括：

1） 基于高速网络系统的数据管理系统与智能决策支持系统集成框架，实现数据资源与智能决策支持的有机集成；

2） 支持智能交通虚拟仿真的领域知识处理框架与体系结构，建立领域知识处理模型；

3） 研究面向数据驱动的智能交通虚拟仿真的仿真评估技术，建立与仿真结果关联的数据信息平台，积累经验数据，为仿真运行提供支持和校验服务。

5 结束语

ITS等复杂应用领域虚拟仿真的需求在传统的模型驱动等方法和模式下并未得到充分的满足，结合控制领域前沿思想和理论，引入系统实时数据信息，对系统进行虚拟仿真和评估，是ITS控制与研究的一种新的探求，同时也为仿真技术的发展提供了新的研究课题。近年来数据处理技术、信息技术、计算机技术、先进仿真技术、专业学科领域研究和应用方面都得到了蓬勃发展，这

为数据驱动的智能交通虚拟仿真的研究提供了基础。该文旨在抛砖引玉，希望在数据驱动的智能交通虚拟仿真及其它相关技术的研究方面，姑且能作为一种有益的尝试。

参考文献：

[1] 王笑京， 齐彤岩， 蔡华. 智能交通系统体系框架原理与应用[M]. 北京： 中国铁道出版社， 2004.

[2] 张国伍. 智能交通系统工程导论. 北京： 电子工业出版社， 2003.

[3] Pidd M. Guidelines for the Design of Data Driven Generic Simulators for Specific Domains[J]. Simulation（S0037-5497）. 1992， 59（4）： 237-243.

[4] 李晗， 萧德云. 基于数据驱动的故障诊断方法综述[J]. 控制与决策， 2011，26（1）：1-9.

[5] 孙博， 康锐， 谢劲松. 故障预测与健康管理系统研究和应用现状综述[J]. 系统工程与电子技术， 2007， 29（10）： 1762-1767.

[6] NSF Workshop. Dynamic Data Driven Application Systems， NSF Workshop Report， March 2000 [R/OL]. （2006-2）[2006-8].

[7] John C. Miles， 陈干. 智能交通系统手册[M]. 王笑京，译. 北京： 人民交通出版社， 2007.

仿真技术论文范文第11篇

论文摘要：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，文章讲述了输配电线路施工技术仿真系统概况和输配电线路施工技术仿真系统功能设计详情，讲述了目前输配电线路施工技术仿真系统的设计策略及应用。

一、输配电线路施工技术概述

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、输配电线路施工技术仿真系统设计现状

（一）输配电线路施工技术仿真系统概况

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。

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。

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，尤其是西方国家如英国、美国等大型企业开发计算机仿真系统，并取得了显著的效果，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，其技能可以与在现场工作2年的人员比，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。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，例如大型的锅炉装置、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。

（二）输配电线路施工技术仿真系统功能设计

目前关于输配电线路施工技术仿真系统的设计的思想越来越统一，即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。输配电线路施工技术仿真系统学员机器功能设计，首先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。

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。再者，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。

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著的作用。

三、结论

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。所介绍的输配电线路施工技术仿真系统目前已经投入运行，实际应用表明该系统能极大地提高培训的质量，在短时间内提高施工技术人员的技术水平，对电力系统的建设起到了重大的推动作用。目前很多设计成果效果较为显著，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。

参考文献

[1] 杨永生，郝小欣.分布交互式仿真技术在变电站仿真中的应用[J]. 电网技术.2000(9)

[2] 汤晓青，周林，栗秋华.输配电线路施工技术仿真系统的设计与实现[J]. 四川电力技术.2007(2)

[3]姜芳芳，来文青，龚庆武.虚拟现实在变电站仿真系统中的应用[J].高电压技术.2005(7)

[4] 王邦志，林昌年，蒲天骄.变电站集中监控仿真系统的设计与实现[J].电网技术.2004(8)

仿真技术论文范文第12篇

论文摘要：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，文章讲述了输配电线路施工技术仿真系统概况和输配电线路施工技术仿真系统功能设计详情，讲述了目前输配电线路施工技术仿真系统的设计策略及应用。 

一、输配电线路施工技术概述 

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、输配电线路施工技术仿真系统设计现状 

（一）输配电线路施工技术仿真系统概况 

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。 

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。 

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，尤其是西方国家如英国、美国等大型企业开发计算机仿真系统，并取得了显著的效果，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，其技能可以与在现场工作2年的人员比，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。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，例如大型的锅炉装置、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。 

（二）输配电线路施工技术仿真系统功能设计 

目前关于输配电线路施工技术仿真系统的设计的思想越来越统一，即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。输配电线路施工技术仿真系统学员机器功能设计，首先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。 

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。再者，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。 

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著的作用。 

三、结论 

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。所介绍的输配电线路施工技术仿真系统目前已经投入运行，实际应用表明该系统能极大地提高培训的质量，在短时间内提高施工技术人员的技术水平，对电力系统的建设起到了重大的推动作用。目前很多设计成果效果较为显著，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。 

 

参考文献： 

[1] 杨永生,郝小欣.分布交互式仿真技术在变电站仿真中的应用[j]. 电网技术.2000(9) 

[2] 汤晓青,周林,栗秋华.输配电线路施工技术仿真系统的设计与实现[j]. 四川电力技术.2007(2) 

[3]姜芳芳,来文青,龚庆武.虚拟现实在变电站仿真系统中的应用[j].高电压技术.2005(7) 

[4] 王邦志,林昌年,蒲天骄.变电站集中监控仿真系统的设计与实现[j].电网技术.2004(8) 

仿真技术论文范文第13篇

关键词：仿真；化工教育；应用

1 工仿真技术的意义与现状

化工仿真系统指的是运动计算机技术模拟化工生产的过程和装置，并对其进行分散系统控制。其工作原理是利用计算机强大的运算能力，建立化工生产的动态数学模型，再现其真实的变化过程。分散控制系统即Distributed Control System，它是一种利用微型计算机或微处理技术来实现对生产过程的集中管理和分散控制的系统。

国外已经将化工仿真系统广泛投入到实际的生产应用之中，许多新的生产工艺和设备制造方法都由仿真技术进行模拟，以便对该工艺与设备投入实际生产的可行性进行分析论证，许多化工生产人员在上岗之前也必须经过仿真培训来提高其实际操作能力。受其影响，我国许多大型企业也逐渐开始将计算机仿真技术引入到平时的生产和对员工的培训过程中。

现代工业的发展正变得越来越大型化和复杂化，其连续化、集成化和自动化的特点使其对工人素质的要求越来越高。在如今这个要求工业生产更高产、更优质、能源消耗更低、污染更低、生产过程更加安全的前提下，传统的“师傅带徒弟”的员工培训方法已经远远不能满足生产进步的要求了，我们需要的是一种更科学、更全面、更有效的培训与教学方式，于是计算机仿真技术因运而生。计算机仿真技术就是利用计算机来模拟实际中的生产过程，它不需要投入原料、零风险、不会产生多余的时间浪费，大大提升了学生和员工的实际操作能力，在提高培训质量的同时缩短了培训时间、降低了培训费用，对我国化工职业教育的发展具有重要的意义。

2 仿真技术的优越性

2.1 实用性强

化工仿真技术可以通过模拟一个与实际情况近乎相同的环境，来让使用者更直观、更生动的感受产品制作的工艺流程，更仔细的观察仪器设备的内在结构和操作方法，具有短时间内使学生细致了解化工生产过程中，单元操作的方法和技巧的特点。

化工生产常常伴随着许多危险，加之其设备昂贵、试验投入的经费较高，学生往往很难获得实践操作的训练机会。计算机化工仿真技术则完美的解决了这个问题。学生可以利用仿真系统反复的进行操作训练，这大大增加了学生对设备和工艺流程的熟练程度，当遇到问题和故障时，学生也能冷静应对、妥善处理，强化了学生对理论知识的理解能力和实际操作的能力。

再者，在涉及到化工设备讲解的课堂上，传统的看图纸、听老师讲解的教学方法很难让学生对设备产生一个完整而全面的认识，老师也不可能找一台机器细致的拆分给学生看，这就导致理论知识脱离了实践应用。而化工仿真系统却能通过计算机的模拟，呈现出一个完整而细致的设备结构图，学生在计算机上练习设备操作流程的时候如果出现错误，仿真系统也会做出相应的提示，通过总结错误的产生原因，就能达到让学生更深刻的理解理论知识的目的。

2.2 互动性强

传统的化工教学往往是单向的，学生只能单方面的对机械进行操作，机械设备并不能给学生们提供一个反馈。但化工仿真系统不同，它实现了让学生与实训对象的互动，设备会根据学生的操作产生不同的提示效果，这在增强学生理论联系实际的能力的同时，也使得学生们充分发挥了其主观能动性，这是在真实试验中难以实现的。

2.3 效率高

化工生产是一个缓慢的过程，有的化工原料需要一段极长的时间来产生化学反应、变化，这就使得在实际的训练过程中，学生们往往要花费大量的时间去观察、等待其变化结果，因此老师也没办法顾及到每个学生所遇到的问题，而且这个变化过程是不可逆的，如果学生遗漏了一些重要的变化过程，只能通过二次试验重新观察，导致教学效率极其低下。化工仿真技术恰好解决了这个问题。在化工仿真系统中，学生只要操作或原料配制正确，计算机就能以最短的时间将整个化学变化的过程展现在学生们的面前，学生还可以根据实际需要暂停或加速这个变化过程，大大提高了试验的质量和效率。

2.4 安全性高

正如前文所说，化工试验往往伴随着极高的安全风险，高温、高压、易燃、易爆、腐蚀、有毒是化工生产的标志性特点。这就导致在实际训练中，为了保证学生的安全，而不得不忽略一些重要环节，使得学生不能完整的去认识化学变化的全过程。而化工仿真模式不仅能模拟整个的实际变化情况以便学生观察，更是毫无安全隐患，这是实践中根本不可能达到的效果。

3 提高化工仿真技术的建议

3.1 深入发展仿真教学软件

化工仿真技术的优越性已在上文进行了详细的论述，其优点是显而易见的，但我们不能就此止步不前。一方面，计算机都是在理想情况下进行数据模拟的，在实际操作中难免会出现一些特殊问题，这就需要我们在实际的工作实践中加强观测力度，及时的为仿真系统导入新的数据以确保其准确性；另一方面，现行的仿真教学软件只是一个初级的模拟程序，随着社会的发展和科学技术的更新换代，我们要不断更新模拟程序，为学生提供一个更准确，更真实的仿真系统。

3.2 提高仿真教学的时间

各大高校和企业应为学生和员工提供更多的仿真教学机会，这不仅能帮助学生加深对理论知识的认识、提高实践动手能力，更能通过不断的实际应用归纳总结仿真技术中存在的缺点，以便日后建立更完善的仿真教学系统。

4 结束语

化工仿真技术为化工专业的学生和在职员工提供了一个将理论与实际相结合的学习平台，弥补了实践教学中教学手段和特殊条件的限制。为各大高等院校引入化工仿真技术可以大大提高教学的效率，增强学生的实际动手能力，保证了我国化工职业教育的健康发展。

参考文献

[1]包巨南，黄铃.论化工仿真教学在高等职业教育中的应用[J].山东化工，2009（5）.

[2]张祖鹰.仿真技术在教学实训中的应用研究[J].电脑开发与应用，2008（4）.

仿真技术论文范文第14篇

关键词：建筑工程；施工；虚拟仿真技术；应用发展

Abstract: with the rapid development of social economy, the virtual simulation technology in architectural engineering in the construction of use, can prompt found construction, the deficiencies in the improvement of construction quality at the same time, still can fundamentally save the cost of construction project investment for the future of input use lay the foundation. In this, this article in view of the construction of the application of the virtual simulation technology development, do the following discusses.

Keywords: building engineering; The construction; Virtual simulation technology; Application development

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

在21实际科学技术迅速发展的时代，计算机技术的普及，在推动社会发展的同时，还极大的改变了人们的日常生活。计算机智能系统在建筑工程施工中的运用，能够有效的规范工程施工技术，提高工程的管理水平，为建筑工程的施工质量提供有效的保障。在当前我国建筑工程施工领域中，常用的软件系统主要包括专家系统、 智能管理系统、 办公自动化系统等几个方面，这些计算机技术的应用，在原有的基础上弥补了传统施工方法及理论上的不足，避免了工程施工中不必要的麻烦。在此，本文从虚拟仿真技术、虚拟仿真系统在建筑施工中的应用以及虚拟仿真技术在工程施工中的研究和应用展望等三个方面出发，针对虚拟仿真技术在工程施工中存在的问题及完善途径，做以下简要分析：

一．虚拟仿真技术

在当前工程施工建设中，虚拟仿真技术是指通过计算机图形技术、计算机仿真技术、传感器技术、显示技术等多种学科的优势，为人机 对话提供了更直接和更真实的三维界面，并能在多维信息空间上创建一个虚拟信息环境，使用户身临其境。在虚拟技术使用的过程中，除了能够对制定技术进行虚拟模仿外，还能通过真实逼真的环境，为技术的实提供相应的环境支持，在当前社会发展的过程中，虚拟仿真技术在多个领域中得到了飞速发展。而虚拟仿真技术在建筑工程施工中的运用，其核心在于通过同虚拟仿真技术，真实的再现工程施工中的各个环节，确保施工程序的规范化、科学化，在保障施工质量的同时，还能发现施工过程中存在的问题，以便在实际施工中能够将其造成的损失降到最低。由此可见，虚拟仿真技术在建筑工程施工中有着极其重要的作用。

二．虚拟仿真系统在建筑施工中的应用

在当前人们的日常生活中，虚拟仿真技术作为一门新兴的学科，已经广泛应用到各个行业中，而虚拟建造在形成使用的过程中，至今仍没有形成统一完善的体系，其中既包括技术原有，也在一定程度上存在着较大的资金投入。在当前我国虚拟建造理论形成的过程中，主要体现在以下几个方面：首先，通过对建筑理论的研究，将建筑理论融入到虚拟建造中，为其下一步的施工环节奠定基础。其次，在虚拟仿真技术在建筑施工领域的运用，能够凭借自身的可视化仿真优势，将施工过程中的整体施工体系，清晰的反映出来，以便在实际施工中能够及时的弥补施工过程中存在的不足，确保施工活动的顺利进行，在节省大量施工成本的同时，还能为其下一步的发展奠定基础。最后，虚拟仿真技术在建筑行业中的应用，其核心在于计算机软件研制与系统开发。

三．虚拟仿真技术在工程施工中的研究和展望

随着社会经济的迅速发展，建筑行业也在原有的基础上取得了进步，而虚拟仿真技术在建筑工程施工领域中的运用，不是一朝一夕就能形成的，而是需要长时间的积累与发展。且在其具体实施的过程中，其核心取决于计算机硬件和仿真软件本身的发展。在当前虚拟仿真技术实施的过程中，其存在的问题主要表现在以下几个方面：

首先，在虚拟仿真系统开发实施的过程中，对计算机的硬件平台提出了较高的要求，且在研究开发的同时，需要在专业的工作站及实验室中进行。由此不难看出，企业在进行虚拟系统研究开发的过程中，需要投入大量的资金建造实验室，同时还要购买国外先进的设备与软件，这些，都在一定程度上限制了虚拟仿真技术的应用。

其次，虚拟仿真技术在建造工程施工运用的过程中，需要借助国外进口的软件平台。然而在其实际实施的过程中，结合着我国当前社会的发展现状，在施工企业虚拟仿真系统的集中型软件几乎不存在，再加上建造工程本身施工周期长、规模大、施工程序多等影响因素，对项目开发的成本及技术都提出了较高的要求，而这些，都是当前从事虚拟仿真技术研究人员应解决的。

最后，在虚拟仿真技术研究开发的过程中，人才作为其研究的主体，不仅关系着虚拟仿真技术的研制开发，还在一定程度上关系着建造企业的生产发展。由此就需要建造企业在实施虚拟仿真技术的过程中，其核心基础自爱与培养自己的开发骨干，确保在软硬设施具备的前提下，能够全方面的开展虚拟仿真技术的研究。

面对当前社会经济的发展形式，虚拟仿真技术在建造工程施工中的运用，已经成为社会发展的必然形式，同时也是科技发展的必然结果。在我国一些大型施工企业，其工程技术人员具备高水平的软件研发能力，且在研究的过程中，加上计算机的辅助，能够结合着建造工程的实际状况，将虚拟仿真技术运用进去，真实的再现建筑施工中的每一个施工环节，通过逼真的环境渲染，能够使施工管理人员第一时间发现施工活动中存在的问题，并及时的采取措施进行避免，在减少建筑工程成本投入的同时，还能保障工程的施工质量，为其今后的投入使用奠定基础。

仿真技术的应用使仿真软件取得了飞速发展，新的并行计算方法、 新的仿真平台和编程技术使其具有更好的可扩展性。实行校企 （研） 联合是加快建筑业科技进步， 推进施工现代化的一个重要捷径。建筑企业采用与专门科研院所合作的方式， 充分利用高等院校的科研实力和人才优势， 建立起长期的合作伙伴关系， 积极开发和应用虚拟仿真系统。

总结：

综上所述，随着社会经济的迅速发展，虚拟仿真技术在建筑工程施工中的运用，能够及时的发现施工过程中存在的问题，通过相应的措施将其避免；同时能够在原有的基础上规范施工程序，完善工程的施工管理，在确保工程施工质量的同时，还能在原有的基础上促进我国建筑行业的发展，为我国社会的发展做出杰出的贡献。

参考文献：

[1]禹禄君.探究虚拟仿真技术应用的新模式[J].长沙通信职业技术学院学报，2008，(04) .

[2]吴青萍，张慧敏.建筑工程施工中虚拟仿真技术探索与实践[J].常州信息职业技术学院学报，2009，(06) .

仿真技术论文范文第15篇

论文关键词：数控技术　仿真软件　数控教学

论文摘要：初学者在数控实习教学过程中易发生安全事故，造成机床和人身伤害。数控加工仿真系统是基于虚拟现实的仿真软件，是利用计算机来模拟实际的加工过程。采用数控仿真软件教学，不仅降低了运行成本，而且给学生更多的练习机会，在各种仿真过程中熟练掌握数控机床的加工生产技术。训练学生实习操作的技能技巧，有利于数控教学水平的提高。但数控加工仿真系统是一种模拟软件，它不可能完全代替实训。

数控技术自问世以来，给世界各国制造业带来了革命性的变化。现在数控技术已成为制造业，特别是先进制造业的核心，也是体现一个国家综合国力水平的重要标志。企业的制造能力、适应市场能力和竞争能力都是建立在数控技术之上。随着我国制造业的蓬勃发展，需要大量掌握现代化制造技术的人才，特别对一线数控技术工人的需求量非常大，这就要求中等职业学校培养具有高技能的技术人才。但许多中职学校由于条件的限制，只能传授理论知识，而缺乏实践，学生的实际操作能力欠缺。因此，探索出一种投入小、见效快的教学模式势在必行。

一、数控教学中应用数控仿真软件在的优点

要学好一门技术就要经过大量的实习实践，而数控技术更是一门实践性强的课程，良好实习环境是数控教学必不可少的条件。而数控实习设备属于的高科技产品，价格高，一台数控车或数控铣至少在10万左右，而一台数控加工中心要30万左右，多则达数百万。一般中职学校购置数量不多的几台设备让学生实习。从数量上和成本安全性上考虑，都不大适合学生的普及性教学和实训。如果数控机床的实训完全按照实操进行，需购置大量设备来满足学生实习，这样投入大、消耗多、成本高，一般学校难以承受，而使用数控加工仿真系统是解决此不足的主要途径。它既能解决实训设备不足、学生实习时间少的问题，又能解决初学者由于对数控系统及操作面板不熟悉而造成安全问题，提高学生对数控系统操作及控制面板的熟悉度，让学生大胆地通过仿真对所编程序进行验证，使实习的安排达到多样化，提高学生的学习兴趣和编程能力，使数控技术的教学投入少、见效快，是一种经济实用、安全可靠、功能多样的教学辅助工具。

二、在数控教学中的应用数控加工仿真软件方法

在学习数控加工仿真软件前，一般是学生完成了专业基础理论教学（如机械基础，机械制图等）、专业基础实训教学（如钳工，普通车工等）的基础上进行的，仿真教学的目的是充分利用现有的资源，训练学生实习操作的技能技巧。怎样运用好数控加工仿真系统，使其发挥最好效果，具体应做如下几点：

1.在数控教学初期

在教学初期，主要以理论教学为主，学习数控编程的理论知识（如指令格式、编程方法等问题），一般安排15课时左右。但同时在教学中应穿插数控仿真系统的学习，仿真系统主要解决软件的安装及基本的使用问题。可先用多媒体将数控仿真软件对学生进行集中训练，使学生对仿真软件的使用有全面的了解，然后让学生上机练习仿真软件的使用。

2.教学中期

经过初期的系统学习后，学生基本掌握了数控机床面板及数控仿真系统的操作方法，数控教学应将理论与仿真有机结合起来，理论教学以编程方法和工艺为主，而仿真训练主要进行程序的输入、校验等练习，同时让学生了解不同数控系统（如法那克、西门子、广数、华中等）的操作方式，将理论与实践结合起来。

3.教学后期

数控加工仿真软件只是一种模拟教学软件，是对加工过程的模拟，并非真实的加工过程，它不可能完全代替教学，尤其是数控加工实训。在数控教学中，往往由于过分依赖仿真系统，而忽视了机床加工练习。因为仿真系统与实际机床有着本质的区别，仿真系统无法替代学生在机床上加工时的真实感受，特别在切削用量的选择方面。因此，教学后期要合理安排时间，将仿真训练与实际数控机床操作训练有机结合，尽量让学生在机床上进行零件的加工训练，而仿真系统此时只是对程序验证的工具，学生可先在仿真系统上将零件模拟加工出来，然后再上机床实际加工，这样可以保证程序的正确性，减少在加工的过程中因程序问题而造成的安全事故。

总之，把数控仿真软件用于数控教学中，将有利于改进教学方法，提高教学水平。但同时要正确处理仿真与实际操作的关系，不能用仿真软件完全代替数控实习，应合理安排仿真与实际操作的时间。教育是高投入、高产出的行业，如何利用现有的资源和设备，以最少的成本，培养具有现代化数控技术应用和开发能力的新型机电一体化人才，是我们职业教育探索的方向。

参考文献

1.劳动部职业技能开发司.数控车床生产实践.北京:中国劳动保障出版社. 1997

3.劳动和保障部教材办公室.数控加工工艺学.北京:中国劳动保障出版社. 2000