计算机仿真论文范文

计算机仿真论文范文第1篇

飞机的综合保障效能是飞机及其保障系统在预期的使用环境和条件下经济有效地满足平时战备完好和战时任务持续能力的度量。综合保障效能评估就是在现有飞机研制程序的基础上，利用适宜的保障效能评估方法和技术，在飞机研制过程中持续开展综合效能评估，评价出研制过程各阶段的综合保障效能，提出优化、改进建议，实现对新机研制过程综合保障的有效监控；在部署/使用阶段开展保障效能评估，验证飞机及其保障系统是否满足规定的系统战备完好性要求，为调整保障系统和飞机改型、研制新型号飞机提供必要的经验信息。保障效能是由飞机平台设计特性、保障系统设计及维修保障方案所决定的，是在飞机研制过程中设计，逐渐形成、并在使用过程中不断保持的。综合保障效能的度量不仅考虑飞机平台及其使用特点、可靠性与维修性、保障系统的特性与表现，而且还要考虑飞机的利用率、使用方式、任务剖面以及使用环境等。飞机设计质量控制就是要实现飞机及其保障系统满足规定的系统战备完好性要求，飞机设计质量不仅包括飞行平台具有优良的性能，而且还包括其保障系统的性能和配备能够支撑飞行平台实现战备完好、战时可用的目标。综上所述，综合保障和质量控制具有共同的目标，综合保障效能的高低反映了飞机平台及保障系统设计质量的高低。在飞机设计的各个阶段，对综合保障效能评估即可实现对飞机设计质量进行阶段性和系统性地控制。

2评价指标选择

由于综合保障和质量控制具有共同的目标，反映综合保障效能的指标即可作为飞机设计质量控制的评判标准。飞机的综合保障效能不仅取决机的设计性能，同时也取决机的使用和保障。综合保障效能评估结果对四性和综合保障工作直接产生影响，这关系到飞机的设计、研制，并决定着综合保障最终目标——以可承受的寿命周期费用实现战备完好性要求的实现。飞机设计质量评价指标的确定必须遵循以下原则：（1）以作战任务需求、综合保障各阶段的任务和目标为依据。（2）参考国内、外同类飞机的有关指标，相似装备的战备完好性水平，以及本国的国防工业科技水平等。（3）环境条件的约束，包括作战使用和平时训练、储存和运输等环境条件。（4）预期使用的新技术、新产品对保障效能的影响。（5）现役同类装备的保障方案和新机预期的保障方案、使用与维修保障资源的约束条件。（6）费用、进度等约束条件。（7）其他约束条件，如充分考虑各指标之间的协调性（不可互替代性、全面性）和各指标的阶段性等。根据以上原则，结合相关标准，选用使用可用度（固有可用度）、能执行任务率、出动架次率、再次出动准备时间和寿命周期费用作为评价指标。这五个指标从不同的侧面反映了保障系统设计质量对战备完好性和任务持续能力的影响，其中使用可用度综合反映飞机在实际任务过程中的使用情况，主要体现了飞机特性、维修保障、供应保障水平对战备完好性的影响；能执行任务率主要反映在平时条件下飞机保障系统的训练保障水平；出动架次率主要是反映在战时条件下飞机维修保障和使用保障水平对战时任务持续能力的影响；再次出动准备时间主要是反映飞机在连续出动条件下保障系统的使用保障水平；寿命周期费用从经济性的角度度量装备系统和战备完好和战时任务持续能力的权衡。这几个指标之间具有不可替代性。战备完好性的度量不仅考虑飞机及其使用特点、可靠性与维修性、保障系统的特性与表现，而且还要考虑装备的利用率、使用方式、任务剖面以及使用环境等。这五个指标从不同的角度反映了不同设计和使用因素对战备完好性和保障效能的影响，涵盖了飞机设计特性、保障系统的要素（包括使用保障、维修保障、训练保障、供应保障）和寿命周期费用对飞机设计质量的贡献。以这些指标作为评价标准，可以实现飞机设计质量全面控制。

3评估方法和模型构建

3.1评估方法

可用的方法可分为解析法和仿真法两类。解析法能够准确地计算各类效能指标，但缺乏对飞机维修和使用保障动态特性的描述；仿真法能够动态地描述飞机的维修和使用保障动态特性，但仿真结果不够稳定。为了得到客观、合理和科学的结果,本系统采用解析法和仿真法相结合的方法。

3.1.1计算机仿真

仿真技术具有低成本、有效克服解析法所不能解决的动态问题独特优势。计算机仿真体现在以下几个环节：（1）根据对业务、模型、输出参数之间的逻辑关系进行分析的结果，模拟单一飞机和机群在仿真周期内的总体使用业务流程。根据实际使用情况，模拟仿真周期内飞机的作战使用流程。一般流程均从飞机执行的任务开始，进行任务前准备、执行任务、返回进行维修保障，然后进行再次出动。核心业务活动包括飞机状态的判断、飞机的调度、修复性维修、预防性维修、起飞前准备、再次出动准备等。（2）故障抽样。采用蒙特卡洛方法进行飞机系统故障抽样，确定故障发生时刻序列。单架飞机的年平均飞行时间或者每次的仿真时间。η为由RANDOM（）函数生成的0～1之间的随机数。故障发生时刻序列的确定方法如下：下一次故障发生时刻=本次故障发生时刻+下一次故障发生时间间隔（2）

3.1.2数据统计

对于已经研制的飞机及其保障系统，数据统计方法主要体现在飞机故障数据、资源数据等输入数据的获取。而对于新研发的飞机及其保障系统，这些数据可采用设计参数或者相似型号飞机参数。为了计算最终的评价指标，仿真过程中通过多次统计最终评价指标的分解项,获取最终的评价指标计算结果。

3.1.3解析法

解析法主要用于各评估指标的计算，飞机各业务活动分解及其时序的确定、时间和资源分配等。各评估指标均可采用解析法进行分解，一直到最底层指标与飞机设计指标相同为止。这有利于确定最终的输入参数，也利于模型数据的收集。

3.2评估模型构建

任务周期从飞机执行的任务开始，进行任务前准备、执行任务、返回进行维修保障，然后进行再次出动，直到当天任务结束。而在这一任务周期中，将涉及到任务系统、结构、维修保障活动、保障资源、保障组织五大方面设计工作的动态协同。如何全面、科学、客观模拟这一过程，并将其量化，进而构建数学模型，最终计算出飞机在执行任务过程中的各评价指标，是飞机设计质量控制需要突破的核心技术。

3.2.1模型组成

建模的关键体现在任务建模、保障资源建模、飞机建模、组织建模和任务执行过程建模五个方面。这些模型都描述了飞机系统某个方面的特性，它们独立构成飞机系统的不同侧面。因此，飞机设计质量控制模型分为任务、装备、资源、组织、过程五个子模型。（1）任务模型：描述作战单元的任务内容及其构成的模型。任务可分为若干个子任务，子任务又可分为若干个次级子任务，各个子任务的内容及其相互关联都在任务模型中进行描述。随着任务的进程，其他各个模型都会发生相应的变化。不同模型间的逻辑关联是保障系统模型所固有的。（2）飞机模型：描述系统中飞机的结构和功能组成的模型。复杂的飞机系统由各单元以一定关系组成并形成特定的功能。（3）资源模型：描述保障系统的各种资源以及资源间关联关系的模型。保障系统中的资源有很多种，例如：维修人员、备件、设施、技术资料、计算机资源等，但是在作战单元执行任务的过程中，由于任务的持续时间一般比较短，对保障效能影响最大的资源只有两种：备件和维修人员。因此，资源模型主要包括维修人员和各种备品备件的分配信息（其中的备品备件即为飞机的最小保障单元）、各种备件在维修过程中的消耗信息以及维修人员的占用信息等。（4）组织模型：描述系统中的组织、角色信息以及组织、角色间关联关系的模型。其中系统中的组织为各个作战单元和基本作战单元，存在的关系有组织间的所属关系、角色间的存在关系等。（5）过程模型：是保障系统的核心模型，保障系统的其他模型都是围绕着过程模型展开的。过程模型是描述任务的执行过程中发生的一系列维修、使用保障活动及为维修、使用保障活动之间关联关系的模型。

3.2.2系统输入

根据模型的组成、评估指标的分解结果以及飞机设计理论和原理，通过梳理以上模型组成中各描述参数之间的关系的，理清了各输入参数以及5个子模型之间的关系，明确了各子模型必要的输入参数。该模型分为任务、飞机、资源、组织、过程5个子模型。根据每个模型的描述，对描述参数进行结构化描述。例如,任务模型结构化为任务系统、任务剖面和基本任务；任务系统结构化为飞机名称、飞机总数、飞机任务种类；任务剖面结构化为任务种类、任务持续时间、任务所需飞机数量、基本任务名称；基本任务可结构化为基本任务名称、基本任务持续时间、所含波次数、单波次所需最小飞机数、单波次持续时间和单波次任务成功点等设计参数。

3.2.3业务流程

在大量调研的基础上，对单一飞机和机群的总体使用业务流程进行了梳理，并对业务、模型、输出参数之间的逻辑关系进行了分析。根据实际使用情况，对飞机的作战使用流程进行了梳理。在活动过程子模型中，需要确定各专业活动执行的逻辑先后、执行时间、资源、组织、特殊要求、所属专业等信息。通过仿真飞机的任务和使用保障过程，梳理各任务和活动的执行流程，将5个子模型以及个输入参数关联起来，最终统计相关参数和计算结果。

4模型初步验证

为了易于验证模型和方法，对案例进行了以下简化：（1）飞机结构假定只有三个子系统（燃油系统、航电系统、火控系统）。（2）将所有的保障资源放在同一个“资源池”中。（3）使用保障活动与任务暂时没有关联，作业时间是一个定值。（4）维修过程中备件的周转时间为定值。（5）预防性维修活动看作一个事件，作业时间为一个定值。（6）供应保障和训练保障暂时不考虑。模型的验证采用本模型仿真结果和LSEM模型仿真结果进行对比，计算的出动架次率分别为2.56架•次/天和2.5架•次/天，偏差为2.4%。该偏差处于可接受范围内。

5模型特点和应用

5.1模型特点该模型具有以下特点：

（1）系统性。该模型使得飞机设计质量的控制不再以各系统、各部件、各产品等孤立地进行，而把整个飞机及其保障系统作为一个有机系统进行质量控制。这不仅符合飞机研制的客观规律，而且将飞机的装配、各系统、各产品之间的接口对飞机质量的影响也进行考虑。其结果能够更真实、全面、客观反映飞机及其保障系统的设计质量。该方法的这个特点与戴明的系统论理论一致。（2）阶段性。由机研制具有明显的阶段性，每一阶段的设计参数逐步详细和准确，因此，该模型也具有阶段性。随着设计的深入，该模型的输入将不断逼近飞机及其保障系统的设计质量。该方法的这个特点与戴明的质量持续改进一致。

（3）动态性。以往的控制方法仅采用了质量管理体系和程序，是一种静态的控制方法。该模型能够动态性地描述飞机的使用和保障过程，其结果与真实的设计质量具有较小的偏差。（4）客观性。该模型能够克服以往采用的程序控制和专家评审方法具有的主观性，其结果更加科学、合理、客观。（5）全面性。目前，美国工业界已开发出大量相关模型，如战备完好性试验用可用性原型的快速构建（RAPTOR）软件、装备保障性仿真工具SCOPE、后勤复合模型LCOM、战备完好性评估模型METRIC、F-15E的可用度评价模型SLAM、JSF战斗机的全任务仿真系统、美国空军基地资源的战区仿真模型TSAR等。以往的模型仅采用单一的评价指标。选择的使用可用度、出动架次率、再次出动准备时间、全寿命周期费用指标能全面衡量飞机设计质量。评价结果不仅反映了飞机平台本身的设计质量，而且还反映了其保障系统和他们之间接口的设计质量。（6）经济性。地面试验的成本高昂，而本模型可以省去地面试验所需要的飞机及其保障系统的研制费用，地面试验的包括人工、场地、设施等其他费用也不再需要了。

5.2应用

由机及其保障系统的研发具有明显的阶段性，本文提出的模型和方法在各阶段对飞机设计质量的控制途径也不相同。

（1）在项目的招标和投标阶段，利用该模型评价供应商提供的设计方案和标书，确定其是否满足项目的指标要求，从而最终选定合适的供应商，从而确定最佳设计质量方案。

（2）在概念设计阶段，利用该模型评价设计方案，找出飞机和保障系统设计的薄弱环节，提出优化和改进措施，完善飞机平台和保障系统设计，提高飞机设计质量。

（3）在详细设计阶段，利用该模型评价详细设计方案，找出飞机和保障系统设计的薄弱环节，提出优化和改进措施，完善飞机平台和保障系统设计，提高飞机设计质量。

（4）在部署/使用阶段，验证飞机及其保障系统是否满足规定的系统战备完好性要求，找出设计中的模弱环节，提出优化和改进措施，为调整保障系统和飞机改型、研制新型号飞机提供必要的经验信息。

6结论

计算机仿真论文范文第2篇

我们通过对2003年的第四次中国物流市场的供需状况调查进行分析，调查出来的结果显示出我国的物流行业运转情况并不是很好。2.1企业的库存期过长、周转时间太慢通过该项调查我们可以看出，有百分之八十的企业原材料库存时间在一周到三个月期间，百分之八十四的生产企业产品库存都在三个月以下，百分之七十的商品企业销售库存在一个月以下，这就表明我国的企业产品库存时间太长，周转时间太慢，主要还是物流情况差劲导致的，在此我们也能看出我国的物流情况急需得到相应改善，从而改变现在这种状况。2.2人们对物流的满意度较低生产企业里面的3PL相比较自理物流来看，在满意度方面差别很大，对于自理物流的评价主要是不完全满意，对第三方的物流评价就不是这么固定了，分布相对分散，满意、不完全满意和不满意都有一部分。而在商业企业中，对物流不完全满意的比例是最大的，这就表明第三方的物流服务是好于自理物流的。再从不满意的原因分析，企业内部对于物流服务的关心侧重在于物流信息的操作质量以及运作能力，对运作成有不满意的评价也占一小部分，这就说明我国的物流系统还是不够完善，物流行业的成本需要进一步降低。通过上述现状我们可以看出，我国现如今的物流运作水平还是比较落后的，所以说我们应该加大对物流系统的优化工作，提高物流系统的服务水平已经在物品运输上的成本的降低，只有这样才能保证我国的物流行业继续发展下去，才能让企业的竞争优势得以凸显。

2基于计算机仿真技术的自动化物流系统设计

2.1企业内部的生产物流系统

当企业内部开始安排并且计划着在生产领域实行物流系统并且提出运行的总体方案时，应该根据企业内部的实际情况以及生产出的产品的需求多设计出几套不同的物流方案，然后对这些方案进行分析比较，不论是对哪一套方案进行分析，都需要在企业内部的产品生产系统中采集需要的样品进行分析。此外，我们可以在这一流程里面融入计算机仿真技术，这样就能够对多套方案进行实际情况下的运作模拟操作、物流运作的绩效评估以及企业产品的生产试验等等。一般而言，计算机仿真技术在企业的物流系统中加以应用，主要在原材料的购买、运输以及储存，还有整套产品的生产流水线以及产品的加工、出库这些方面有所体现，它能够对上述的过程进行动态化的仿真模拟操作，从而能够对生产环节的效率进行提升，还能够降低原材料等物质的运输成本，可以让企业内部的物流系统各项指标得到改善。此外，通过计算机仿真技术的物流系统我们可以有效地对生产设备的功能进行检查，还可以检验企业的订单要求和生产环节的匹配程度，还有交通工具的有效利用，物流的运输方式和运输路线是否最优，生产物资的原材料经过的环节是否达到了最简等等。现在看来，物流系统中融入自动化计算机仿真技术可以有效地对企业物流的各个方面进行检验，能够极大的对物流系统进行完善，在促进其优化方面起着重要的作用。

2.2适用于港口的物流系统

在港口的物流系统中加以应用计算机仿真技术，主要是在港口物流系统的环节以及相关领域的规划方面得以体现，即船舶泊位设计、货柜堆场设计、装运搬卸工艺设计等的合理分配和资源优化上，另外对于现实港口管理系统的策略制定和优化方面也是计算机仿真系统要解决的一个重点问题，最主要的目标就是想对港口物流作业的调度进行实时化的实现，包括港口生产调度、货柜堆场作业控制、车辆作业路线等，我们对这些线路环节进行仿真操作以及分析，能够对港口的物流作业系统有一个科学合理的评判，对其整体的流程进行有一定的积极影响，此外，还能实现对于物流系统整体的钱能诊断以及深入分析。我们在分析之后的基础上对港口物流系统进行改进优化，选择最优的改进方案，就能达到最好的改进效果。目前计算机仿真技术在港口物流货柜堆场的管理中已经实现了实时立体化全景象管理和控制，这在很大程度上对各种货柜的存放、搬运以及出入情况进行了改善，操作起来更加的方便，从而提高了企业的生产效率。

3结论

计算机仿真论文范文第3篇

现代控制理论近年来发展迅速，使得我们对各类控制对象有了更好的理解，能够很好地刻画实际对象中事件驱动的动态过程，提出了离散事件系统，它的动态行为是由一系列随机出现的事件驱动的，而且控制理论界已经给出了很多建模方法和建模工具，如Gracefet图、自动机和Petri网[2,3]。而现有的计算机仿真内容主要是面向连续动态系统，虽然也涉及离散事件系统，但是对离散事件系统建模和仿真方法少有涉猎。离散事件系统的模型大部分来自计算机科学研究领域，现代控制理论和控制工程都离不开计算机，对此类建模工具的了解可以拓宽自动化专业学生的知识结构，提升他们思考和解决计算机控制工程问题的能力。为此，在计算机仿真课程内容中，我们增加了自动机和Petri网的基本概念。考虑到学生缺乏离散数学的基础，我们拟根据实际对象建模需要，结合Matlab中的stateflow工具箱，介绍离散事件系统的建模和仿真方法。具体内容包括：

(1)离散事件系统概念；

(2)自动机模型；

(3)Petri网模型；

(4)离散事件系统的自动机模型的建模方法；

(5)离散事件系统Petri网模型的建模方法；

(6)自动机的仿真模型的设计方法；

(7)Petri网的仿真模型的设计方法。

另外，现实工程领域大多数系统是混杂系统[4]，既有连续变化的特征，又有事件驱动的特征，而且连续变量子系统与事件系统之间相互作用相互影响。从20世纪60年代，学界就开始了混杂系统的研究，目前已经取得了丰富的成果，涉及混杂系统的建模、分析、控制、调度和优化等问题。其中，建模和分析方法对自动化专业知识体系的构建非常重要，事件驱动的思想能够让学生将控制理论与实际过程更好地建立联系，因此在计算机仿真课程中，我们增加了对混合自动机和混合Petri网的介绍，并结合实例阐述如何给出混杂系统的数学模型以及仿真模型和仿真程序的设计方法。具体内容包括：

(1)混杂系统概念；

(2)混合自动机；

(3)混合Petri网；

(4)混杂系统的混合自动机建模方法；

(5)混杂系统的混合Petri网建模方法；

(6)混合自动机的仿真模型的设计方法；

(7)混合Petri网的仿真模型的设计方法。

二、计算机仿真实践教学内容改革

计算机仿真是一门实践性很强的课程，利用代码将实际对象虚拟到计算机中，这就要求自动化专业的学生不仅要掌握知识概念，还要能够编写代码用计算机实现抽象的概念。如果实验课内容设计合理，可以很好地锻炼学生解决实际问题的能力。鉴于自动控制原理大量内容属于动态系统的分析方法，而仿真是分析系统不可或缺的手段，仿真实践课程可以巩固控制原理的抽象的知识。如何设计仿真课程的实验项目对自动化专业的计算机仿真课程非常重要，围绕自动化专业课程体系，我们拟设定如下实验项目：

(1)二阶电路的C程序仿真实验；

(2)单容水箱的C程序仿真实验；

(3)电机拖动控制系统的C程序仿真实验；

(4)一阶倒立摆的C程序仿真实验；

(5)立体仓库系统的自动机模型仿真实验；

(6)立体仓库系统的Petri网模型仿真实验；

(7)Bang-bang控制液位系统的混杂自动机、Petri网模型的仿真实验；

(8)反应釜复杂控制系统的Matlab仿真。

三、结束语

计算机仿真论文范文第4篇

研究团队、制药产业及医疗服务业已经认可生命科学仿真系统的作用。在化学工程师和计算机辅助过程工程专家的帮助下，生物工程师可以运用这些手段解决诸多生理学和医学问题。

2仿真技术的研究进展

系统生物学要使用定量分析来研究生命系统。起因于处理大量数据的需要。学者通过计算机仿真技术，利用定量分析来处理临床问题，产生了名叫系统医药学的新学科。化学工程师长期参与生物学和生物医学的定量分析。Peppas和Langer认为在20世纪60年代早期化学工程师就参与生物医药工程。Bailey和同事研究出一种控制新陈代谢的手段，这种手段不仅可用于生物制造技术，也可用于其他生物问题。2005年，Solis和Stephanopoulos指出了纳米级的系统工程需要解决的问题。2006年，Doyle和Stelling回顾了用计算机仿真技术去分析代谢网络的一些重要的成果。2009年，Eissing、Chaves和Allgower利用仿真模型来分析细胞死亡。近年来，有许多论文概述了计算机工程师和化学工程师在医疗系统中的作用。对化学工程师，尤其是工艺系统工程师来说，免疫系统是一个采用仿真技术的复杂系统，化学工程师能够研究免疫系统和病毒之间的相互作用。2004-2005年，Deem开发了一种运用计算机仿真技术研究了病毒和疫苗造成的免疫反应的定量模型。Chakraborty在2003年用仿真技术研究了免疫系统的细胞间的通信，以及免疫反应。2006年，Joly和Pinto认为HIV-1发病机理的数学模型优化了药物治疗的方法。这种方法会导致药物设计和配方设计的改进。Yin在2007年提议把病毒当作一种产品，研究病毒生长和传播时需要考虑时空的影响。可以预见，将来人们会用生理学模型和计算机技术设计出最佳药物配方。为了有效地进行仿真，需要根据生物具体的特性建立多种生理学计算模型。几年前，学者启动生理组计划（PhysiomeProject），旨在寻找人和其他真核生物的计算模型。迄今为止，该计划主要关注使用CellML标准的细胞电生理学的数学模型。CellML标准是一种使用细胞进程模型的生物物理学模型标准。另外SBML标准是一种能够辨识生物进程的计算机可读标准。最近，一个名为虚拟生理人的项目进一步促进了欧洲学者研究生物医学的建模和仿真。学者开发了一些数据库去存储生物模型。细胞模型系统和生物模型数据库是其中两个重要的数据库，两个数据库都建议使用CellML标准和SBML标准。学者可使用这两个数据库来探索复杂的生命系统。生物模型在药物的使用方面有重要作用，这不仅是一个通用手段，而且对癌症治疗和眼病治疗也有特殊的贡献。2002年，Cstete和Doyle提出一种生物反馈系统的逆向工程分析原理。2003年，Tyson、Chen和Novak回顾一些生物控制模块的设计原则。

3简单系统的建模

2001年，Hangos和Cameron强调明确建立模型的目的，模型是在对现象总结的基础上，用计算机能够接受的方式反映规律，建模是下一步仿真计算的基础。对复杂系统来说建模十分必要。复杂系统不可能设计出含所有现象的实验，因为部分量不可测量，并且几个现象间很难找到相互关系。尽管学者已经在测量基因与代谢领域取得巨大进展，但仍有许多生物量无法测量，即便能够测量出一些，测量的准确性也不够高。下面的例子是伦敦大学研究得到的一种模型，该模型模拟了血流改变时动脉壁内皮细胞的反应。血流改变刺激细胞产生化学信号，而这些化学信号拉长了内皮细胞，在某些条件下，巨噬细胞在动脉壁上增加了，最后导致动脉粥样硬化。动脉粥样硬化斑块的位置与血流改变的区域息息相关。并造成影响。学者研究出两个模型来探索这种影响。模型一是细胞表面的血液模型，首先把细胞表面分解成许多不同的小三角形区域（0.4um），这个模型可以看成一个斯托克斯公式的边界积分表达式，通过该模型可以研究在血流作用下细胞的受力情况。模型二研究了力对细胞骨架的影响，细胞骨架保持细胞形状，可以使用开尔文体模型研究这个问题，它是由1个缓冲器和2个平行的弹簧构成的黏性弹性系统，开尔文体代表一种将机械力转化成生化信号的细胞成分，这种生化信号会导致Src激酶的活化，Src激酶会调节Rho激酶和GTP酶（Rac和Rho），而Rho激酶和GTP酶可以控制细胞结构和形态。简单的展示了该过程。此模型可以解释很多现象，但仍然有一些问题解释不了，例如当涉及体内细胞间的通信时，该模型不适用。研究人员建立复杂的仿真模型，这些模型涉及化学和机械领域，可以使用这些模型来进一步研究各种生理学和临床医学现象。

4复杂系统的建模

生命系统具有很强的鲁棒性，生命系统和多反馈的鲁棒性系统相似。建模时要识别模型中的薄弱区域，在该薄弱区域模型可能不够准确，需要用模型进行预测，这要求修改模型。在复杂模型中，特别要注意内部参数不能测量的区域，当处理涉及复杂生理问题时，这些区域变得很重要。原料中包括必要成分A，A和其它成分一起加到反应器。在该反应器上，一些原料反应生成副产物B。在这个过程中，在一定范围内控制成分A的数量很重要。在反应器上，A在催化剂C的催化下生成B，B在催化剂D的催化下生成A。A的数量决定CSTR产生C或者D的数量。如果A加入很多，将会产生C催化正反应。如果A加入的很少，将产生D催化逆反应。与此同时，膜反应器过滤掉废物。这个简单的工艺流程初步反映了血液中葡萄糖调节机制。葡萄糖由肠道进入血液，并供给其它所有的器官。葡萄糖维持在一定浓度很重要，因为维持在一定浓度可以确保人类各种机能的良好反应，这种调节过程称为葡萄糖稳态。如果葡萄糖糖浓度高，胰腺产生胰岛素，指示肝脏把葡萄糖转化成糖原，如果血液中的葡萄糖浓度低，胰腺产生胰高血糖素，将糖原转化回葡萄糖。肝细胞还将血液中废品送入胆汁，并通过胆管过滤并排泄。这是一个涉及多个器官的复杂系统，探索该系统需要考虑许多器官间的联系，葡萄糖稳态系统可以用7个模型表示。

1）.胰高血糖素受体模型

通过胰高血糖素模拟肝细胞表面受体的活化，受体活化产生三磷酸肌醇。该模型由5个微分方程构成，分别描述受体的各种状态、G蛋白的活化和三磷酸肌醇的产生。

2）.钙模型

模拟由三磷酸肌醇活化产生的钙信号通路。该模型由2个微分方程构成，分别涉及细胞质和内质网中钙浓度。钙模型的前提是Hill方程。

3）.环磷酸腺苷模型

模拟受体的活化和环磷酸腺苷的产生。该模型由5个微分方程构成，分别关于环磷酸腺苷的浓度、S-腺苷甲硫氨酸（SAM）的浓度、受体的比例、不活动的比例以及核定位蛋白激酶A的比例。模型遵守Hill方程。

4）.胰岛素模型

模拟肝脏对于胰岛素的反应，该模型由1个描述糖原合成酶激酶（GSK）活化的微分方程构成。

5）.血液模型

模拟葡萄糖在血液、肝脏和胰腺之间的运输，该模型由1个描述血液中葡萄糖浓度的微分方程构成。

6）.糖原分解模型

模拟控制糖原分解与合成的4个因素，葡萄糖及6磷酸葡萄糖的控制、钙离子的控制、环磷酸腺苷的控制、胰岛素的控制。该模型是一个模糊逻辑模型，该模型描述糖原合成酶（Sta，控制糖原合成速率）及糖原磷酸化酶（Pho，控制糖原分解速率）的活性水平。该模型由4个微分方程构成，分别关于糖原磷酸化酶（Pho）、糖原合成酶（Sta）、糖原和细胞内的葡萄糖。

7）.胰腺模型

模拟胰高血糖素或胰岛素的释放。该模型由2个微分方程构成，分别关于胰岛素和胰高血糖素的血液浓度。每一个微分方程都要遵循Hill方程。上述7个模型共同构成葡萄糖的调控模型，需要软件管理系统来协调它们。Saffrey等人在2007年描述一种模型管理系统。该管理系统用来存储模型和数据。在该系统中，上述的7个模型互相联系，共同模拟出葡萄糖稳态系统。Hetherington等人详细描述这个葡萄糖稳态系统的模型。

5完善和应用模型

建立模型以后，需要进一步完善。可以选择各种不同的实验者，将实验者分成多个小组，分别观察和记录他们的数据，根据这些数据完善和调整模型，甚至改变模型，最终确定适合不同人的具体的模型。通过这些具体的模型可以预测未来的变化情况，为了达到某些目的也可以设计一些干预措施。在其他领域中，学者已经充分研究了基于模型工程的设计方法，利用这些设计方法可以达到一些想要的结果，虽然这些设计方法还不成熟，需要进一步完善，但值得借鉴。在生命科学中，要特别注意干预措施也可能会导致一些危害。这些干预措施包括环境干预、药理学干预或基因干预。环境干预通过物理或化学因素，药理学干预主要通过临床干预。在上一部分描述的复合模型中，广泛的使用了计算机辅助过程工程技术，和优化技术寻找最佳解决方案，如糖尿病患者的最佳胰岛素剂量；使用随机技术寻找高敏感度模型的解决方案；使用区间方法确定能够接受的最坏情况。上述方法和模型已经被用来预防一些疾病。如糖尿病患者很可能患非酒精性脂肪肝（NAFLD），利用上述方法可以提出一些措施，有效地避免Ⅱ型糖尿病患者患非酒精性脂肪肝（NAFLD）。基于模型的方法（例如优化、随机分析、间隔方法）将促进生物学和医学的发展，并且随着生物学和医学的发展，这些方法将更完善。要在生物学和医学领域中很好地使用这些方法和模型，必须要掌握生命科学的知识和计算机的知识，单个的研究者常常不具有这两个领域的知识，因此合作很重要。那些希望从事相关研究工作的学者必须合作，例如通过短期或长期项目，建立一个促进合作的机制。

6结论

计算机仿真论文范文第5篇

1.1中型货车仿真模拟碰撞

计算护栏在中型货车碰撞过程中的动态变形情况，计算结果显示最大动态变形量为1.43m，对比同等碰撞条件下分离式双层双波护栏中型货车的最大动态变形量为0.81m，高出分离式护栏很多的主要原因是受到立柱间距的影响。分离式双层双波护栏的立柱间距为2m，而叠加式双层双波护栏的立柱间距为4m，在相同碰撞条件下分离式双层双波护栏将更多的碰撞力传递至护栏基础，而叠加式双层双波护栏的护栏板承受了更多的碰撞力，通过自身变形吸收了更多的能量并将碰撞能量传递给更远端的护栏来将碰撞车辆导向。根据以往的车辆－护栏实车碰撞试验和计算机仿真模拟碰撞分析经验，中型货车与护栏碰撞过程中较容易出现的不合格现象是车辆骑跨护栏或是导向后侧翻，虽然车辆未冲出护栏但骑跨和侧翻也是不允许的。这些碰撞结果是由多种因素构成的，相对于混凝土护栏为代表的刚性护栏和缆索护栏所代表的柔性护栏来说，由横梁和立柱组成的梁柱式护栏即半刚性护栏最易发生此种碰撞结果，最主要的原因是护栏横梁与立柱强度的不匹配。叠加式双层双波护栏与分离式双层双波护栏相比在叠加处提高了横梁的整体强度，虽然立柱间距增大了但横梁将碰撞能量传递至距离碰撞点更远的横梁和立柱上，在碰撞过程中使更多的构件参与分解和吸收碰撞能量，因此叠加式双层双波护栏依然可以保持对中型货车的有效防护。

1.2中型客车仿真模拟碰撞

依据JTGB05－01－2013《公路护栏安全性能评价标准》及JTGD81－2006中A级防撞等级的要求和试验条件，对叠加式双层双波护栏进行中型客车的计算机仿真模拟碰撞试验，试验条件为车辆重量10t、碰撞速度60km/h、碰撞角度20°。计算护栏在中型客车碰撞过程中的动态变形情况，计算结果显示最大动态变形量为1.85m，对比同等碰撞条件下分离式双层双波护栏中型客车的最大动态变形量为1.43m。叠加式双层双波护栏同样因为立柱间距较大而导致动态变形量较高。相对于中型货车，中型客车与护栏碰撞时较易发生的碰撞失败后果是车辆骑跨护栏，梁柱式护栏发生此种现象的原因一般是横梁强度不够或横梁有效高度不足造成的，叠加式双层双波护栏的横梁中心高度为70cm、横梁上缘距离地面85cm，其有效高度对于中型客车来说是足够的。对比试验结果可以发现中型客车与护栏碰撞的最大动态变形量比中型货车的数值大，这也是护栏－车辆碰撞中较为常见的现象。

1.3小型客车仿真模拟碰撞

依据JTGB05－01－2013《公路护栏安全性能评价标准》及JTGD81－2006中A级防撞等级的要求和试验条件，对叠加式双层双波护栏进行小型客车的计算机仿真模拟碰撞试验，试验条件为车辆重量1.5t、碰撞速度100km/h、碰撞角度20°。在护栏碰撞试验中，小型客车与护栏碰撞的主要考核指标是对护栏缓冲功能的计算分析。护栏缓冲功能主要体现在车体加速度指标情况。x，y，z三方向加速度绝对值的最大值分别为9.12g、4.81g、11.43g均未超过20g，其结果是符合标准规定的。而分离式双层双波护栏的实车碰撞结果显示其小型客车碰撞中的三方向加速度分别为9.92g，11.70g，9.40g，2者没有明显的差异。

2用钢量对比

列出的分别是叠加式和分离式双层双波护栏的用钢量，其中叠加式双层双波护栏总用钢量为129.0kg，分离式双层双波护栏的用钢量为160.8kg，相比之下叠加式护栏用钢量要节省19.8%。在改扩建项目的护栏再利用升级改造项目中原有护栏的护栏板和立柱是可以再利用的，则叠加式和分离式双层双波护栏的新增用钢量分别为57.5kg和86.3kg，相比之下叠加式护栏新增用钢量要节省33.4%，节省的主要构件是1个新增的Φ114×4.5×2250护栏立柱和1个196×178×200×3的防阻块。

3结论

计算机仿真论文范文第6篇

对于教学安全主要是针对实践操作部分，机床作为机械结构，一旦出现事故，轻则机器损坏，重则出现伤亡事件，这样的事件已经给了我们血的教训。例如，某高校机械专业学生在企业实习期间由于操作失误，直接导致手臂被机械结构严重损伤，最终不得不截肢。如何避免机械事故发生是学生在实践操作部分最需要注意的问题，因此很多学校非常强调安全问题。传统教学中，由于学生在上机床实际操作之前并没有对机床的运动情况有很清楚的了解，很容易导致事故的发生，因此很多院校在进行数控实训操作的时候，多是恐惧危险的发生而走走形式，真正实际进行操作，并能够加工出零件的比较少，除非是学校为了让学生参加比赛而培训数量比较少的学生，难以达到教学计划中关于实践教学部分的实际要求。而采用计算机仿真技术的数控教学，可以在实际操作之前充分了解数控机床面板的操作和数控机床的运动运行规律，某种意义上说就是真正的数控机床操作的演习，为实习实训部分做好充分的准备工作，即使在仿真中出现操作错误或者操作失误，既不会导致机床的损坏，更不会导致人员的伤亡。

二、教学效果和效率

数控程序编写是数控类课程的主要教学内容之一，如何正确地编写数控程序也是数控类课程的重要任务。在传统课堂上，教师主要利用PPT课间插入动画、图片、文字等内容进行讲解，虽然利用了一些多媒体资源，但是并没有充分发挥多媒体最大的功用。在讲解过程中往往比较枯燥乏味，难以更加形象具体地表述数控代码控制刀具、机床主轴的运动情况。特别是对于一些比较复杂的循环指令只是通过这样的讲解方式往往很难准确地表达。虽然目前有些教师可以采用一些三维软件、动画软件制作一些比较详细的动画，但是这种动画往往就是固定设置好的动作，缺乏参数的变化，不能通过修改参数来观察刀具运动的变化。目前大多数计算机数控仿真数控系统都是模拟实际的数控机床操作，几乎完全和实际的数控机床操作相同。教师在授课过程中可以编写实际的数控程序，再输入到数控仿真系统中进行验证，在验证的过程中，可以随时改变数控程序中的参数，来讲解数控指令中参数控制刀具的运动规律，也可以改变数控程序中的程序指令，来讲解不同指令刀具的运行轨迹；这样就可以更加清楚形象地讲解数控编程中的各种程序指令和指令中各个参数的含义。在斯沃数控仿真系统模拟加工零件过程中，在操作界面的左侧显示编写的数控程序，仿真操作过程中根据刀具的运行轨迹，自动跳转相应的程序段，帮助学生理解程序中控制对象的运行情况，并且利用不同的颜色来展示不同刀具的运动轨迹，在直观地展示运动轨迹的同时也可以随时更改数控程序或程序中的参数来获取不同的轨迹。

三、数控工艺部分体现

计算机仿真论文范文第7篇

悬架系统是影响汽车驾驶及乘坐舒适性和操纵稳定性的主要部件，是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称，其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。汽车悬挂系统就是指由车身与轮胎间的弹簧和避震器构成的整个支撑系统。悬挂系统应有支撑车身的功能，改善乘坐的颠簸感觉，不同的悬挂系统设计会使驾驶者有不同的乘坐感受。外表看似简单的悬挂系统综合多种作用力，决定着轿车的稳定性、舒适性和安全性，是现代轿车十分关键的部件之一。常见的悬挂系统结构由弹性元件、导向机构以及减震器等组成，个别系统则还有缓冲块、横向稳定杆等。计算机仿真系统的电控单元控制悬挂系统可根据车载重量、路况条件、行驶速度等来调节悬挂系统的刚度、减振器阻尼力以及车身高度。从而使车辆在各种行驶条件下均可获得最佳的行驶平稳性和操纵协调性。有多种不同类型的电子控制悬挂系统，以大众汽车的电子控制空气弹簧悬挂系统为例，电子控制悬挂系统主要由空气压缩机、干燥器、车身高度传感器、带有减振器的空气弹簧、悬挂控制执行器、悬挂控制选择开关、悬挂用电控单元等组成。在汽车行驶过程中，电控单元不停地接收车身高度传感器、加速度传感器(即油门动作传感器)、制动传感器、转向传感器以及车速传感器输出的信号并进行运算、分析和判断，最终向执行器输出控制信号，控制车身高度和悬挂刚度。

2计算机仿真技术在汽车悬挂系统的应用特点

电控单元中计算机仿真控制悬挂系统的主要优点有：为提高汽车正常行驶时乘坐的舒适性，可以将弹簧刚度设计得较小，以使车身的自然振动频率尽可能的低。为提高汽车的操纵稳定性，使汽车的行驶安全性明显提高，可以将汽车悬挂抗侧倾，抗纵摆的刚度设计得比较大。将车轮快速提起，避开障碍物，可以在车轮碰到障碍物(如砖、石等)时，提高汽车的通过性。电控单元可以在汽车载荷变化，在不平路面上行驶时自动保持车身高度不变。仿真技术可以防止汽车制动时车头的下冲。提高汽车转弯时的操纵稳定性，可以避免汽车转弯时车身向外倾斜。为提高车轮与地面间的附着力，可以减小轮跳离地面的倾向。

3总结

计算机仿真论文范文第8篇

根据多年的高校教学实践研究表明，教学中把就业岗位对学生知识结构的要求作为依据，重视培养学生的动手能力，以知识本位向能力本位的转变为目标，进行教学内容和方法的整合，对于增强学生的学习兴趣、提高学生的实践技能、增强职业竞争能力、提高教学质量有重要意义。计算机仿真教学模式能够真正激发学生的创新思维，帮助学生构建更灵活、更深层次的知识结构体系。有试验结果表明：仿真教学与传统教学进行比较，多数学生在仿真教学环境中学习可以记忆整个课程多于2/3的内容，而在传统教学模式下只能记忆不到1/3的内容。凭借云技术的强大存储功能等，使用计算机仿真模式进行教学，教师引导，学生身临其境，调动学生的积极性，学生自学并反复试验，提高学习能动性，增强创新意识。基于云技术的计算机仿真教学将理论与实践真正相结合，将为高校教学发展带来新的方向。现代计算机技术的普及带动了仿真技术的发展。仿真技术已经能够使用科学方法建构复杂的物理模型提示真实世界的变化规律，在许多领域进行应用。仿真技术已在世界范围内许多知名高校的研究等领域中应用；计算机仿真教学在国内外的许多课程中进行过使用；在我国高校中，应用基于云技术的计算机仿真教学是一种新的教育理念，各高校正在进行积极的探索。2014年4月22日在北京召开了首届京城高校虚拟仿真实践教学研讨会，提出成立首都高校虚拟仿真联盟，建立推进虚拟仿真实践教学和首都高校间资源和经验分享的平台。在我省高校中，计算机仿真教学还处于比较落后的起步阶段，这种新型的教学模式为学生及专业教师提供了教学和研究的新平台，延展了创新的想象空间，有很大的发展空间和很好的发展前景。

2基于云技术的高校计算机仿真教学应用

以电子商务课程为例(Theapplicationofcomputersimulationinteachingofcloudtechnology—acasestudyofECcourses)

2.1电子商务课程的教学现状及存在的问题

电子商务专业虽然已经出现多年，但国内高校没有形成系统完整的专业理论体系。当前高校电子商务专业的教学中然而存在一些不可忽视的问题：课程设置方面。因为缺乏对电子商务相关实际应用的理解，在许多高校中相关课程设置具有极大的随意性，多数只是把相关商务、管理和电子技术方面的课程进行简单的罗列堆砌，不能适合电子商务专业实际需求。专业师资队伍方面。国内高校中从事电子商务教学的教师大多是抽调出来的经管或计算机类教师，知识不够系统专业，缺乏电子商务专业实践经验，很少参与实际电商企业的项目运作，讲授专业课程时不能达到专业知识的外延和拓展。专业实践方面。电子商务专业是一个新型的跨学科的综合专业；培养的是能系统掌握电子商务专业的理论知识和技能、熟悉电子商务业务流程并能从事电子商务活动的应用型复合型人才。虽然许多高校正在加强实训教学，但多数缺乏针对专业就业的连贯性，不能很好的达到针对专业就业的实训目的。

2.2电子商务课程中基于云技术的计算机仿真教学模式的构建

使用基于云技术的计算机仿真教学模式能够为学生构建一个虚拟的仿真模拟环境，模拟电子商务的各项活动，具有仿真性、可操作性和适应性强的特点。学生借助于云端存储的相关软件环境模拟实际电子商务项目环境，模拟参与电子商务实务活动；计算机软件的操作便捷人性化；仿真教学环境能够作为与专业相关课程的实训环境，提高实践技能。根据岗位群开发仿真教学课件，根据专业实训的培养要求进行课程设计，基于云技术开发仿真岗位模拟场景和符合教学需求的互动式教学应用平台，为培养学生的实践动手能力提供更理想更完善的方案。从就业岗位对专业人才知识结构的要求出发，以项目教学为主线进行课程实训内容的整合，采用情景模拟和计算机辅助教学为主要手段。借助于云的强大存储功能平台，针对专业课程内容和特点遵循专业方向和教学内容。计算机仿真和真实装置相结合创建教学的仿真物理场所和软件环境(存储于云空间即用即取)，以就业为导向，用实验、见习、实践的方式进行实践模拟，注重安全要求，集中管理，联合开发，实现资源整合与优化。考核上，仿真模拟教学完成整体项目的过程中，专业技能鉴定与考核等领域以学生的表现为主，附带平时成绩，最终作为评定等级的依据。基于云技术的高校计算机仿真教学可以解决电子商务专业教学上存在的问题，教学系统平台存储于云端，使用三维建模方式模拟电子商务实践环境，数据量小、速度快、精度高、互动性强。平台提供了电子商务专业课程教学中真实模拟互动性的教学和实践环境，让学生在亲身实践的过程中提高学习效率。学生通过实际操作，认知并掌握相关专业知识，通过岗位角色扮演来体验相关工作流程和岗位职责。凭借管理模块任课教师可以掌控教学过程和学生操作情况，进行必要的控制和引导。通过教学系统平台的考核模块教师可以对每个学生进行跟踪及考核评价。

2.3电子商务课程中基于云技术的计算机仿真教学的具体应用

高校电子商务专业教学中使用基于云技术的计算机仿真教学，常见的方法包括：课堂演示，情景模拟，认识实践等。以电子商务专业教学为对象，针对专业性质和教学特点进行具体的规划。凭借云技术的基于网络的仿真教学系统平台、课件、资料库、仿真实训的教学软件(包括教学过程的多媒体课件；操作仿真技能的训练；模拟实际专业岗位的各种学习和工作环境等)；教师和学生在网络PC终端登录使用云空间里存储的相关教学资源；在同一个网络多媒体机房，合法用户可以进行不同的实训练习；集中管理各种资源更安全，添加、修改、上传、下载等使用更方便。构建电子商务交易的真实过程和相应的计算机仿真教学系统，多媒体网络机房能满足现有各种仿真培训系统的要求(电商方、客户方、物流配送方、第三方等)。实现仿真系统与真实电商系统在线连接，将数据通过网络传输到系统中，将系统中的数据信息与真实数据信息进行比较，指导学生的操作。软件技术和Internet支持平台运行，教师与平台中学生实时沟通，实现电子商务完整交易过程的各环节的实时动态信息和数据的交互。采用局域网和Internet结合使用的模式可以方便的对仿真平台系统进行扩充和统一维护管理。包括进行用户注册、远程登录、调试等，所有资源以云技术在“云端”共享。以淘宝、天猫商城等作为实践平台进行仿真教学的案例，如以现有的已经开设的淘宝商铺作为仿真系统中的模拟电商方，学生分组形式进行仿真系统的岗位模拟：部分学生注册淘宝会员并用账户和密码登录作为仿真系统中客户方，部分学生登录商铺作为仿真系统中电商方的客服，部分学生作为仿真系统中电商方的库存管理员，部分学生作为仿真系统中下订单后的在线支付(经过支付宝作)或者电子银行系统(快捷支付)为第三方，部分学生作为模拟的仿真系统中的物流配送方，部分学生作为仿真系统中电商方的售后服务客服方等，模拟各个环节的进程，最终完成项目形式的电子商务完整交易。具体包括：收集相关资料，进行学生分组；申请并注册开设电商方(如淘宝)店铺，注册客户端用户、注册支付宝账户等；制定仿真电商交易完整方案；进行仿真系统进程，学生按部就班地进入岗位角色，展开电子商务过程；教师的总结点评，教学内容的延伸等。

3结论(Conclusion)

计算机仿真论文范文第9篇

1.1宏观仿真（Macro-simulation）

描述公铁联运系统各要素及其规律的细节程度较低，主要通过集聚行为来对物流及交通流进行描述，仅仅对车流在路段和节点的流入流出行为进行描述，而对两种运输方式的切换及列车、车辆的运行过程中的行为等细节行为不进行描述。常见的宏观仿真软件有TransCAD、TRIPS、CUBE、VISUM及EMME等。

1.2中观仿真（Med-simulation）

能够较高程度的对系统要素及其规律进行描述，以列车或者货车组成的队列为基本单元，在对车流在路段和节点流入流出行为进行描述的同时，能够对两种运输方式的切换及列车、车辆的运行过程中的行为进行简单的近似描述。常见的中观仿真软件有CONTRAM、TISI和INTEGRATION等。

1.3微观仿真（Micro-simulation）

描述公铁联运系统各要素及其规律的细节程度较高，对于物流和交通流以单个列车、车辆为基本单位进行描述，对两种运输方式的切换及列车、车辆的运行过程中的行为能够较为真实地反映。常见的微观仿真软件有Corsim、Paramics、Trans-Modeler、AIMSUN、SimTraffic、VISSIM、MITSIM及Synchro等。

1.4次微观仿真（Submicroscopic-simulation）

描述公铁联运系统各要素及其规律的细节程度最高。例如：次微观仿真模型在对运输方式切换行为进行描述的同时，还要对车辆承载量的改变对车速的和费用的影响等进行描述。

2公铁联运物流仿真平台建设及关键技术研究

2.1公铁联运物流工程仿真平台的建立

采用先进的物联网及信息技术，以公铁联运物流业务流程管理为核心，集成交通运输工程、物流工程、现代物流运筹规划、计算机控制技术、信息处理技术、工业现场总线通讯技术、分布式数据库技术、实时数据库技术等学科和技术，建立针对公铁联运物流的高连接性、精确性、集成性、动态性、实时性的要求，区别于一般物流概念的学习实验室或演示实验室，建立基于实际工程项目应用为背景的公铁联运物流工程仿真平台。

2.2不同运输环节的无缝连接

采用基于XML的EDI技术协调公铁联运的各个环节，完成两种不同运输环节的无缝衔接，深入研究公铁联运信息的传输效率及跨地区传输，进而实现跨区域的实时信息传输、远程数据分布式和集中式处理的结合以及多个异地局域网连接等。

2.3公铁联运的信息集成服务的研究

通过多目标协同优化方法对公铁联运多式联运的信息集成服务进行研究，达到物流过程中信息的高效共享和业务的协同联动，实现跨区域，跨行业，跨部门的信息共享，充分发挥信息集聚效应，达到降低成本提升效率的目的。

2.4公铁联运物流安全控制与研究

建立基于GIS的公铁联运物流安全监控系统，根据该系统采集的数据以及历史数据，建立预警数据库，对数据信息进行定性和定量分析，作出识别、诊断和决策。

3结束语

计算机仿真论文范文第10篇

关键词：项目教学法；计算机仿真；创新；实践

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将该门课程与现代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。

五、结束语

计算机仿真论文范文第11篇

关键词：仿真技术；中专计算机网络教学；可视化教学

计算机网络是中专院校计算机教学的重点课程，是一门概念抽象、理论复杂而且操作性强的学科。当前，中专的计算机网络教学多是以书本的理论知识为主，学生多是被动地接受计算机网络知识，虽然在进行理论讲授时可以通过幻灯片、多媒体以及各种视频等多种丰富的形式加深学生对各种网络知识的理解。但是，鉴于计算机网络的涉及面广以及抽象性强的特点，再加上中专教育培养专业型人才的特点，这就需要在进行计算机网络教学时采用新技术，而仿真技术在计算机网络教学中是一种有效的方式，本文将就仿真技术在中专计算机网络教学中的应用进行探讨。

一、仿真技术概述

仿真技术是通过将网络设备以及网络连接而建立起来的一种统计模型，该技术可以模拟各种网络流量之间的传输，从而使得网络设计更加优化。仿真技术有几下几个特点：

（1）全新的模拟实验机理，这可以使计算机在复杂的网络环境下而具有高可信度；（2）仿真技术的使用范围比较广，不但可以用于网络的扩容、优化网络资源，而且还可以进行新网络的设计，尤其是大中型网络的优化与设计；（3）仿真技术具有其他技术无法比拟的预测功能；（4）仿真技术的成本不高，而且网络模型一旦建好，可以持续性地使用，这使得后期投资会不断地下降。

当前，使用最为广泛的仿真软件是NS，NetworkSimulator的缩写，NS是一个离散事件仿真器，主要应用于网络研究对网络协议以及体系结构进行仿真。NS支持TCP协议，其中不仅包括单播以及多播路由模型，还包括各种多播协议。

二、仿真技术在中专计算机网络教学中的应用

NS仿真软件是当前应用较为广泛的仿真软件之一，主要是用于网络的分析与研究，该软件可以支持多种协议，本文主要以NS软件为基础对仿真技术在中专计算机网络教学中的应用进行分析。

通过对仿真代码的属性、链路参数以及应用程序等进行定义，可以更好地了解TCP协议，发送方与接收方之间采用TCP，其相对应的程序是FTP。相应的，UPD与CBR的应用程序可以采用n1与n5来连接。

通过这种仿真试验，可以有效地解决计算机网络的抽象知识与实践之间脱节的现象。通过这种动画形式，学生可以更加直观地了解TCP/UDP协议，并且在教师的帮助下，学生可以将仿真过程与两种协议之间的自身原理进行比较，可以让学生更为深刻地理解二者的区别，这样既可以满足理论教学的需求，又可以培养学生获取网络数据通信的能力。因此，仿真技术在计算机网络教学中的应用是一种有效的教学方式。

参考文献：

[1]张会展.仿真技术在中职计算机网络可视化教学中的应用[J].中国教育信息化：基础教育，2010（03）.

[2]黄晨晖.仿真技术在计算机网络教学中的应用[J].电脑知识与技术，2010（12）.

计算机仿真论文范文第12篇

关键词: 仿真 电源 Protel 99

中图分类号: TM1 文献标识码: A文章编号: 1007-3973 (2010) 04-066-01

1 前言

直流稳压电源是能够保证在电网电压波动或负载发生变化时,输出稳定的电压的常用的电子设备。它广泛应用于仪器仪表、工业控制及测量领域中。故设计、制造一个低纹波、高精度的直流稳压电源在电源技术中占有十分重要的地位。采用电路设计仿真工具对直流稳压电源电路的设计理念和输出进行仿真验证是提高设计质量、降低研制成本、缩短研制周期的有效手段,在电源设计工作中有着重要的实际应用价值。

仿真即对所设计的电路板进行电器特性的分析,检验其是否符合设计者的要求。如果没有防震功能,在设计阶段就无法检验设计的好坏,只能进行无力的实验,这样,一旦设计阶段出现重大失误,那么一切只能重新再来,造成时间和物质上的极大浪费。对于复杂的电路设计来说更是如此??。

Protel 99 SE系统提供了强大的电路仿真功能,能够提供模/数信号的混合电路仿真,本文利用Protel 99 SE软件模拟设计并仿真了直流稳压电源电路,理论计算了该电路的主要参数,模拟分析了该电路工作过程,仿真计算了该电路工作状态,直观地验证了理论分析的结果,并得到相关结论。

2 理论分析

直流稳压电源电路如图1所示,其中仿真信号源为频率为50Hz,幅值为311V的正弦波信号,三极管电流放大倍数为205,稳压管D2稳定电压6.8V,其他参数如图所示。

图1 直流稳压电源电路图

该电路理论计算如下:

(1)输入电压:

(2)经变比为5:1的变压器变压后,变压器副线圈两端电压:

(3)经D1全桥整流后,再经C1滤波后, 由经验公式??估算电路两端输出电压平均值应为:

(4)由于稳压管D2稳定电压为6.8V,故三极管基极与集电极电压即电阻R1两端电压为:

(5)三极管工作在线性放大区,故输出电压为:

3 计算机仿真结果

图2 输入波形图图3 a、b两点电位波形图

图4 c点电位波形图图5 输出电压波形图

由以上分析结果可以看出:计算机仿真计算的结果中图3与理论计算中的相符合,图4与理论估算中的相符合,图5与理论计算中的相符合。

4 结论

(1)计算机仿真结果不但结果更精确,而且速度非常快,大大减轻了电子线路设计人员的计算强度,尤其在需要经常改变电路元件参数时或计算复杂电路时,计算机仿真计算的快捷、方便、精确的优越性就更显得突出。

(2)利用计算机方针软件设计分析电子线路可以省去很多新产品调试时间,也可以及时发现设计中的错误,避免浪费,即节约了成本有提高了效率。

(3)利用Protel 99 SE软件对一个电路进行仿真时,一般步骤是先放置信号源,再设置好自己想要仿真的内容,最后启动仿真程序,输出结果。

(4)计算机仿真结果与理论计算结果很接近,直观的体现了理论计算结果。因此,计算机仿真电路的技术具有很强的实用性。

(项目基金:辽宁省教育厅科研项目2009A788)

注释:

计算机仿真论文范文第13篇

关键词 计算机仿真；发展；应用

中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）118-0232-02

1 计算机仿真技术的内涵及意义

计算机仿真技术是它作为系统仿真的重要组成部分，利用相关信息处理软件，规整图片、音频、视频等要素，将现实生活中的事物模拟成多方面的计算机仿真形式，并由信息媒介传播给人们。人们利用计算机仿真技术观察某个事物时，不仅可以选择不同的视觉角度，还可以选择任意的观察环境，具有真实与虚拟相结合的特殊属性。这种属性满足了人们观察事物时自由进出、多方面信息交融的需求。

计算机仿真技术的重要意义主要体现在两个方面。一方面，计算机仿真技术与计算机工程的发展相辅相成，密不可分。特别是对计算机控制工程与系统工程的开发，计算机仿真技术起到了举足轻重的作用。另一方面，计算机仿真技术作为一种实用型商业信息分析工具，在节约投资成本、缩短生存时间、降低风险损失、打造高质量产品等方面发挥着不可替代的作用。

2 计算机仿真技术的应用

计算机仿真技术的应用范围涵盖社会生活的诸多方面，并为不同行业的发展均起到了不同程度的推动作用，为不同行业的发展注入了新的动力，其应用领域主要包括以下几个方面：

为各行各业注入了一股新的活力。

2.1 计算机仿真技术在教育领域的应用

近几年来，学校越来越重视学生的实践操作能力，计算机模拟实验则成为学生学习与考核的重要手段。计算机模拟实验作为物理、计算机等教学领域开发的新项目，能够利用信息技术把教学设施、课程内容、教学指导和实践操作有机地结合为一个整体，构建了一个根据实际教学需要的可操作临时模拟实验平台，极大地促进了学生实践能力的培养。

计算机模拟实验的产生打破了教师与学生、理论与实践的限制，它尤为突出教学过程中的实验设计思想和实验思路，更突出学生学习的主动性。学生利用计算机模拟实验，可以提升学生对学习兴趣，对教学内容、实验方法、教学设备的结构和原理进行深入理解，进而锻炼实践操作技能。

2.2 计算机仿真技术在交通运输领域的应用

改革开放以来，随着人们交通工具的先进化、普及化，交通事故也有频频发生。在交通运输的复杂系统中，包含着人、车与路三个基本要素，因此，对交通安全的分析，也应该立足于人、车、路三个基本方面，同时也要兼顾其他因素对交通安全的影响。对此，交通安全仿真技术应运而生，成为交通安全分析的现代化手段。交通安全仿真技术通过构建模拟的交通路段，并在这个模拟的交通路段中分析导致交通事故的因素，并对交通安全水平进行的全方位、多层次的评价。

计算机的仿真是交通安全仿真系统的中心组成部分。该仿真系统与一般意义上的数据仿真有着很大不同。对某区域的交通安全评估上，交通安全仿真系统不仅仅使用绝对数法和事故率法来评估，它还将该区域人们的交通意识与行为因素也整合其中。在模拟的交通路段中，可以选择任意的交通工具，设计任意的路段环境，以旁观者的视角来进行交通事故实验与分析，进而对交通路段做出相对准确的安全性评估，为交通安全事故评估提供了一种可靠的方法。

2.3 计算机仿真技术在制造领域的应用

计算机仿真技术介入汽车制造业，可以有效缓解许多难度高、投资成本大的相关问题。例如计算机仿真的多缸柴油机发动机，其仿真数据与发动机实际数据高度重合，应用于多功能发动机的模拟。再如计算机仿真对进气管内气体流动的模拟，实现了发动机运作过程的直观描述。在汽车流场方面，计算机仿真技术可以成功的模拟出了气流分离的状态，构建了空气动力学的汽车模型。在汽车碰撞方面，计算机仿真技术可依据实际的汽车碰撞的事故状况与人员损伤之间的数据，构建汽车碰撞的数学模型。该技术可在一定程度上代替汽车整体安全性能的分析。

3 计算机仿真技术的发展

随着计算机领域科学技术的发展，计算机仿真技术也随着时代变化不断的完善与发展。在新的历史条件下，计算机仿真技术的发展主要表现在两个方面上。

3.1 计算机仿真技术网络化

计算机仿真系统现在已经开发出来的大多数还不能彼此兼容，也不可转移，实现共享有一定的难度。较之于开发的高成本和长时间，实在物未尽其用。解决这些问题的关键，就是使计算机仿真技术网络化，实现资源的共享。这一趋势在未来有着广阔的发展前景，一方面，能够在很大程度上规避了二次开发的投资成本，另一方面，又可以在此过程中收取一定的共享费用。

3.2 虚拟制造技术

虚拟制造技术领域的深入应用是计算机仿真技术发展的另一个重要方向。虚拟制造技术是20世纪末发展的。虚拟制造技术在计算机上实现从产品设计到产品出厂以及企业各级过程的管理与控制，也必须通过计算机仿真技术而实现的。同时，虚拟制造使得制造技术不再主要依赖生产经验，就能够实现对制造的多维度预测，为机械制造领域发展创造的良好的发展前景。

4 结论

计算机仿真技术的产生与发展， 经历了长期的历史阶段，每一个阶段都是对此前技术的丰富和完善。回顾计算机仿真技术的革新历程， 就是在不断涌现出新的实际应用需要的带动下， 整合数据模型与其他相关学科而不断发展完善的。当前，计算机仿真技术无论在技术创新还是产品制造抑或市场分析中，都显示出极大的优势。随着系统数据建模的日新月异，计算机仿真技术近年来的研究及其应用的都取得了显著的成效。在未来的几十年内， 计算机仿真技术还会逐步渗透到军事和经济建设领域，并将发挥举足轻重作用！

参考文献

[1]张锋.计算机仿真技术及其应用[J].电脑知识与技术（学术交流），2007（19） .

计算机仿真论文范文第14篇

在本文中，效率高，仿真精度高，可靠性高，成本低，已广泛应用于电力电子电路的分析设计（或系统）。计算机仿真不仅可以取代许多繁琐的手工分析系统，降低了工人的劳动强度，提高设计能力的分析，避免因在电子信息专业课程的逼近误差分析的方法是更大的，根据实际教学，通过教学实例分析和电单片微机原理课程的仿真分析，并给出了计算机仿真实验教学模式，提供了一种用于学生的当代大学生创新能力培养的平台，提高教学效果，对提高教学质量具有重要的现实意义。

【关键词】

计算机仿真；实验教学；探讨

1 计算机技术的发展，使得它更密切，电子信息和其他相关学科，教学内容，教学相关的计算机技术尤为重要

计算机仿真技术在工程中的应用越来越广泛，在设计过程中，计算机仿真技术，利用计算机模拟教学法，计算机仿真技术和专业课程的整合，使教学更加生动，直观，使当代大学生通过感性认识，加深对理论知识的理解和掌握计算机仿真的方法，可以提高教学效果，提高教学效率，同时拓展了当代大学生的思维空间，大学生的创新能力，适应工作。

2 仿真实验在教学中的应用

开放式实验教学仿真是一个最重要的资源。所谓的“模拟”，与物理实验相比，主要的区别在于，在这个过程中，受试者达到什么是真实的。在物理实验的实验工具，对象出现在物理形式；在仿真实验中，没有物理实验仪器和对象，该过程主要是虚拟实验仪器和设备的操作。仿真结果是很难实现的，物理实验完全相同的程度，但其良好的教学效果明显，性能。

2.1 建立一个多元化的教学环境，提高学习兴趣

对于大多数学生，实验，是感觉到一些概念性的介绍，这本书是很抽象的。虽然一些仪器的照片，但我仍然显得单调。学生缺乏兴趣，易于制备实验原理并不能真正理解。如果学生没有接触实验设备，实验可能是由于操作不当，损坏设备，实验误差。仿真结果可以提供一个可视化的学习环境，内容丰富，图文并茂，运动，有节奏的表达的实验内容的声音和图像，帮助学生在许多方面，这无疑会增加学生的学习兴趣，调动他们的积极性，促进了熟悉的理论和实验设备。特别是一些奇怪的和复杂的工具，为学生，通过实践，实验操作简单，一个深思熟虑的计划，以提高教学效率。在同一时间，降低损失率。

2.2 打破时间和空间的限制，以确保实施开放式实验教学

结合仿真和网络，网络作为一个平台来模拟实验教学。实验教学，学生可以利用校园网或Internet，课程内容预习和复习，在时间和空间上的扩展教学内容，学生可以全面了解和把握实验教学内容。作为一个“开放实验室，学生可以根据自己的时间，在任何地方自主学习，让学生根据兴趣，可以满足不同层次的需要，学生的学习。同时，实验环境下学生的自主学习能力，学生的自主学习能力测验。

2.3 节约实验经费，无所畏惧的环境下，项目的数量，并确保测试

高新技术在自然科学领域和设备是昂贵的，和扩大规模，数量和有限的教育资金，设备相对匮乏，教学模式单一不能满足传统实验教学的需要。多媒体仿真结果具有投资少，更多的灵活性，以缓解紧张局势。同时，学生可以在不同的环境下测试他的想法建立自己的测试。另一方面，一些实验也有一定的风险，在实验项目开放，通常有许多学校保留，学生不能大胆实验。在很大程度上培养学生的创新能力。误差仿真系统是非常强大的，一旦学生操作误差仿真过程，系统立即指出，调整误差，如果调整好了在前面的步骤是不允许采取下一步行动，迫使学生排练直到成功，学生的创造性思维得到很好的发展。确保数量和实验项目。

2.4 电子技术的飞速发展

教学内容，课程内容越来越多。电路分析，电子电路，数字电路，高频电子电路，信号与系统，微机原理已被电子信息的一门必修课，如在许多专业仿真软件的计算机仿真技术的发展已被广泛应用在电子信息领域，如鲁镇，MATLAB。如果集成仿真软件的研究教学内容，不仅可以节省类，也可以使教学更加生动，直观的，视觉的理论很难理解，当代大学生可以通过计算机模拟实验观察到的现象，过程和结果。当代大学生有一个感性认识，可以加深我们对记忆理论的理解，特别是在计算机仿真技术，提高学习能力，分析和解决问题的能力起着重要的作用。在教学过程中，计算机教学的理论分析，计算机模拟和电子电路技术，模拟电路，数字电路，单片机原理的应用，结合课程理论，教学更生动，直观，容易理解。同时，由于计算机仿真技术已被广泛应用于工程实践中，计算机仿真技术的重要作用，大学生就业。下面的电路分析和单片机原理课程为例，计算机仿真技术在教学中的应用。设计变更的平台设计，克服了传统实验设计的缺点是穷人，提高当代大学生的创新能力。

2.5 个传统实验教学设计的常规实验室试验，对当代大学生的电路设计中，经常会有问题，如果直接测试，损失和设备装配将是一个严重的原因，很难在规定时间内完成实验。因此，如何开展当代大学生实验教学，根据电路实验教学，只有测试电路理论，理论知识是有限的，电路不改变，很难提高学生的创新能力，创新能力。

2.6 模拟实验教学的虚拟电子实验室，基于电路仿真，当代大学生可以通过使用虚拟装配仿真产生电路，基于虚拟仪器的分析。虚拟实验平台的电路设计，创造了一个当代的大学生，观察实验现象，对实验结果的分析，利用虚拟仪器，实验成本不会损坏的组件和工具。也可以随时更换，验证了理论知识，提高创新能力。因此，电路仿真软件可以用来改变传统的教学模式，也可以增加综合性，设计性实验。与传统的电子实验室相比，低成本，高速电路仿真平台，效率高。当代大学生的实验设计，分析了电路仿真，改进后的电路在任何时间，提高学习的积极性，拓展思维空间，提高分析问题和解决问题的能力。

3 结论

教学理论与实践，理论和计算机模拟的问题相结合，简化了复杂的视觉效果，提高当代大学生学习的主动性和学习兴趣，提高教学效果，提高教学效率。实践证明，计算机仿真，模拟电路，数字电路，电路实验教学，电子电路，高频，单片机原理如教学，会收到较好的教学效果，更实际，深化教学改革

【参考文献】

[1]孙春丽.多媒体CAI在中学化学实验教学中的应用与研究[D].内蒙古师范大学，2005年

[2]韦汉吉.新课改语境下师范生探究型教学能力培养[D].广西师范大学，2006年

计算机仿真论文范文第15篇

计算机仿真是集系统工程、控制理论、计算技术于一体的综合性学科，它利用计算机强大的信息处理能力构建数学模型、模拟现实系统，并通过评价仿真实验数据来验证模型的正确性。在信息科学领域，计算机仿真已经成为研究者从事科学研究的重要手段。另外，在实际科研条件不充分的情况下，计算机仿真也是研究者从事课题研究的有力工具。它可以帮助研究人员在一定程度上摆脱科研条件的限制，从事大量专题研究。对于科研条件相对落后的高校，培养信息类研究生的计算机仿真能力显得尤为重要。科研设备昂贵而科研经费不足导致一些前沿的课题研究无法开展，一方面限制了学校自身的学科发展，另一方面也限制了研究生的培养。从培养通信专业研究生的科研能力出发，本文提出应用仿真软件和计算机实验设备构建科研仿真平台，改善研究生从事课题研究的环境。文中提到的平台建设方案不仅能缓解科研条件薄弱导致科研领域受限的问题，而且可解决现有仿真软件很难满足新课题研究需求、仿真结果跟实际系统脱节的问题。在平台建设过程中，研究生将提升自己的计算机仿真能力，扩展课题研究的领域。

计算机仿真软件应用现状

计算机仿真研究始于上世纪八十年代，国外有研究组织以计算机为工具模拟复杂系统。到今天，已经出现了大量的计算机仿真软件。现有的仿真软件（特别是商业软件）存在如下缺陷：首先，很难满足新课题的研究需求。很多商业仿真软件面向实验教学，旨在提高教学效率。其功能大多模拟已经很成熟的系统和模型，适合已经存在的工程应用。对于一些新领域、新课题的研究，由于理论模型需要不断更新和完善，其内容很难得到仿真软件的同步支持。新领域和新课题的支持欠缺导致这些软件不能很好地满足科研需要。其次，大部分商业软件不提供开源代码或者深入开发的接口。当面临新课题时，研究人员无法有效扩展这些软件，使之应用于新的研究领域。最后，仿真设计的系统跟所模仿的实际系统存在差距。计算机软件的模拟过程往往忽略大量实际约束条件，更多地停留在理论设计层面，可能导致仿真结果跟实际应用脱节。

构建仿真软件平台培养研究生的科研能力

在培养通信专业研究生时，导师应该充分考虑到仿真软件上述的缺陷，锻炼学生正确使用仿真软件从事课题研究的能力。从而摆脱已有软件的功能限制，增强科研的灵活度。

1.建立开源的仿真软件实验环境从开源仿真软件入手，摸索改进和自主设计仿真软件的方法，建立适合课题研究的仿真软件平台。图1说明了本研究的思路。通信领域的很多课题都是开放的，研究生可以选择自己感兴趣的方向。但科研基础、科研经费、科研时间以及实验条件的限制，最后导致科研基础薄弱，无法为研究生提供优良的科研环境，支持其从事新课题、新热点的专题研究。通过引入仿真软件，研究生可在导师的指导下改进仿真软件或自主设计仿真软件。最后，形成以仿真软件为平台的科研环境。这不仅弥补了科研资源的匮乏，而且拓展了课题研究领域，研究生可以根据自己的兴趣方向开展专题研究。

2.实验环境中用到的仿真软件根据研究方向和参与项目的分工，导师应该为学生指定合适的仿真软件。譬如，从事网络协议研究的学生，导师可为其安排Matlab和NS2等仿真软件；从事无线通信系统设计的学生，导师可为其安排Matlab和GloMoSim等仿真软件。

3.培养应用和开发仿真软件的能力考虑到仿真软件的缺陷，在培养研究生的计算机仿真能力时需要从两方面入手：第一，选择便于二次开发的仿真软件，培养研究生改进现有软件、甚至自主开发仿真软件的能力；第二，仿真设计跟实际系统设计相结合，在培养研究生原理分析能力的同时增强工程实践能力。前一个方面考虑到仿真软件不一定满足新课题的需要，譬如当前还没有能很好支持认知无线电研究的软件。因此，在指导研究生时，导师一定要考虑到所用软件是否支持二次开发，能有效扩展现有平台，从而支持新课题的研究。开源的仿真软件能很好地满足这一需要，譬如，开源的NS2软件为通信课题提供了一个开放的研究平台，研究者通过添加新功能模块，能将其扩展成适应新课题的平台。

构建计算机实验平台培养研究生的科研能力

在对专题进行原理性研究时，仿真软件为研究的深入提供了很多的便利。但是，仿真软件存在一个不可忽视的缺陷——不能完全还原实际工程场景。基于仿真的研究成果往往是原理性的结论，很难直接应用到工程实践中。因此，除培养研究生的仿真能力外，还需要锻炼其工程应用能力。本文提供了另外一种仿真思路：在利用软件方法进行仿真设计后，再利用计算机实验平台来搭建一些实验原型，近似模拟最后的实际系统。组建这样的原型系统既充实了科研资源，又锻炼了学生的工程实践能力。譬如，为构建一个MPLS网络，实验室需要投入很高的经费购买路由器设备，这意味着经费不充足的实验室无法从事MPLS网络方面的研究。此时，如果在计算机上安装Linux系统，并配置MPLS功能，即可用来充当MPLS路由器并组建一个MPLS实验网络。这种计算机平台仍然是一种仿真环境，但比纯粹的仿真软件更接近工程环境了。学生可以在这样的实验条件下从事很多MPLS网络方面的课题研究，这对提高学生的工程实践能力有很大的帮助。为有效构建计算机实验平台，研究生应该从课题研究需要出发，有针对性地学习计算机系统结构方面的知识和技能。导师应该引导研究生学习《操作系统》、《嵌入式系统》等课程。另外，导师还应引导研究生学习Linux方面的技术，提升学生应用Linux从事系统开发的能力。