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仿真技术特点(6篇)

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仿真技术特点篇1

关键词:虚拟仿真技术;服装工艺;教学与学习;应用与实践

尖端计算机技术的高度发展为虚拟仿真技术的发展提供了重要的科学基础和形成依据。这使得服装工艺教学产生了新的思路和成果。虚拟仿真技术作为一种媒体交互技术,通过发挥它自身独有的特点(如交互性强、模拟真实、选择多样、使用灵活等),让服装工艺教学能够在虚拟环境中将服装设计中各个环节的实践环境和实践过程以直观的方式传达给学生。由此,学生能够清晰而深刻地发现实物处理中会出现的种种问题和需要注意的各种细节。让学生达到对专业技能应用性更深刻的理解,便于学生充分掌握教学知识,对所使用的专业技术理解更加完善,以此来高效而深层次地达到服装工艺教学的目的。本文将从虚拟仿真技术在服装工艺教学中的特征和其在服装工艺教学中的应用这两个方面来展开探索和讨论。

1虚拟仿真技术在服装教学中的应用特点

虚拟仿真技术在应用于服装教学过程中,通过配置虚拟的实践环境,调配虚拟的实践器材,有着降低教学资金投入、简化教师描述现象、便于学生直观理解生产流程及掌握专业知识等特点。具体应由如下三个方面来进行考虑和讨论:第一,服装工艺教学最终要为服装市场服务,因此不能单独思考,要同时结合与服装生产企业,以此来确保服装工艺教学时,为达到其教学目的所需要的实用性和实践性。第二,服装工艺的教学不仅要让学生在实践过程中明确和掌握对服装生产过程中出现的问题及其解决方法,更要培养学生的创新意识,所以需要做到将服装工艺教学与服装企业产品的模拟生产有机结合。第三,通过仿真虚拟技术来建立完善且合理的教学体系,让服装工艺教学的过程被扩充和丰富,同时注重学生的思维和独立性,达到因材施教。接下来笔者将具体描述虚拟仿真技术在服装教学中的三个应用特点。

(1)仿真的教学情景。应用虚拟仿真技术,对服装企业的生产场景进行一个虚拟化的演示,并同时建立出仿真的服装生产场景,是学生能够亲眼体验到实践情景的保证。在这种虚拟的实践场景中,学生能感受真实生产中的氛围和环境,并考虑操作步骤和会产生的问题。这种模拟能够激发学生的动手动脑能力,这便是虚拟仿真技术的第一个特点――教学情景仿真性。

(2)形象的教学方式。虚拟仿真技术的第二个特色是具有教学方式形象性。在应用虚拟仿真技术时,会有一个直观而立体的影像展示在学生面前,这个虚拟的影像包含了服装企业的生产技术与生产流程。这种通过眼镜直接接受的信息,比起传统的书面或课件传授,会让服装工艺的教学更利于学生接受,加强学生对服装工艺专业知识技能的理解与掌握。

(3)实用的教学内容。服装工艺学科作为一门技术性和实践性都非常强的学科,对学生应用现代技术的能力要求很高。通过虚拟仿真技术构建的仿真实践平台,能够让学生在虚拟实践中对其过程和处理有实感的体验。这无疑在很大程度上降低了学生和教学者展示实践,进行实践和理解实践的硬件难度。因此,虚拟仿真技术在服装工艺教学中第三个特点便是教学内容使用性。这种特性充分地体现了虚拟仿真技术在服装工艺教学中的重要意义,它不仅提高了服装工艺教学的教学质量与效率,更为社会培养了许多现代化的、高质量的生产技术型人才。

2服装工艺教学中虚拟仿真技术的应用

为了将虚拟仿真技术在服装工艺教学中的上述三个特点发挥出来,需要创设合理的虚拟仿真平台来与之配合。其中,又需要划分成仿真软件平台和仿真硬件平台这两个子平台。

(1)虚拟仿真技术在服装工艺教学软件平台上的应用。仿真软件平台的创建有助于实现服装工艺虚拟仿真教学。它在虚拟仿真教学的直观表现、网络传输、信息交互和数字化表现等方面都起着主导地位。仿真软件平台在协作性上的教学形式和教学情景的虚拟表达以及教学内容的仿真传递都至关重要,没有仿真软件平台的搭建很难讲虚拟仿真技术应用于服装工艺的教学中。而将服装企业现代化生产技术作为主要内容,通过建立仿真模型,并创造一个虚拟的仿真环境来表现给服装工艺教学就是仿真软件平台的本质。它在外部配合仿真操作界面搭建了一个虚拟的仿真实践环境,而在内部则是对生产技术实践模式进行了一段仿真演示。要构建仿真软件平台,首先要对服装工艺虚拟仿真教学系统软件有一个明确的理解,在此之上进行设计与开发。当服装工艺虚拟仿真教学系统软件完成后,还需要根据课程和教学目的来进行一个服装工艺虚拟仿真课件的设计与制作。服装工艺虚拟仿真课件的制作需要将学生的专业实践作为参考依据,最终通过虚拟仿真技术,实现一个虚拟的服装企业生产流程,让学生能够获取一个逼真的生产场景,并且实现生产操作的仿真。使学生能够在服装工艺教学中处于一个虚拟的教学场所中,身历其境地以一位企业服装工作者的身份感受虚拟仿真操作。在虚拟化的工作中完成服装企业的现代化生产,这时学生可以更加清晰地了解实际生产过程,充分掌握生产知识。

(2)虚拟仿真技术在服装工艺教学硬件平台上的应用。当学生对专业技能进行学习研究和实践时,则需要搭建仿真硬件平台来为学生构筑一个工作场所,并且配备相应的工具。换言之,仿真硬件平台是虚拟仿真技术在服装工艺教学中硬件设施的基础。而服装工艺教学应用到虚拟仿真技术时,仿真硬件平台所提供的场所和工具的完善程度,将承载着服装工艺教学的质量与效率。仿真硬件平台的特点有如下两个:第一,对企业的生产环境进行仿真。第二,对企业的实际生产过程进行虚拟表现。构建一个完善的服装工艺虚拟仿真硬件平台,其实践的设置和实训室的布置为重点关注的对象。服装企业现代化生产过程需要的特点,应在设施实践中充分体现出来。无论是器械还是设备的配比,都可根据服装企业生产车间的标准来进行相应的配比和模拟。当然,如果条件允许,在仿真硬件平台中配置一些并没有被现代服装企业所广泛使用的高端先进生产设备也是可以的,这些基础设施能够帮助培养学生在服装工艺上的创新意识。仿真硬件平台的配置应当尽可能与现代服装企业相似,为学生创造仿真度高的生产格局,达到一个虚拟实践需求的实践氛围和环境,并通过这种方式来匹配学生在实际的服装工艺实践时基本的硬件需求。

仿真技术特点篇2

【关键词】虚拟仿真;实训教学;应用方法

虚拟仿真技术在多媒体技术、虚拟现实技术与网络通信技术等信息科技迅猛发展的基础上,将仿真技术与虚拟现实技术相结合的产物,虚拟仿真技术以构建全系统统一的完整的虚拟环境为典型特征,并通过虚拟环境集成与控制为数众多的实体。虚拟仿真技术逐渐应用于教育领域当中,形成一种新的教学模式——虚拟仿真教学,即利用实物或计算机创设相应的虚拟环境或工具,并模拟真实事例进行操作、验证、设计、运行等实验、实训的教学方式。

1.背景分析

教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中指出:高职教育“人才培养模式改革的重点是教学过程的实践性、开放性和职业性,实验、实训、实习是三个关键环节”,加强实训、实习基地建设是高职院校改善办学条件、突出办学特色、提高教学质量的重点,高职院校在各个专业教学计划中开设足够的实训实践课程是对上述要求的积极响应。

传统的实训教学过程大多围绕硬件实物,在实验室、实训室或企业车间等场所中实地展开实施,因其直观易感和接近生产实际,向来都是高职实践课程的主流教学方式。然而这种教学方式存在先天不足,投入大、适应性差且难于开放等问题,往往使实践教学进程面临窘境。充分利用计算机技术和现代信息技术,开发虚拟工厂、虚拟车间、虚拟实验、虚拟工艺,是许多高职院校寻找行之有效的技术手段来缓解传统实践教学模式所带来的压力的努力方向。虚拟仿真教学技术具有多感知性、沉浸性、交互性、构想性等特点,这些特点有益于教师的实训教学和学生专业技能的训练,为解决高职教育面临的实训难、实习难和就业难等问题开辟了一条新思路,因此迅速发展起来的虚拟仿真技术应用于实验实训教学必然成为高职院校的最佳选择。

2.虚拟仿真技术的比较优势

目前高职院校很多专业,如数控技术、焊接技术、计算机网络技术、应用化工技术等专业都引入了虚拟仿真实训教学方式。虚拟仿真技术非常适合高职院校的人才培养模式,高职教育采用虚拟仿真技术具有必要性、可行性和优越性。虚拟仿真软件在企业中也得到了广泛应用,很多企业都采用虚拟仿真软件进行产品设计,如芯片设计采用的TannerEDA软件,网络设计采用的OPNET、NS2软件等。因此,学生在学校使用虚拟仿真教学软件所获得的实践技能,同样可以应用到以后的工作之中。

与传统的实物形态实践教学不同,虚拟仿真技术教学是通过计算机软件实现的。与传统实践教学模式相比,采用虚拟仿真技术进行实践课程教学具有明显的技术优势。主要体现在以下几个方面:

2.1节约教学成本,具有高效性

基于计算机软件的虚拟仿真技术实训教学模式与实物教学模式相比,设备和资金投入少,更新、维护方便。学生在虚拟仿真教学平台上,无需完成实物教学中的许多重复性工作,缩短了学生完成工作任务的时间。同时,针对存在的问题还可进行反复的操作训练,也不用考虑设备的损坏和材料的消耗,极大地节约教学成本,提高了学习效率。从教学资源规划、建设和使用的全过程质量管理角度看,虚拟仿真实践教学模式的综合运行成本远低于传统的实物操作教学模式。

2.2广泛的适应性和适用性

传统实践课程教学模式的适应性较差,虚拟仿真技术不受课程、学科门类和专业技术领域限制,是一种普遍适用的技术手段,具有广泛的适用性。

(1)通用性、兼容性强

虚拟仿真技术具有极强的教学功能兼容性,适用于从教学设计直到考核测评的实践教学全过程。对于工科实践教学,多数通用型应用软件兼具仿真功能,通常一款软件可以同时支持多门课程的仿真教学,一门课程的教学也可以由多款软件来实现,并且凡能以实物方式展开的实践教学内容,理论上虚拟仿真技术都可以做到。比如电类各专业基础实验、实训项目教学,都能用通用型EDA软件(如Multisim或Protel等)的仿真功能实现,化工类专业实训则可用化工仿真DCS操作系统的单元级、工段级仿真软件实现。

(2)打破时空限制,具有灵活性,易于改进升级

虚拟仿真教学可以摆脱传统现场教学地点固定、时间有限、设备不足和内容难改的局面,学生只要在计算机中安装了虚拟仿真软件,就可以把虚拟仿真教学延伸到教室、宿舍甚至家庭,随时随地的运用虚拟仿真教学软件进行学习和探索,突破了时间和空间的限制,也不受场地等外界条件的限制,使学习变得更加灵活。

虚拟仿真技术的改进和升级在很大程度上就是软件的改进与升级,速度快、风险小,利用网络信息资源能够紧随技术进步,更能切中时需,保证实践教学的动态有效性,也更能彰显出对实践类课程教学的催化作用。

(3)容错功能强

生源不理想、学生基础较差是高职院校中普遍存在的实际问题,学生对一些偏深的理论知识点常常一知半解,实验、实训过程中出现操作失误在所难免。以实物为操作对象的传统实践教学,某些情况下误操作有可能导致教学事故,危及仪器设备甚至是人身安全。基于虚拟仿真技术的实践教学操作对象是计算机软件,教师尽可设置各种正常、故障甚至极端故障状态以便“虚拟”地历练学生,学生也尽可按部就班地执行各种规范操作去“证明”或者尝试误操作去“证伪”,完全没有损坏仪器设备或危及人身安全的顾虑。仿真可以通过参数控制模拟真实设备的机械性能,实时反馈实验结果,检验各种指令的正确性,通过反复练习达到操作练习的目的。

3.虚拟仿真技术在实训教学中的应用

3.1树立虚实结合的实训教学理念

虚拟仿真实训教学有助于学生理解实训内容,并在一定程度上提高学生的动手能力。不过虚拟仿真实训只是模拟真实的实训教学,实训过程缺少“实物感”,并不能完全代替实物实训。因此,应该认识到虚拟仿真实训与实操实训各有特点,二者优势互补,不可相互取代。如在网络实训教学项目中,用到的网络设备,包括路由器、交换机等种类、型号很多。采用虚拟仿真实训教学软件,学生虽然也能使用到这些设备,但仿真设备与实物还是有一定的区别,到真正的实操实训中可能会无从下手。因此,应该注重将虚拟仿真实训与实物实训结合起来,相得益彰。在进行虚拟仿真实训的基础上,有目的地安排一些实训内容在真实环境中操作,这样学生会对实训的设备有亲身的体会,更能加深实训的印象,提高实训的效果和质量。在实训内容的安排上,可以让低年级学生先进行虚拟仿真实训,在学生完全掌握实训的内容和流程之后,再进行实物实训,这样就能够达到事半功倍的效果。

3.2根据实训要求建立仿真模型

仿真模型既包括电子装备外观、结构的三维物理模型,也包括揭示其内在工作机理及行为的数学模型。对三维物理模型的建立,主要依据装备本身的物理状态,其原则是在尽量减小面数的同时提高逼真度。对系统数学模型的建立,则需要视系统的复杂程度进行取舍和优化,本着够用为度的原则,尽量减小运算量。建立数学模型时,还应考虑到系统运行时的参数调整。

3.3创建仿真装备的虚拟场景并驱动

对于虚拟场景的驱动,应根据使用方式的不同,采用不同的方式。如果进行的仅是装备外观、结构的展示,可使用EON进行动作的编辑和驱动;如果需要对装备进行虚拟操作仿真,则使用GLStudio软件先进行操作面板、虚拟仪表的编辑和制作,然后再利用VegaPrime驱动以实现更复杂的交互操作。

3.4整合教学仿真软件要素、系统集成

系统集成就是将上述做好的模型、场景按照教学软件所需的形式其有机地整合在一起,使之成为一个完整的、规范的教学软件。系统集成可以使用目前常用的软件开发平台(如VB、vc++等)。由于上述虚拟现实驱动软件(如EON、GLStudio及VegaPrime等)均以ActiveX控件方式提供了可用于常用软件开发平台的运行插件,因此,系统集成变得十分方便。编写程序时,只需考虑软件功能的安排,注意程序间的兼容性即可。在进行系统集成时,还需要将系统行为仿真的结果通过视景仿真表现出来,即用行为仿真的数据来驱动三维物理模型的动作。由于系统行为仿真采用了专门的运行平台,与视景仿真处于不同的系统进程中,因此这种驱动是通过两进程间的实时通信(需考虑进程间的同步)来完成的。

4.虚拟仿真实训教学应注意的问题

4.1注重虚拟仿真系统设计和教学人才队伍的建设

虚拟仿真实训教学系统的建设和发展,离不开高素质高技能人才队伍的支撑。虚拟仿真实训教学系统科学合理设计和有效使用,需要教师在教学理念和教学能力上都达到一定的水平。目前,国内各高职院校都有信息管理中心或者信息类专业,可以此为依托,培养虚拟仿真教学系统的开发队伍。与此同时,可考虑与企业合作进行虚拟仿真实训教学人才队伍的建设,联合培养虚拟仿真教学软件开发和设计人才。

4.2虚拟仿真实训操作与现场操作的区别

仿真操作是模拟真实的生产装置,再现真实生产过程的一种教学方法。其操作的模拟性和程序化与现场操作的灵活性和不可预见性还有距离。

仿真操作中的参数控制调节反复训练,与实际生产中的参数严格准确控制相违背。这些问题在学生训练过程中一定做出正确的指导和说明,以使学生适应实际的工厂现场操作。

4.3构建网络化的虚拟仿真实训教学系统

虚拟仿真教学环境能够有效利用网络信息资源,紧随技术进步,保证实训教学的动态有效性。如Flashmx等工具可以实现网上虚拟实训,由于可以在网络上浏览,因此其教学覆盖面较广,是一种具有发展前景的辅助实训教学手段之一。采用信息技术建设远程服务中心,构建网络化的虚拟仿真实训教学系统,推进虚拟仿真实训教学系统的共享,是虚拟仿真教学系统建设的努力方向。

参考文献

[1]教育部.关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见[DB/OL].[2012-12-26].http:///jwzx/jsfw/ShowArticle.asp?ArticleID=1553.

[2]艾伦.贾纳斯泽乌斯基等.教育技术:定义与评析[M].北京:北京大学出版社,2010.

仿真技术特点篇3

[关键词]三维仿真;实体造型;枪械设计

中图分类号:TM72文献标识码:A文章编号:1009-914X(2017)10-0387-01

引言

目前,计算机高技术的三维仿真技术已经在各个领域被运用,其中包括枪械设计的领域。三维仿真技术在枪械产品设计中有着较为重要的作用。在传统的机械设计遇到难题的时候,可利用三维仿真技术直观形象的逼真数据精确技术的特点,来使问题得到有效的解决。利用三维仿真设计,设计人员在方案设计期就可以直观形象精准的对对产品的三维立体全貌和设计尺寸数据有一定的了解。也降低了设计中出现失误的风险,使机械加工成本减少,也降低了设计工程量,同时在保证高设计质量的同时使产品设计的时间得到有效的降低。

一、三维仿真技术的含义

1、随着产品多样化的需求以及软件技术的布点发展,三维仿真技术也应时而生。三维仿真技术就是我们所说的3D动画。三维仿真技术一经推出便受到各界的欢迎,并且也快速的运用到各个领域种。三维仿真技术在枪械设计中的运用流程,对初步产品设计方案进行干涉,以及产品三维造型修改,设计方案装配仿真机构运动分析。

2、三维仿真技术的特点

在枪械进行三维仿真设计时,可以先在计算机上对每个仿真的模块进行拼装,根据客户的需求进行不同的拼装。通过三维仿真技术进行模块的拼装试验,这在一定程度上降低了整体性设计出现失误的风险。有效的减少的设计过程中需要的时间。对设计人员的工作效率进行了有效的提升,使机械加工成本减少,也降低了设计工程量,同时对在保证高设计质量的同r使产品设计的周期缩短。

二、枪械设计中的具体应用

三维仿真设计的主要构成部分是三维实体造型、装配仿真机构、运动分析和有限元分析及优化。三维仿真技术在枪械设计中的运用流程,对初步产品设计方案进行干涉,以及产品三维造型修改,设计方案装配仿真机构运动分析,仿真有限原色分析及优化这几个方面也有干涉。

2.1三维仿真技术的基础便是三维造型,使现代实体建模能在很大程度上满足设计需求的建模需求。三维仿真技术可进行实体、特征、表面、、线框和参数化建模、自由曲面等建模需球。与此同时还支持孔槽、圆和倒角、体、球体、管、块、杆、型腔、圆柱、倒等标准的设计以及枪管套的三维造型。三维仿真技术的建模运用是较为广泛的。

2.2在三维仿真技术中,现代装配提供了并行的自上而下的产品开发方法。在对产品进行三维造型结束之后,完成三维造型阶段后的产品设计进入装配阶段,这个阶段中,设计人员可对组成机构的各零部件进行模拟装配仿真,以确定装配定位的灵活性和相关性。还可以对装配是否存在设计尺寸干预进行及时的检查,以便于后续实际装配,为后续的实际装配奠定坚实基础。此外,在装配仿真的基础上,有利于配图和分解图的快捷绘制,也在一定程度上体现出了三维立体设计方便性的特点。

2.3在进行三维仿真枪械设计时以及机构运动分析时,要注意其尺寸的正确性。在设计过程中要保证机械结构在工作时,每个零件部位都不会彼此干涉,并且有完好的结构性能,使机构安全得到一定的保障。对造型和装配仿真在机构运动模拟方面的不完善之处进行了有效的补充。在对机构动作最小距离进行分析时,可以利用模拟繁琐的二维和三维机械运动进行分析。

2.4为了使产品的质量得到有效的提升,设计达到最理想的效果,在对需要模拟现实工况深入了解的情况之下,可以利用三维仿真有机融合的有限分析模块,对产品的机构实施特性的解析以及改良。

三、三维仿真在枪械中运用的意义

集成性是三维仿真的特点,三维仿真技术是结合三维实体造型仿真装配和仿真机构运动仿真以及有限元分析等来进行三维实体模型统一运用。以三维实体造型的形成为基础,对装配仿真机构运动分析与仿真和有限元分析提供一定的便利。很大程度上降低了设计人员在进行产品设计中的周期,也使产品结构得到了有效的优化结果。

仿真技术特点篇4

【关键词】物流系统仿真;Flexsim软件

随着我国经济的发展,物流业迅速地成长,全国各地的物流工程建设也在逐步展开,但在项目的投资建设中产生了一系列的合理性分析的问题,如技术、经济可行性和管理方法等。如物流配送中心在规划建设过程中的选址是否恰当,其容量设计、装备配置和场地规划是否合理,是否能够更好简化工作,节约成本和时间,对理货、存储、分拣等工作区的划分是否能够更加方便各项作业的进展和管理。对于这些实际的问题,如果只凭经验和感觉来判断,难免会有些方面被疏忽,建成后再进行调整就会增加建设的成本,耽误正常的工作,从而带来巨大的损失。

物流仿真技术是借助计算机技术、网络技术和数学手段,采用虚拟现实方法,对物流系统进行实际模仿的一项应用技术。它需要借助计算机仿真技术对现实物流系统进行系统建模与求解算法分析,通过仿真实验得到各种动态活动及其过程的瞬间仿效记录,进而研究物流系统的性能和输出效果。物流仿真技术最大的优点就是不需要实际设备的安装,不需要实际实施相应的方案,即可验证如下目标:①增加新设备后给企业带来的效应;②设计新的生产线的好坏;③比较各种设计方案的优劣等等。本文主要研究物流系统仿真技术的基本理论,并通过Flexsim仿真软件进行说明说明。

1.物流系统仿真的特点

物流系统仿真的特点主要体现在以下3个方面。

(1)物流系统中流的仿真:对于物流系统中的多种流,如货流、车流、信息流、资金流等,可以采用动态仿真描述流的产生、流动、消失、积累和转换等。

(2)物流系统中排队的仿真:由一个或多个服务台和等待服务的顾客组成的离散系统成为排队系统。物流系统是复杂的离散事件系统,并且各种设施设备可以看作是服务台,各种实体货物等可以看作是顾客等待接收服务。

(3)物流系统组织中资源的因素仿真:物流组织是通过各种人员和设备参与实现的,这些都是物流系统中的资源。通过对各种资源不同的规划,物流服务质量和运作效率也是有差异。利用计算机仿真技术描述人和设备的行为过程,可以得出较优的物流体统组织方案。

2.物流系统仿真的优势

在构建物流系统时,由于建设投资巨大,存在一定的投资风险,且建成后发现了不合理的地方需要改造,成本将会非常的高。利用仿真技术实现物流系统各个模块的运行状况,并得出适应发展、经济有效的设计方案。物流系统仿真技术的主要有以下优点。

(1)对于复杂的物流系统可以采用仿真的方法构建模型;(2)对于新的物流系统,无需实际建设投资,可先利用计算机仿真模拟对新系统进行可行性和效率做出正确的评判,如方案合理再实施,降低投资风险;(3)可以对多个方案进行分析对比,从中选择最优方案;(4)通过仿真调整目标函数和约束条件来优化方案。

3.物流系统仿真的步骤

物流系统仿真的一般步骤:(1)弄清问题,掌握实际情况;(2)收集整理资料;(3)确定各个因素之间的相互关系;(4)构造仿真模型模型;(5)确定模型参数;(6)检验模型的正确性;(7)仿真模型的运行及结果分析。

4.Flexsim仿真软件

4.1Flexsim仿真软件介绍

Flexsim是由美国的FlexsimSoftwareProduction公司出品的,是一款商业化离散事件系统仿真软件。Flexsim采用面向对象技术,并具有三维显示功能。建模快捷方便,显示能力强大,特别适合于生产制造、配送、交通运输等领域。其主要特点包括:(1)基于面向对象技术建模;(2)突出的3D图形显示功能;(3)建模和调试的方便;(4)建模的扩展性强;(5)开放性好。

4.2应用Flexsim仿真软件建模仿真方法

(1)设置模型布局

Flexsim对象库中的对象基本能够反映各项实际设施。如进货源和出货源可以分别用发生器和吸收器来表示,加工作业可以用处理器表示,货架、运输机、操作员分别有相应的实体表示。并根据各个实体的数量尺寸,将其调整到适当的位置,使其与实际方案相符。在设置这些参数时,要根据具体的对象特征设置参数才能正确的模拟显示。

(2)定义“流”

根据系统中各对象之间的逻辑关系,连接相应的端口,构建模型的逻辑流程。

实体与实体之间的联系可用输入输出(A)连接或者中间端点(S)连接。作业的流程要与实际作业时的流程相符合。

(3)设施参数的设计

根据每个对象所描述的物流系统的特征,设定对象的参数。Flexsim中常用的一些仿真参数主要有:

①生成器参数:可按到达时间间隔模式、到达时间表模式、到达序列模式创建临时实体。通过生成器可以设置货物的到达类型和到达时间分布等。

②处理器参数:处理器参数一般用到的是处理器容量、处理时间、预置时间、平均故障时间和平均维修时间等。

③暂存区参数:暂存区参数主要有暂存区容量、暂存区大小、暂存区货物堆放形式等。

④货架参数:货架参数主要有货架容量、货架列数、层数、列宽、层高、最小停留时间和堆存方式等。

⑤运输工具参数:运输工具包括工人、运输叉车、堆垛机等,参数主要有装载时间、卸载时间、运行速度、装载量、加速度以及运输线路设计等。

⑥临时实体流参数:临时实体流参数决定实体如何将临时实体送到下游。这些参数主要有送往端口、是否使用运输工具、是否拉动、拉动条件、优先级等。

4.3编译运行与仿真结果分析

在完成模型的建立后,可以对仿真模型进行编译运行。为了减小误差,可以通过反复多次的运行或根据不同的设定条件运行,得出仿真的结果。分析实验中各个对象的工作状况及效率,对比不同的实验的结果,提出改进优化措施,并再次进行验证。最终得出最优的方案。

【参考文献】

[1]彭扬,吴承健.物流系统建模与仿真[M].杭州:浙江大学出版社,2009.

仿真技术特点篇5

【关键词】节能降耗仿真技术

中图分类号:G6文献标识码:A文章编号:1003-8809(2010)12-0123-01

传统的技校实习模式,要求学校提供充足的资金来保障实习工位和材料消耗,但实习消耗过大,一直是困扰学校实习教学的因素之一,为此,许多技校想出了多种办法来降低实习消耗,比如高消耗性实习课题不开或尽量少开、或者减少学生实习时间和实习工位,或者在材料的重复利用上做文章,或者尽可能把学生实习内容与某个企业生产结合在一起,这些方法都益弊相兼。近年来,随着仿真技术的日益提高和计算机在技校教学的普及,把仿真技术引入技校实习教学,不但可以进一步提高和完善实习教学,而且做为节能降耗的另一种新手段已成为可能。

一、仿真技术应用于技校实习教学的可行性

仿真,即逼真模仿研究对象。仿真可以分为物理仿真和计算机仿真两大类。物理仿真的优点是直接、形象、易信,但模型受限、易破坏、难以重用。而计算机仿真是将研究对象进行数学描述,建模编程,且在计算机中运行实现。它不怕破坏、易修改、可重用。其实,仿真很早就应用于科研和诸多领域包括技校实习教学在内。作为技校实习教学,一些常设专业,如电工、数控、汽驾、服装、化工等,在常规实习开设的同时,完全可以逐步引入仿真实习训练。

二、仿真实习的优点

仿真技术应用于技校实习教学,至少在以下几个方面拥有明显的优点:

1、形象性:

仿真实习能创造一个与实际近乎相同的特性环境。如南京数控仿真研究所研制的三维机床仿真软件,仿真操作面板与机床实际操作面板可以完全吻合,仿真操作与实际机床操作在面板控制部分近乎完全一致,通过软件,学生可以从任意角度观察数控机床加工过程,加工的毛坯变为成品的过程历历在目,仿真过程形象生动。再如化学仿真,仿真过程对化学变化前后物质的形态、颜色、温度的改变都可以模拟得非常逼真。

2、交互性

仿真实习不同于电化教学,因为电化教学学生是被动式、单向式,虽然直观但不具备交互性。仿真实习过程中,学生与实习对象能进行交互,可以大大激发学生学习兴趣。学生参与仿真,建立起使人感到身临其境的“交互式虚拟现实世界”。

3、全面性

仿真实习软件可充分考虑实际环境中的各种因素,避免由于特定条件而导致的操作结果的单一取向。如电气仿真,可对过压、欠压、过载、短路、缺相、电路调节进行多因素全面仿真。

4、安全性

仿真实习不会对操作对象如仪表、元件、工件、刀具等造成实质性损害,更不会因操作失误对学生造成人身危害。如数控机床仿真,不会因为学生操作失误,造成设备本身损坏,如撞刀、毛坏报废等;而且,仿真中的声、光、文字警报,完全可以对学生操作错误进行提醒和纠正。

5、全天候性

仿真实习不受天气、气候制约。无论刮风下雨都可进行,仿真实习具有全天候性。

6、节约性

技校引入仿真实习,最根本的好处是对原材料、工卡量具、仪表设备的节约。如电工机床电气模拟配盘实习,一次实习课下来,学生不但要消耗导线、镙钉、而且可能损坏接触器、继电器等,同时由于接线错误,还可能引起短路等严重事故。而仿真配盘实习其操作过程可以完全脱离导线消耗;避免设备和元件损坏,即使短路也不会造成实际电器损坏。再如数控仿真,虚拟毛坏替代实际材料,虚拟冷却液替代实际冷却液,极大降低实习消耗。

7、高效性

仿真实习可缩短材料、仪器或工卡量具的准备过程,实习完成后,也节省了回收时间。在仿真实习过程中,学生可以轻松对实习过程初始化,对未能完成的实习进行状态存贮,对已完成的实习进行调入回顾,极大提高了实习效率。

三、技校实习如何引入仿真实习

技校引入仿真实习特别是计算机仿真应具备两个条件:一是选择合适的仿真软件,二是配备一定数量的微机。其实几乎技工学校所有工种专业都可以引入仿真实习。但各工种适用仿真实习的程度目前还不同,这主要制约于各工种的技能特点和仿真软件的发展状况。比如,技校电工专业可以引入电工基础实验仿真、电气元件性能仿真、电子线路测量仿真、PLC控制仿真、高压值班运行仿真、机床电气故障排除仿真、单片机仿真等等。

四、引入仿真实习后的注意事项

仿真实习,做为一种新的教学模式,可给实习教学带来许多变改和效益,但必须指出的是,仿真实习毕竟不是真正的实际对象的操作,本身有不可替代的局限性。必须注意,采用仿真实习后,可缩短但决不能完全抛开真实的实习过程。这表现在以下几个方面:一是无论采用物理仿真还是计算机仿真,其原理只是逼近,而不是等同于客观过程;二是由于仿真软件的在技工教学领域的发展还处于起步阶段,仿真水平还有待进一步提高。三是部分工种专业仿真难度大,仿真过程难以达到实习训练要求。所以,技校引入仿真实习,应做为节能降耗的手段,在一定工种范围内进行。无论哪个工种专业采用仿真辅助实习,都要给学生安排必须的实际操作实习,一方面让学生掌握实际操作,另一方面也是对仿真实习的检验和提高。同时,仿真实习对学生所生成的安全观念淡簿的影响,只有通过实际操作才能加以纠正。

五、技校仿真实习软件目前现状

仿真技术特点篇6

关键词:电子技术行业虚拟仿真技术应用

中图分类号:TP391.9文献标识码:A文章编号:1007-9416(2016)06-0000-00

电子技术行业的各类设备产品必须具备良好的设计方案才能够保障其工作状态的理想。电子行业具有产品更新快研发周期短的特点。为了满足不断发展的市场需求,加快产品结构的升级,在核心技术领域取得重大突破,电子行业必须采用新的研究方法和技术。虚拟仿真研究是目前电子行业所广泛采用的一种新的方法和技术。本文即以直流稳压电源以及数控机床为切入点,对虚拟仿真技术在上述两个领域中的应用要点及价值进行分析与探讨。

1虚拟仿真技术概述

虚拟仿真技术即虚拟现实技术,也可称之为模拟技术,技术核心是用一个完全虚拟的系统对另一个真实存在的系统进行模拟。此项技术涉及到多个学科,是计算机图形、人机交互、传感技术、以及人工智能等多个学科的交叉综合领域。虚拟仿真技术主要包括三个方面的含义:第一是借助于计算机所生成环境具有虚拟性的特点;第二是人对这种虚拟环境的感知是高度逼真的;第三则是人可以通过自然的方法与虚拟系统实现交互,系统可响应人的动作并作出合理的反应。

当前虚拟仿真技术被广泛应用于包括汽车制造、道路桥梁、油田矿井、教育教学、电子技术、以及水利电力等在内的多个行业中,体现出了包括交互性、沉浸性、虚幻性、以及逼真性这四个方面的特点。对于电子技术行业而言,虚拟仿真技术的最主要优势是可对产品设计或优化方案在实践前通过高度仿真的模拟环境进行分析,以验证方案的可靠性以及有效性,兼顾实现了提高效率,缩短周期,以及控制费用等方面的性能优势,有推广价值。

2虚拟仿真技术在直流稳压电源中的应用

直流稳压电源的组成部分包括电源变压器、滤波电路、整流电路、以及稳压电路四个部分。电网供给的交流电压在经过电源变压器降压处理后得到与电路需求相对应的交流电压,然后经由整流电路变化为方向恒定、大小伴随时间变化而变化的单线脉动电压,并经过滤波电路进行滤过(滤过交流分量),通过此环节处理后得到相对平滑的脉动电压。最后经过稳压电路处理,以确保电网电压以及负载水平在发生改变时电压维持在稳定状态下。为更加清晰的了解整个电路的工作原理与运行情况,可以借助于虚拟仿真软件,在软件模拟环境下通过设置开关或调整电路结构的方式观察示波器所呈现出的波形变化。本研究中引入Multisim10虚拟仿真软件,该软件借助于图形方式创建电路,具有界面直观、操作简便、调用方便等优势。本软件提供有包括交流、直流等在内的17种分析方法,虚拟仿真能力强大。

整流电路仿真分析下全波整流与半波整流波形图如下图1所示。结合图1:4个二极管所构成桥式全波整流电路,其核心作用是将正弦变化的电压演变为脉动电压。通过设置开关J1为开启状态的方式,对整流器在二极管损坏状态下所产生的开路情况进行模拟。则全波整流转换为半波整流,半波整流下所对应输出电压为0.45*全波整流电压。

通过对直流稳压电源系统中J2开关进行接通或断开的方式能够对比波形观察得到:在电容接入电路内后,输出电压平滑程度明显提高,波纹得到有效控制,同时输出电压平均值也有一定的增加。其依据是:在电容接入电路内后,电容可有效存储电荷,同时对高频分量而言容抗脚下,从而电流中的交流成分可通过电容C1而被旁路。在电容维持恒定的状态下,可通过调整负载电阻运行仿真的方式,使示波器分别显示滤波器输出波形,仿真结果如下图2所示。结合图2来看,电容放电时间常数为RC。在C为恒定状态下时,R取值越高则意味着放电速度越缓慢,输出波形更加平滑,输出电压值更小;在R为定值状态下时,电容器容量越大则意味着放电越慢,所对应输出波纹越小,输出电压值更大。

除此以外,通过对虚拟仿真软件的合理应用,还能够对直流稳压电路的改进设计效果进行仿真验证,以确保改进方案的实施效果理想。以某直流稳压电路对集成电路以及自保电路的改进方案而言,为验证该方案的可靠性,借助于Multisim10虚拟仿真软件进行实验。操作方法为:在Multisim10虚拟仿真软件按照改进方案构建直流稳压电压仿真点图,以供电电压220V(±10%)为标准进行虚拟仿真。借助于4综虚拟示波器对各点波形进行观察并读值,虚拟仿真实验结果如下图3所示。结合图2可见:经过改进后,直流稳压电路波形脉动被控制在较小范围内,电压输出稳定程度高,可保持在12.036V左右,经计算稳压系数为0.015(符合

3虚拟仿真技术在数控机床中的应用

数控加工是现代模具CAD/CAM加工体系中不可或缺的重要内容之一。以五轴数控加工技术为例,所对应的模具工件性状复杂,对表面质量要求高,因此对铣削加工提出了非常严格的要求。五轴加工在完成最后一次装夹后,可以从多个面加工工件,其优势在于节约了大量的装夹时间以及辅助测量装置,且加工位置精度更高。在数控机床设计及性能验证中通过对虚拟仿真技术的合理应用,一方面能够使数控机床充分且合理的应用于对模具以及机械产品的加工中,另一方面能够为正确且充分的应用数控机床,完成更多模具以及机械产品加工提供保障。以某单叶片曲面零件数控加工实例为例,采用五轴加工方案,引入五轴五联动编程开发技术,同时对后置技术进行了编程制定。为进一步验证数控机床五轴五联动方案的编程程序正确性以及后置处理结果的可靠性,借助于虚拟仿真技术,在仿真软件所提供虚拟环境下参照数控机床实际配置构建实验模型。虚拟仿真结果显示:所模拟机床在对零件进行加工的全过程中刀具路径未发生偏差,加工零件性状基本与设计要求相符合。

4结语

本研究中针对虚拟仿真技术在电子技术行业中的应用问题进行分析及探究,通过上述分析不难发现:在电子技术行业中积极应用虚拟仿真技术能够有效解决以往设计方案直接应用于实践中存在的浪费或失误问题,避免了不必要的事故产生,可以有效提高电子技术产品及相关设备的使用寿命与性能,对促进电子技术行业的发展也有重要价值。

参考文献

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