航天测控系统仿真平台论文摘要

时间:2022-05-07 11:29:12 论文 收藏本文 下载本文

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航天测控系统仿真平台论文摘要

篇1:航天测控系统仿真平台论文摘要

航天测控系统通用仿真平台论文摘要

建立能够囊括所有航天器类型的'三种航天器仿真模型、提出航天器动力学仿真通用积分右函数、构造三种类型的地面测控网仿真模型、设计通用仿真软件、基于动态链接库,建立动态映射技术,完成航天器遥测、遥控专用仿真软件与通用仿真软件的动态链接。融合了物理仿真和数学仿真、统一了航天器仿真和地面测控网仿真、实现了多航天器、多中心、多测站、多频段、高效率的航天测控系统通用仿真。

作 者: 闫高宗 YAN Gao―zong 作者单位: 西安卫星测控中心,陕西,西安,710043 刊 名: 系统仿真学报 ISTIC PKU 英文刊名: JOURNAL OF SYSTEM SIMULATION 年,卷(期): 18(z2) 分类号: V4 TP3 关键词: 航天器 测控网 仿真模型 通用仿真平台

篇2:加强网络教学平台建设论文摘要

加强网络教学平台建设论文摘要

本文讨论了网络教学平台在教学中用到的基本功能,从而加强教师对,网络教学平台的认识,以老师观念的改变为根本来加强学校的网络教学平台建设,同时学校应提一切可能来帮助老师提高他们对平台的重视度和运用水平。

作 者: 李玉霞 周智男 张彬

作者单位: 河北农业大学现代教育技术中心,河北保定,071001

刊 名: 中国科教创新导刊

英文刊名: CHINA EDUCATION INNOVATION HERALD 年,卷(期): “”(23) 分类号: G420

关键词: 网络教学平台 教师培训

篇3:变电站仿真系统设计论文

变电站仿真系统设计论文

1仿真范围

1.1变电站综合自动化系统仿真模拟

模拟变电站的综合自动化系统包括正常时的显示和操作现象。模拟做到监控机和测控柜画面布置与现场一致;监控机和测控柜显示点与现场一致;监控机、测控柜操作点、操作步骤与现场一致;监控机上运行人员必需的告警信息与现场一致。

1.2变电站继电保护和自动装置仿真模拟

模拟变电站微机保护装置和自动装置的操作、显示、动作逻辑,以及装置发生故障后对系统的影响。实现继电保护和自动装置的仿真与实际系统一致,由测量、逻辑和动作三个环节组成,能正确模拟保护的启动特性、复归特性和时间特性。继电保护和自动装置的显示点、操作点与实际设备一致,能够正确反映设备的可操作元件(例如:压板、盘后空开、重合闸把手)变位后对系统的影响;能够正确反映CT、PT断线对继电保护装置的影响。保护屏液晶事件报告与现场一致,故或异常状态下,继电保护动作现象应符合设计要求,与实际一致。

1.3其他仿真模拟

模拟变电站内设备的`五防闭锁逻辑以及倒闸操作流程。能够自然反映学员正常操作或者误操作引起的响应,防误逻辑正确;模拟低压交流系统和直流系统正常操作、参数指示、故障;模拟户外配电装置设备操作、状态及参数指示、故障。

2仿真系统硬件构成

仿真系统硬件主要是计算机、网络设备、音响。硬件构成如图1所示,其中:

(1)计算机2~3台(建议),部分计算机可由多个功能集成,采用画面切换方式。主要用来运行教练员台、监控系统、五防系统、保护小室和就地系统。

(2)网络设备1套,为保证仿真系统数据传输的实时性。

(3)音响系统1套,模拟主控室报警、事故等音响效果。

3软件系统

(1)计算机操作系统软件。所有计算机操作系统都采用中文操作系统WindowXP专业版,是计算机自带的操作系统,由计算机供应商提供。

(2)仿真开发支撑系统。仿真支撑软件是衡量仿真系统技术水平的重要标志,一个先进的仿真支撑软件除了提供模型开发手段外,还应对整个仿真系统的资源进行管理和协调。该系统开发了完全建立在Windows平台上的仿真支撑软件,它是本仿真培训系统的控制、管理中枢,集仿真管理、仿真开发、仿真培训功能于一体。

(3)教练员台。设置丰富的培训管理功能,实现培训过程的组织、管理、控制,人机界面友好,易于使用。

(4)电气模型软件。模型软件是为了仿真电网和变电站的物理过程而开发的软件,具体分为:电力系统分析计算软件、继电保护和自动装置仿真软件、测控模型软件、所用电模型软件。

(5)保护屏软件。保护屏软件以虚拟盘的形式再现变电站保护小室的微机保护装置、测控装置,模拟装置上操作元件、液晶事件报告。

(6)监控软件。监控软件模拟变电站主控室内监控后台机上的所有显示和操作:开关、刀闸的操作及状态显示,电气参数的显示,母线电压棒图,简报信息,光字牌报警等。

(7)五防软件。五防软件模拟主控室中的五防机,实现与现场实际一致的倒闸操作流程。

(8)就地系统软件。模拟户外配电装置,实现户外设备的就地操作、检查。

4系统功能

变电仿真系统通过一对一的全仿真,应具备以下功能。

(1)监视功能:具备现场监控系统的各种监视画面,可监视变电站设备运行状态、各电气量、事件告警信息、继电保护和自动装置的动作信息。

(2)设备操作:模拟变电站可操作设备的操作,包括分、合断路器,分、合隔离开关,设备停运、投入等各种实际情况,操作过程和结果在监控系统和微机保护装置上实时正确反映。对于违反现场规程的误操作,例如:带负荷拉合刀闸、带地刀合开关、带电合地刀等,仿真系统自然产生相应的后果。

(3)异常仿真:模拟电网异常、设备异常发生后,支持学员进行处理、隔离异常设备,恢复电网到正常运行状态。

(4)故障仿真:模拟电网事故、设备事故发生后,发生电网潮流变化和继电保护连锁动作,支持学员进行处理、切除或隔离故障点,恢复送电,将事故的影响降到最低。仿真系统具备完整的故障类型,可任意设置简单或一二次组合故障。故障发生后的动态响应应与实际基本一致。

(5)实现培训功能:模拟变电站运行或故障状况对电网的影响,使得运行人员掌握基本运行操作,规范流程,了解事故发生的现象、原因、变化过程,总结积累事故处理的经验,可作为日常培训和学习之用。

篇4:滚动直线导轨测控系统设计论文

滚动直线导轨测控系统设计论文

1测控系统设计分析

1.1试验台结构设计

测试系统的作用是控制机械部件进行运作,其中,驱动部件带动试验台面部件,使其能够在床身上进行往复的运动;加载部件能够对被测导轨进行正确的加载,并且可以调节力的大小,从而使试验装置进行模拟加载跑合试验;并对相关寿命试验参数进行监测和采集。这些功能的实现需要搭建完善的测控硬件系统,并且根据所需要实现的功能,编制完善的试验控制软件、测试软件、数据分析软件等,使试验台能够按照预计的方案进行试验,并能够获得导轨副相关参数如:型号、载荷、震动等相对工作时间的变化曲线。本试验台主要由测控系统、加载力控制系统、驱动电机控制系统及数据采集系统组成。

1.2加载力控制系统

1.2.1试验的加载力分析

我国目前的寿命试验台可以进行单条导轨的试验,然而加载力不能变化,加载方式单一,不能提供高加载。为了提高试验效率,试验台面上表面设置相互平行的三条被测导轨副转接板,每条被测导轨副转接板上均设置一条被测导轨副,被测导轨副转接板可以根据被测导轨副型号的不同进行更换,保证了试验装置的通用性,因此需要三组加载力装置分别对三条被测导轨进行加载,实现被测导轨可以分别加载或是同时加载;由于工作时,导轨所承受的载荷是变化的,因此加载力的调节范围需要较大,并且现在厂家所使用的导轨最大承载可达到30t,根据以上要求,选择液压加载的方式,液压加载可以提供高压力(30t),并且其传动平稳,可以实现自动过载保护,具有使用寿命长、体积小、重量轻等优点,满足本试验台的需求。因此加载部件主要由龙门和三个液压缸组成,三个液压缸并排安装在龙门顶部,可分别对三条被测导轨副进行加载,并且可以根据实际加载要求更换不同上下加载工装。

1.2.2加载力控制系统设计

液压缸加载的控制分为加载动作的控制和加载力大小的控制。加载动作即为液压缸的伸出和缩回,可以通过三位四通电磁换向阀来控制;加载力的大小通过减压阀来控制。根据试验要求,现设计加载力控制的液动原理图,当液压站本身通路正常时,三个减压阀8接收到AO电压信号后,输出相应的压力,压力变送器可以监测减压阀输出压力的大小,换向阀10接收到减压阀给的压力信号后,可以给油缸11相应的液压力,换向阀的左右电磁铁的通断,可以控制油缸流量进入的方向,从而控制油缸的伸出和缩回动作,蓄能器7的作用是保压,可以避免电机长期连续工作。减压阀的控制信号AO要求可以通过程序提供0~10V的电压信号,工控机给输出卡信号,使板卡输出相应的模拟电压信号给减压阀,经分析PCI-1720是一款具有4路模拟量输出口的输出卡,可以提供0~10V范围的电压,满足试验需求。结合所选板卡及试验要求,设计加载力大小控制接线,工控机控制采集卡PCI-1720输出0~10V的电压信号,板卡VO口输出的电压信号发送给相应的减压阀,减压阀为液压缸的运动提供压力。电磁阀的控制信号DO要求所选的控制板卡可以给出六位的数字信号,每两位高低信号控制一个电磁阀,,当电磁阀右电磁铁为高信号,左电磁铁为低信号时,油缸的活塞向下运动,实现伸出动作;当电磁阀左电磁铁为高信号,右电磁铁为低信号时,油缸的活塞向上运动,实现缩回动作。经分析PCI-7260可以提供8通道大功率继电器输出,并且可以单独控制,满足试验需求。结合所选板卡及试验要求,设计电磁阀的控制接线,工控机控制板卡PCI-7260的NO和COM口向电磁阀发送数字信号,六个DO口分别控制三个液压缸的伸出与缩回动作。由于电磁阀里有磁铁线圈,当断电时,它会产生电感电流,其中与电磁阀并联的二极管就是为了释放这些电感电流,防止这些电流加在板卡的端口,影响板卡的性能。

1.3驱动电机控制系统

1.3.1电机控制的分析

,本试验台的运动通过在试验台面的一侧安装齿条,齿条与驱动部件中的齿轮啮合,在驱动部件的带动下实现试验台面部件往复运动的功能。驱动部件主要是由电机与减速器组成,电机的转速及其正反转一般是由变频器[9]控制的,变频器根据工控机输入的电压量,来控制电机的转速,从而控制试验台面的移动速度,并且变频器通过接受相应的数字信号可以控制电机的启动和停止;电机要实现正反转控制,将其电源的相序中任意两相对调即可,当试验台面运动到最大试验位置时,变频器会接收到相应的数字信号,并且可以输出信号给电机来改变转向。同时,由于电机的控制程序有出错的可能,使电机不能正常的正反转,所以还要设计一个急停开关,可以通过人工控制使机床瞬停。

1.3.2电机控制系统设计

变频器接收到的电压量和数字信号都可以由工控机的板卡提供,电机的启动、停止和正反转要求所选的控制板卡可以给出三位的数字信号,并可单独控制,经分析PCI-1716可以提供16位数字量输入/输出通道,并且可以提供0~10V的模拟输出,由于变频器输出的电流量比较高,但是板卡输出的的较小电流信号,因此选用继电器用于电机的控制系统中,起到电控开关的作用,根据所选板卡、电器元件及试验要求,设计使用五个继电器分别控制电机的停止、启动和正/反转信号开关以及正向到位和反向到位开关,当继电器的输入端接受到板卡PCI-1716相应DO口发出的数字信号后,继电器便处于接通状态,变频器的端口接受到信号后,在输出信号控制电机的电机的停止、启动和正/反转;正向到位和反向到位信号时要通过光电开关控制的,光电开关安装在试验台面试验范围的最远端,试验台面运动到最大试验距离时,会遮挡光电开关,光电开关给PCI-1716相应DI口的发出信号,通过工控机中所编程序控制反馈给电机正反转开关,改变电机的转向,从而实现试验台面的往复运动。正极限和反极限开关是由两个限位开关实现的,两个限位开关安装在试验台运动的最远端,串联接在变频器的急停端口处,一旦试验台接触或是人工触碰到任意限位开关,试验台都会当即停止,防止试验台冲出床身,造成事故。

1.4数据采集系统

1.4.1数据采集分析

试验台往复运行时,被测导轨的振动状态可以体现导轨的`使用寿命状况,通过监测振动量相对工作时间的变化曲线,可以分析导轨的磨损状况;同时,加载力也要实时监测,确保被测导轨所承受的载荷是按预设的大小施加的;,由于液压系统中的油缸及油路管道对于减压阀输出的压强有损耗,所以减压阀的输出压强也需要进行监测。

1.4.2数据采集系统设计

振动量、加载力及液压力的采集都可以通过板卡采集,并传送给工控机中显示出来,经分析PCI-1716可以提供16路单端模拟量输入,满足试验需求,传感器将采集的信号传送到板卡的AI口,板卡将接收到信号传送给工控机,工控机将信号的变化曲线显示在电脑界面上,实现了实时监控被测导轨参数的目的。试验台进行寿命试验时,工控机通过输出卡PCI1716给变频器信号,变频器控制驱动电机的转速,使试验台按预计的速度运行,当试验台接触到光电开关时,光电开关给变频器信号,实现试验台的正反转,当试验台运行超过设计范围时,限位开关起到急停作用,工控机还可以通过控制采集卡的数字输出,来控制润滑泵的使用,对被测导轨进行润滑;试验台正常运行时,需要对被测导轨进行加载,PCI1720输出卡给减压阀相应的电压信号,使液压缸输出预计的压力,电磁阀接受PCI7260输出卡的数字信号,来控制液压缸的动作,液压力计记录液压缸的内部输出压强,力传感器监控被测导轨所受的加载力,帮助液压缸提供符合试验要求的加载力;试验台正常加载运行时,振动传感器不断的将采集到的三条导轨的机械振动量转化成电信号,电信号通过调理仪的分析转化,传送给采集卡PCI1716,从而可以在工控机的记录仪里观测到振动的变化曲线,记录试验台不同运行速度和不同加载力情况下的被测导轨振动变化曲线,从而来分析导轨的寿命。

2控制系统软件设计

根据试验的需求,系统的软件设计包括试验控制软件、测试软件、数据分析软件,针对本试验台所要实现的功能,控制软件主要是电机的控制、液压缸的加载及润滑泵的控制,测试软件主要是液压缸压强、被测导轨加载力及振动变化曲线的监测,数据分析软件的功能主要是对于试验数据的分析、记录、调用及输出打印等。

2.1系统主程序流程图

系统主程序流程图,试验开始时,首先要确定被测滚动直线导轨副的型号和加载力大小及其试验环境,数据处理软件记录这些参数的设置,接着把被测件安装在被测导轨副转接板上,通过按键控制开启润滑系统,为试验的进行做准备;接下来,启动加载液压缸对被测导轨副进行加载(先空转,然后逐步加载),通过控制伺服阀以及压力传感器的监测将载荷加至指定值,并保持载荷不变,来模拟导轨实际工况;然后,启动振动传感器,在线监测振动量的变化情况,启动电机控制系统,使工作台面按试验计划往复运作。在测试软件里,可以对振动量实时监测显示,试验者通过观察振动变化曲线来分析导轨使用寿命的状况。当变化曲线有异样时,需要观测被测导轨是否有点蚀,如果有的话,并且导轨的行程没有达到额定值,说明此产品不合格,数据处理软件记录下此不合格导轨的信息;若被测导轨没有发生点蚀现象并且行程达到额定值,则说明导轨的寿命合格,数据处理软件同样也记录下此合格导轨的信息,如此完成导轨的寿命试验。

2.2试验台程序主界面

程序的主界面是利用VisualBasic6.0编写的,程序的主界面,界面上包含了参数的设置、寿命试验的实施、加载力及振动的监测、板卡及电机的测试和被测导轨数据的分析,数据存储、数据查询及数据的输出报表等功能。

2.3寿命试验程序界面

寿命试验运行的程序界面,可以控制试验台往复运行以及加载力的控制。

2.4参数监测界面

,可以实时观测加载力的变化,振动变化曲线是通过iocomp控件来绘制的,纵坐标为板卡所收集到的传感器测得的信号。

2.5数据处理软件

本测控系统的数据处理软件是采用VisualBasic6.0编写,并结合Access数据库设计了导轨副寿命测量信息数据库、人员及测量标准数据库以及数据库管理软件,用于保存导轨副参数信息,寿命测量原始数据,分析数据结果等,能够很好地满足工厂的实际生产测量需要。

3试验台设计成果

为滚动直线导轨寿命试验台实物图,在已经设计好的试验台机械结构的基础上,运用上文所分析设计的测控系统,试验台面已经可以模拟工况的往复运行,并且液压加载系统可以为三根被测导轨提供0~30t的加载力,在加载力为30t时,试验台面可以最高速度正常运行,振动传感器所收集到的信号可以在参数监测界面进行监测,同时试验数据通过数据处理软件保存在数据库中,随时可以被调用分析。

4结束语

本文针对滚动直线导轨副试验台所需实现的功能问题,对其测控系统进行了研究。结合滚动直线导轨副寿命试验装置,提出了试验台测控系统的设计方案,用以实现模拟被测导轨在工况下的运行、导轨的加载以及参数的监测功能。本文提出的滚动直线导轨副试验台测控系统的设计方案,可为滚动直线导轨副试验台的研制提供参考,有助于提高国产滚动直线导轨副的性能。为滚动直线导轨副寿命参数的分析提供了试验基础。

篇5:海上航天测控系统领域本体的构建研究

海上航天测控系统领域本体的构建研究

随着我国航天事业的高速发展,对海上测控系统提出了越来越高的要求.测量船执行任务时涉及飞行器、船栽设备、测量船工况等任务要素.本文根据任务要素的主要层次关系及它们之间的.约束关系,构建了海上航天测控系统领域本体TTC_Onto,其实现和应用可以有效地提高任务分析的灵活性和准确性.并给出了TTC_On-to的构建过程及其评价机制.

作 者:黄凯 张忠华 倪晓秋 HUANG Kai ZHANG Zhong-hua NI Xiao-qiu  作者单位:黄凯,HUANG Kai(西安交通大学电信学院,陕西西安,710049;中国卫星海上测控部,江苏江阴,214431)

张忠华,倪晓秋,ZHANG Zhong-hua,NI Xiao-qiu(中国卫星海上测控部,江苏江阴,214431)

刊 名:飞行器测控学报  ISTIC英文刊名:JOURNAL OF SPACECRAFT TT&C TECHNOLOGY 年,卷(期): 27(6) 分类号:V556 关键词:领域本体   航天测控   测量船   飞行器  

篇6:基于 NTP 的航天测控网络对时系统研究论文

0 引言

随着我国航天技术的快速发展,在系统内已经形成了多种业务种类、多种网络拓扑结构的航天网络设备体系。例如卫星发射和测控系统需要依靠高可靠性和高精确度的计算机来控制关键节点工作。这类应用对系统内部各设备的时钟统一性和精确度要求很高,必须对用户设备进行时间同步,以保持航天器与测控系统各用户设备时间和频率的高度一致。网络时间协议(network time protocol,NTP)采用主动对时方法,克服了网络竞争机制对系统校时精度的影响,能实现系统时钟的一致和精确;因此,采用 NTP 协议实现网络对时系统,可以有效解决这一问题。笔者对 NTP 基本原理、工作模式等进行研究,建立了在航天测控网络上的 NTP 对时系统构架,设计并编程实现了 NTP 网络对时系统。

1 NTP 的基本概念

1.1 NTP 协议

NTP 协议是美国 Delaware 大学的 Mills 教授在1985 年提出的,可以实现时间服务器或精确的`时钟源(如石英钟、GPS 等)同计算机的时钟同步。NTP协议适用于在拥塞的网络环境下提供精确和健壮的对时服务,把计算机的时间同步到标准时钟源上,可实现在局域网上误差小于 1 ms,广域网上几十毫秒的高精度时间校准,同时其加密认证的模式可防止恶意的协议攻击,具有广泛的应用前景。

1.2 NTP 基本原理

NTP协议主要以客户端/服务器方式进行对时,而且适用于性能差异大的客户端及服务器,每次对时共需2个数据包。假设客户端发送对时请求的本地时间为T1,服务器端接收对时请求的服务器时间为T2,服务器端返回对时请求的服务器时间为T3,客户端收到返回请求的本地时间为T4为客户端和服务器端的时间偏差,T1到T2的路径延迟为1,T3到T4的路径延迟为2总路径延迟。

篇7:基于 NTP 的航天测控网络对时系统研究论文

目前,航天测控网络的主要设备使用直接连接时钟源的方式来实现时间同步,如以铷原子钟为高精度时钟源,IRIG-B 为串行时间同步码(该码可以实现高精度对时,具有标准化接口等特点)。这样每台设备都需配置 PCI 时统卡来解 B(DC)码,造成系统成本高且增加了系统的复杂性。而未配置 PCI 时统卡的设备时钟大多靠人工手动来调整,鉴于人工手动调整引起的误差以及各个设备内部时钟的性能差异等因素,会造成整个网络中设备时间的不统一。

3 网络对时系统的设计实现

笔者以 Visual C++6.0 为开发平台,运用 Winsock网络编程技术,实现了 NTP 报文的收发功能。

3.1 服务器软件设计

服务器软件设计流程如图 3 所示。服务器运行后,通过对串口接收数据,自动判断上级时钟源的类型,计算出 UTC 时间;根据工作模式的设置可以定时向客户端广播时间报文,或接收客户端的时间同步请求,调用本地时钟查询函数来添加请求报文的到达时间戳 T2,将上述报文保存在表中,接收下一个时间同步请求;如果此时没有新的请求,则再次调用系统时间并添加返回给客户端的时间戳 T3,并同时将时间报文送回客户端。

3.2 客户端软件实现

客户端软件主要功能有:定时向 NTP 时间服务器发送时间同步请求并接收时间服务器返回的带有时间戳的 NTP 报文,计算时间偏差、网络延迟和调整本地系统时间;能够通过广播方式接收报文并直接调整本地系统时间;提供对时请求函数接口为其他应用程序调用。

4 结束语

实践结果证明:该系统能把全网中的设备时间偏差精度控制在 1 ms 以内,实现了高精度对时,确保了航天测控网络系统内时间的准确性和一致性。

篇8:机械工程虚拟仿真实验平台如何构建论文

摘要:虚拟仿真实验教学能降低实验成本、减少危险性,是目前各高校实验室建设的重要方向。本文分析了虚拟仿真实验教学的重要性,根据农业院校机械工程学科的特点,提出了农业院校机械工程虚拟仿真实验平台应构建的5个实验平台方向。

关键词::虚拟仿真;农业院校;实验平台;机械工程

随着经济社会的发展,各种精密机床和实验设备在高校实验室的使用越老越多。但与此同时,由于数控加工系统普遍设备昂贵,使用和维护成本高,而且带有一定的危险性,很难容纳多学生的学习。通过VR虚拟现实技术可以很好的避免这些问题。虚拟实验室是一种开放的网络虚拟实验教学系统,该系统是以教学为基础的网络技术,通过虚拟现实技术来构建,把现在实验教学中的实验资源虚拟和数字化,从而达到课程实验教学的目标。

1农业院校机械工程学科的特点

农业是国民经济的基础,农业机械化是农业现代化的重要标志,关乎“四化”同步推进全局。智能农机装备代表着农业先进生产力,是提高生产效率、转变发展方式、增强农业综合生产能力的`物质基础,也是国际农业及装备产业技术竞争的焦点。高等农业院校的机械工程学科专业,培养机械工程、农业工程的专门工程技术人才,是我国高等农业教育的重要组成部分,对于振兴我国地方经济、发展农业生产,实现我国农业向现代化农业的历史性转变具有重要的意义。

篇9:机械工程虚拟仿真实验平台如何构建论文

作为农业院校的机械工程虚拟仿真实验平台应该需要满足课程基本实验知识的传授、基本实验的操作、并有一定的农业院校特色,以增加学生动手的积极性,培养学生的动手、动脑能力,为学生在以后的学习工作中打下坚实的基础。

2.1机械工程基础虚拟仿真实验教学系统

机械工程基础虚拟仿真实验教学系统让学生在虚拟的三维环境下进行实验和练习,使用信息网络技术对实验和练习的数据进行采集,再结合虚拟仿真实验教学管理平台进行实验课程安排和实验效果的考察,从而可以解决机械专业实验教学工作中对于机械设备结构原理认知学习的晦涩难懂,减少对实验设备的损坏,帮助院校改善和解决实验设备台套数的不足、需要经常维修等问题,切实提高机械专业学生的实验实践能力。

2.2数控加工虚拟仿真系统

本系统以VR虚拟技术结合数控加工专业知识,辅助数控加工专业教学。并以自动引导的方式对该系统进行模拟教学。数控加工应包含数控机床、数控铣床、机械手、输送线等,利用虚拟现实的沉浸感,使学生对整个系统进行逼真模拟体验;利用虚拟现实的交互性,让学生对模拟环境内的物体进行操作,最后进行学习测评。可以现场近距离去观察设备的运行状况。同时可以进行多人协同参与。再现真实、逼真的效果。

2.3液压传动实验虚拟仿真实验教学系统

该系统主要是液压系统认知实验,让学生了解液压系统的基本组成、布局及工作原理、液压系统在整个机械设备中的作用;了解液压系统中主要液压元件,其中包括液压动力元件、液压执行元件、液压控制元件、液压辅助元件等在液压系统中所起的作用等。

2.4基于虚拟样机技术机械设计及动力学仿真实验系统

该实验系统主要是基于ADAMS(AutomaticDy-namicAnalysisofMechanicalSystem)软件构建实验教学系统由三个模块组成:零件数字设计,机械系统动力学仿真,零部件力学性能仿真。相关专业的学生不仅可以应用实验平台直接进行相关实验,而且可以通过平台提供的仿真软件开展自主探索性虚拟实验,为拓展学习提供了良好的平台。

2.5农业机械特色虚拟实验平台

该系统可以结合农业大学特色,开展智能农业装备、拖拉机等特色项目的虚拟仿真实验。比如模拟农田机器人作业等虚拟仿真实验,展示机器人工作过程,让学生更好地了解机器人结构、控制、驱动形式、作业特点、振动等相关知识,克服了传统实验时浪费严重、噪音高、难重复、自然环境和生产条件受限多等缺点。农田信息实验平台可以包括图像实时采集与图像分割、图像测量与测距、深度信息获取、真实信息的恢复、实时生成决策结果、智能执行等过程。

3结语

虚拟仿真实验平台能提高机械工程本科生的产品设计创新能力,改善机械类专业核心课程的教学效果,激发学生学习主动性,加强学生对机械产品设计整体性认识。同时,教师的科研项目可以逐步与虚拟仿真实验教学想结合,在科研项目合作的同时,有序地将虚拟仿真的实验成果应用到产品开发、质量管理、产品服务的各个环节,对学生开放的同时,承接企业的产品设计开发任务,缩短新产品研发时间,提高企业竞争力,促进社会经济的发展。

参考文献:

[1]宋正河,陈度,董向前,等.机械与农业工程虚拟仿真实验教学中心建设规划与实践[J].实验技术与管理,,34(1):5-9.

[2]吕明珠,刘世勋.机电专业虚拟仿真实验平台的设计与开发[J].电气开关,(6):23-26.

[3]杜月林,黄刚,王峰,等.建设虚拟仿真实验平台探索创新人才培养模式[[J].实验技术与管理,2017,32(12):26-29.

[4]赵强,欧阳晓平.虚拟仿真实验平台促进创新型人才培养[J].时代教育,2016(15):60-61.

[5]郭润兰,康艳萍,杨东亚,等.机械原理虚拟仿真实验室资源共享平台建设[J].实验室研究与探索,2017,36(6):108-110.

[6]吴涛.机械液压虚拟实验仿真平台的设计与实现[D].重庆:重庆大学,2016.

篇10:机械工程虚拟仿真实验平台如何构建论文

机械工程虚拟仿真实验平台如何构建论文

摘要:虚拟仿真实验教学能降低实验成本、减少危险性,是目前各高校实验室建设的重要方向。本文分析了虚拟仿真实验教学的重要性,根据农业院校机械工程学科的特点,提出了农业院校机械工程虚拟仿真实验平台应构建的5个实验平台方向。

关键词::虚拟仿真;农业院校;实验平台;机械工程

随着经济社会的发展,各种精密机床和实验设备在高校实验室的使用越老越多。但与此同时,由于数控加工系统普遍设备昂贵,使用和维护成本高,而且带有一定的危险性,很难容纳多学生的学习。通过VR虚拟现实技术可以很好的避免这些问题。虚拟实验室是一种开放的网络虚拟实验教学系统,该系统是以教学为基础的网络技术,通过虚拟现实技术来构建,把现在实验教学中的实验资源虚拟和数字化,从而达到课程实验教学的目标。

1农业院校机械工程学科的特点

农业是国民经济的基础,农业机械化是农业现代化的重要标志,关乎“四化”同步推进全局。智能农机装备代表着农业先进生产力,是提高生产效率、转变发展方式、增强农业综合生产能力的物质基础,也是国际农业及装备产业技术竞争的焦点。高等农业院校的机械工程学科专业,培养机械工程、农业工程的专门工程技术人才,是我国高等农业教育的重要组成部分,对于振兴我国地方经济、发展农业生产,实现我国农业向现代化农业的历史性转变具有重要的意义。

2农业院校机械工程虚拟仿真实验教学系统的'构建

作为农业院校的机械工程虚拟仿真实验平台应该需要满足课程基本实验知识的传授、基本实验的操作、并有一定的农业院校特色,以增加学生动手的积极性,培养学生的动手、动脑能力,为学生在以后的学习工作中打下坚实的基础。

2.1机械工程基础虚拟仿真实验教学系统

机械工程基础虚拟仿真实验教学系统让学生在虚拟的三维环境下进行实验和练习,使用信息网络技术对实验和练习的数据进行采集,再结合虚拟仿真实验教学管理平台进行实验课程安排和实验效果的考察,从而可以解决机械专业实验教学工作中对于机械设备结构原理认知学习的晦涩难懂,减少对实验设备的损坏,帮助院校改善和解决实验设备台套数的不足、需要经常维修等问题,切实提高机械专业学生的实验实践能力。

2.2数控加工虚拟仿真系统

本系统以VR虚拟技术结合数控加工专业知识,辅助数控加工专业教学。并以自动引导的方式对该系统进行模拟教学。数控加工应包含数控机床、数控铣床、机械手、输送线等,利用虚拟现实的沉浸感,使学生对整个系统进行逼真模拟体验;利用虚拟现实的交互性,让学生对模拟环境内的物体进行操作,最后进行学习测评。可以现场近距离去观察设备的运行状况。同时可以进行多人协同参与。再现真实、逼真的效果。

2.3液压传动实验虚拟仿真实验教学系统

该系统主要是液压系统认知实验,让学生了解液压系统的基本组成、布局及工作原理、液压系统在整个机械设备中的作用;了解液压系统中主要液压元件,其中包括液压动力元件、液压执行元件、液压控制元件、液压辅助元件等在液压系统中所起的作用等。

2.4基于虚拟样机技术机械设计及动力学仿真实验系统

该实验系统主要是基于ADAMS(AutomaticDy-namicAnalysisofMechanicalSystem)软件构建实验教学系统由三个模块组成:零件数字设计,机械系统动力学仿真,零部件力学性能仿真。相关专业的学生不仅可以应用实验平台直接进行相关实验,而且可以通过平台提供的仿真软件开展自主探索性虚拟实验,为拓展学习提供了良好的平台。

2.5农业机械特色虚拟实验平台

该系统可以结合农业大学特色,开展智能农业装备、拖拉机等特色项目的虚拟仿真实验。比如模拟农田机器人作业等虚拟仿真实验,展示机器人工作过程,让学生更好地了解机器人结构、控制、驱动形式、作业特点、振动等相关知识,克服了传统实验时浪费严重、噪音高、难重复、自然环境和生产条件受限多等缺点。农田信息实验平台可以包括图像实时采集与图像分割、图像测量与测距、深度信息获取、真实信息的恢复、实时生成决策结果、智能执行等过程。

3结语

虚拟仿真实验平台能提高机械工程本科生的产品设计创新能力,改善机械类专业核心课程的教学效果,激发学生学习主动性,加强学生对机械产品设计整体性认识。同时,教师的科研项目可以逐步与虚拟仿真实验教学想结合,在科研项目合作的同时,有序地将虚拟仿真的实验成果应用到产品开发、质量管理、产品服务的各个环节,对学生开放的同时,承接企业的产品设计开发任务,缩短新产品研发时间,提高企业竞争力,促进社会经济的发展。

参考文献:

[1]宋正河,陈度,董向前,等.机械与农业工程虚拟仿真实验教学中心建设规划与实践[J].实验技术与管理,2017,34(1):5-9.

[2]吕明珠,刘世勋.机电专业虚拟仿真实验平台的设计与开发[J].电气开关,2016(6):23-26.

[3]杜月林,黄刚,王峰,等.建设虚拟仿真实验平台探索创新人才培养模式[[J].实验技术与管理,2017,32(12):26-29.

[4]赵强,欧阳晓平.虚拟仿真实验平台促进创新型人才培养[J].时代教育,2016(15):60-61.

[5]郭润兰,康艳萍,杨东亚,等.机械原理虚拟仿真实验室资源共享平台建设[J].实验室研究与探索,2017,36(6):108-110.

[6]吴涛.机械液压虚拟实验仿真平台的设计与实现[D].重庆:重庆大学,2016.

篇11:大型核能海水淡化实验平台及其数据测控系统

大型核能海水淡化实验平台及其数据测控系统

介绍了大型双塔4效核能海水淡化实验平台的组成和实验流程.为了更好地测量温度、压力、流量等各种热工参数,实验平台采用了不同的.测量方案和仪器,并且基于LabVIEW平台和Visual Basic程序,建立了2套数据测控系统,有效地保证了实验数据的采集、存储和分析.

作 者:姬文状 贾海军 宋二猛 JI Wen-zhuang JIA Hai-jun SONG Er-meng  作者单位:清华大学,核能与新能源技术研究院,先进反应堆工程与安全教育部重点实验室,北京,100084 刊 名:实验技术与管理  ISTIC PKU英文刊名:EXPERIMENTAL TECHNOLOGY AND MANAGEMENT 年,卷(期): 23(11) 分类号:P747 关键词:海水淡化   数据测控   LabVIEW   Visual Basic  

篇12:CCSDS标准在新一代航天测控系统中的应用研究

CCSDS标准在新一代航天测控系统中的应用研究

介绍了CCSDS标准的'背景、技术特点、我国航天测控标准的现状与趋势,以及新型号任务对兼容CCSDS标准的需求,分析了现有航天测控设备兼容CCSDS标准的技术条件及进一步功能扩展技术要求.

作 者:杨奕飞 丛波 李强 YANG Yi-fei CONG Bo LI Qiang  作者单位:中国卫星海上测控部,江苏,江阴,214431 刊 名:电讯技术  PKU英文刊名:TELECOMMUNICATION ENGINEERING 年,卷(期):2007 47(5) 分类号:V46 V55 关键词:CCSDS标准   航天测控   统一系统   兼容性  

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