序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇仿真技術(shù)論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

（一）multisim13簡介

multisim13是一款專用于電子線路仿真的軟件，是計算機上虛擬出的一個電子工作平臺。它擁有豐富的元件庫和儀器庫，采用直觀的圖形界面創(chuàng)建電路，按下仿真按鈕就可仿真電路的運行狀態(tài)。軟件中的虛擬儀器控制面板外形、操作方式都與實物相似并可實時顯示測量結(jié)果，元件庫中的三維元件和實物相似，讓使用者有身臨其境的真實感受。

（二）multisim13引入教學(xué)的必要性

筆者認為，基于動手的學(xué)習(xí)是幫助學(xué)生鞏固理論概念并讓他們?yōu)殚_發(fā)未來工業(yè)應(yīng)用或開展先進的科研項目做好準(zhǔn)備的最佳方法。任何成功的職業(yè)道路或者人生決定往往是受到啟發(fā)的，參與和準(zhǔn)備就是將這種啟發(fā)變成真正可實現(xiàn)的東西。啟發(fā)孩子以職業(yè)運動員為夢想非常簡單，只要打開電視或去看一場現(xiàn)場的專業(yè)體育賽事。這個道理同樣適用于激勵學(xué)生成為一個電子工程師。我們對未來科學(xué)家和工程師的教育方式往往只局限于與實踐脫節(jié)的純理論和公式，即使燃燒最旺盛的火苗也會被這種教育方式所熄滅。而讓學(xué)生參與實際的開發(fā)，又受到現(xiàn)實條件的限制，multisim13恰恰提供了這樣一個折中的方案：以課堂學(xué)習(xí)技能為主，一個與工業(yè)應(yīng)用相銜接的平臺為輔，兩者結(jié)合可幫助學(xué)生為應(yīng)對未來的重大挑戰(zhàn)做好準(zhǔn)備。multisim13是將工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)集成到一個專門針對教學(xué)而設(shè)計的平臺中，學(xué)生可以結(jié)合基于工業(yè)技術(shù)的教學(xué)硬件平臺和教學(xué)實驗室虛擬儀器套件來學(xué)習(xí)基本的工程和系統(tǒng)設(shè)計概念。將multisim13引進課堂，可以將抽象的、空洞的理論教學(xué)變?yōu)閯討B(tài)的、可視的直觀演示，這不但可以有效地增強學(xué)生對電路工作狀態(tài)的感性認識，提高課堂教學(xué)效率，還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，克服學(xué)生的畏難情緒。學(xué)生自己可以在電子平臺上按照自己的想法隨意設(shè)計電路，仿真印證自己的設(shè)想，培養(yǎng)了學(xué)生設(shè)計電路的創(chuàng)新意識；在multisim13電子平臺下，可以先觀察實驗現(xiàn)象，然后帶著疑問、好奇探究現(xiàn)象背后的理論與規(guī)律。這樣順應(yīng)認知規(guī)律，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和對知識的理解程度。

二、multisim13在教學(xué)中應(yīng)用實例

(一)傳統(tǒng)二極管結(jié)構(gòu)和單向?qū)щ娦灾v授過程

利用PPT圖片展示一個二極管結(jié)構(gòu)示意圖，語言表述“將PN結(jié)兩端各引出一個電極，并加以封裝就制成了一個二極管”；給出二極管的電路符號。二極管重要特性就是單向?qū)щ娦?，流過電流的方向就是符號箭頭所指的方向，二極管的導(dǎo)通電壓鍺管0.3，硅管0.7V。

（二）采用

multisim13進行課堂教學(xué)過程在multisim13元件庫中調(diào)出3D虛擬器件，如圖2所示。“將PN結(jié)兩端各引出一個電極，并加以封裝就制成了二極管”。對于圖中U4管，灰環(huán)的一側(cè)是陰極，另外一側(cè)是陽極；對于直插的發(fā)光二極管U5，長引腳的是正極，短的是陰極；也可以仔細觀察管子內(nèi)部的電極，較小的是陽極，大的類似于碗狀的是陰極。在軟件電子平臺上調(diào)出電阻、二極管、開關(guān)和萬用表搭成圖3所示電路。故意將二極管接反向電壓，雙擊兩塊萬用表，彈出圖示右側(cè)的顯示表盤，按下仿真按鈕。這時提醒學(xué)生注意：電流表示數(shù)為0，說明電路沒有通，“為什么”。吸引學(xué)生注意力的同時教師將二極管轉(zhuǎn)向，陽極接電源正極，陰極接電源負極，按仿真按鈕，電流表示數(shù)為2.429mA，電壓表示數(shù)為581.428mV，說明二極管導(dǎo)通。這時點題：（1）這就是二極管單向?qū)щ娦裕褐挥嘘枠O接電源正極（高電位）陰極接電源負極（低電位）才能夠?qū)?。?）導(dǎo)通電壓在0.7V左右。進一步提問，電阻起什么作用？不放電阻可以么？帶著問題修改電路：二極管換成LED發(fā)光管，如圖4所示，電阻選擇4.7K，按下仿真按鈕，LED燈根本沒亮！但是電流值為2.139mA，壓降是1.711V；將電阻換成1.0K，再一次仿真燈亮了！電流值為10.209mA、電壓值為1.791V。

（三）兩種教學(xué)方法的比較

通過對兩種教學(xué)過程的對比發(fā)現(xiàn)，通過仿真平臺進行課堂教學(xué)，學(xué)生可以獲得更多的信息量，比如二極管的實物形態(tài)、二極管的導(dǎo)通電壓并不一定是0.7V、發(fā)光二極管并不是導(dǎo)通就發(fā)光、二極管在電路中必須配合限流電阻來使用等。傳統(tǒng)教學(xué)采用語言描述來傳遞知識，優(yōu)點是講課速度快，但是文字、語言信息很難在學(xué)生頭腦中建立明確的形象概念，也缺乏學(xué)生的思考和參與。引入multisim13輔助教學(xué)，可通過multisim13組建電路進行仿真，讓學(xué)生看到生動的現(xiàn)象，將枯燥的語言符號變成了鮮活的現(xiàn)象過程，在這個過程中學(xué)生需要觀察、思考，需要參與。在這種以學(xué)生為主體、以問題為主線的教學(xué)模式下，學(xué)生的主動性、學(xué)習(xí)積極性更高，教學(xué)效果自然更好。引入multisim13軟件輔助教學(xué)的突出特點是使學(xué)生置身于真實的工程環(huán)境，能增強學(xué)生對電路的感性認識，掌握各種儀器的基本使用和電路參數(shù)的測試方法。通過人機對話的方式，能使每個學(xué)生動手接觸電路，進行元件接線，參數(shù)設(shè)定，通過調(diào)試和測量，把實驗與理論有機地結(jié)合起來，加深對理論的理解，提高學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。

三、結(jié)束語

篇(2)

【關(guān)鍵詞】 仿真技術(shù) 高技術(shù) 產(chǎn)業(yè)化 知識經(jīng)濟

引言

盡管仿真技術(shù)已經(jīng)很快發(fā)展,但在若干問題上仍然存在不同的見解。

比如,有人說仿真技術(shù)是要花費很多錢,所以它的成果只是榮譽性的。這種看法與當(dāng)今把每臺核電站仿真機以1000多萬美金,飛機仿真機以1500~2000萬美金的價格從美國、加拿大引進到中國的現(xiàn)實相矛盾,也具體說明了仿真技術(shù)的成果仍然形成了一個高價位的高科技產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)。

又如,有人說在市場經(jīng)濟的環(huán)境里,仿真技術(shù)的產(chǎn)值搞不大,相關(guān)的市場在萎縮;也有人認為仿真技術(shù)是21世紀戰(zhàn)略性技術(shù),仿真技術(shù)肯定會大發(fā)展。

當(dāng)前,一場以高技術(shù)為中心的新的科技革命正在蓬勃發(fā)展,對整個社會經(jīng)濟發(fā)展將產(chǎn)生重大影響。世界的經(jīng)濟向知識(智力)經(jīng)濟過渡,信息技術(shù)迅猛發(fā)展與知識經(jīng)濟來臨之際,對仿真技術(shù)將有什么作用,仿真技術(shù)將會有什么地位,如何迎接機遇,都應(yīng)盡快考慮,這是業(yè)界的大事。

鑒于上述,作者經(jīng)過幾年的反復(fù)觀察、研究、分析和思考寫下本文。

1. 從仿真技術(shù)定義變化中考查

自從仿真概念出現(xiàn)以來,仿真的定義隨著技術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展不斷深化。

比如,牛津英文字典中初期的仿真定義是:"To imitate conditions of situation with a model for convenience or training"。后來變?yōu)?"The technique of imitating the

behavior of some situation or system (economic, mechanical, etc.) by means of an analogous model,

situation, or apparatus, either to gain information more conveniently or to train personnel"。

1993年7月,國內(nèi)在《火炬計劃基本概念及相關(guān)名詞術(shù)語解釋》中,對仿真技術(shù)作了很詳細的定義,見參考文獻[7]。關(guān)于仿真技術(shù)的定義,到目前為止,就很難用簡單的語言描述。國內(nèi)外學(xué)者從不同角度作了描述,可歸納如下幾點:

仿真技術(shù)是出自對系統(tǒng)的研究,是通過用系統(tǒng)模型對真實系統(tǒng)或設(shè)計中的系統(tǒng)進行試驗,以達到分析、研究和設(shè)計該系統(tǒng)的目的;

仿真技術(shù)是以計算機為基礎(chǔ),計算機能力提高了,仿真技術(shù)水平也提高,使之有能力去描述更復(fù)雜的系統(tǒng);

仿真技術(shù)隨需求發(fā)展,提出了大量共同性的理論、方法和技術(shù)問題,致使仿真逐步形成了一門獨立的學(xué)科;

仿真技術(shù)已成為計算機應(yīng)用的一個重要的領(lǐng)域;

仿真技術(shù)應(yīng)用范圍十分廣泛,無孔不入的一門綜合性學(xué)科,已廣泛應(yīng)用于航空、航天、通信、船舶、交通運輸、軍事、化工、生物 、醫(yī)學(xué)、社會經(jīng)濟系統(tǒng)等自然科學(xué)與社會科學(xué)的各個領(lǐng)域,其重要性已廣為人知;

仿真技術(shù)用于揭示已知對象和未知對象的內(nèi)在特性、分系統(tǒng)之間的關(guān)系和運作規(guī)律,以研究已知和預(yù)測未知;

仿真技術(shù)是高技術(shù)領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)之一。

2. 仿真技術(shù)主要研究的內(nèi)容和成果分析

2.1 仿真技術(shù)主要研究的內(nèi)容

仿真技術(shù)雖是計算機應(yīng)用的一個重要的領(lǐng)域,但也有其自身作為一門專有技術(shù)的研究內(nèi)容,有問題和難點,也有發(fā)展方向和規(guī)律,形成了仿真技術(shù)的主體技術(shù)。這些技術(shù)又在廣泛而豐富的需求中深化和發(fā)展。仿真技術(shù)的研究內(nèi)容最少應(yīng)包括總體技術(shù)、仿真支撐軟件技術(shù)與工具、建模技術(shù)和應(yīng)用技術(shù),表1歸納了這些仿真技術(shù)的研究內(nèi)容:

表1:仿真技術(shù)的研究內(nèi)容 總體技術(shù) ①學(xué)科的理論研究;②仿真技術(shù)的發(fā)展與開拓;③仿真技術(shù)與支撐技術(shù)的關(guān)系;④系統(tǒng)的分析與劃分;⑤仿真技術(shù)在信息技術(shù)和產(chǎn)業(yè)中的地位研究;⑥大型仿真系統(tǒng)研究

仿真支撐軟件技術(shù)與工具 ①支撐軟件理論與方法;②仿真支撐軟件技術(shù);③面向?qū)ο笾渭夹g(shù);④面向各項領(lǐng)域的共性工具軟件;⑤專用的工具軟件;⑥軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu);⑦實時數(shù)據(jù)庫

建模技術(shù) ①仿真對象與系統(tǒng)分析;②建模理論與方法;③仿真算法與語言;④驗證方法與標(biāo)準(zhǔn)

應(yīng)用技術(shù) ①應(yīng)用領(lǐng)域開拓研究;②應(yīng)用軟件系統(tǒng);③應(yīng)用的相關(guān)技術(shù);④應(yīng)用系統(tǒng)實現(xiàn)方法

2.2 從仿真技術(shù)的成果分析

近幾年來,國內(nèi)外仿真技術(shù)領(lǐng)域取得了豐碩的成果,體現(xiàn)出重大的社會效益和經(jīng)濟效益。主要的成果例舉如下:

2.2.1 仿真支撐系統(tǒng)的發(fā)展

70年代末,國際上一些國家在實現(xiàn)仿真技術(shù)產(chǎn)業(yè)化過程中,強化了仿真支持系統(tǒng)的概念。因此,仿真支撐系統(tǒng)已經(jīng)不僅是仿真領(lǐng)域關(guān)鍵的技術(shù)之一,而且是"解放"仿真系統(tǒng)開發(fā)者和使用者的最重要手段。它不僅賦予仿真系統(tǒng)以生命力,同時也是實現(xiàn)仿真技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)。在應(yīng)用過程中,它是實現(xiàn)仿真目標(biāo)和解決問題的概括和總結(jié),它支撐了仿真系統(tǒng)的整個生命周期,包括對仿真對象分析、仿真模型的表達、仿真模型的生成和運行、仿真過程的調(diào)試和修改、實時運行、仿真數(shù)據(jù)的存儲、恢復(fù)及跨平臺的聯(lián)合運行。因此,近幾年來,國內(nèi)外已經(jīng)十分重視對仿真支撐系統(tǒng)的研究,也出現(xiàn)了不少成果。從科技進步角度來分析,主要表現(xiàn)為:

(1)開放性和構(gòu)件概念,包括:構(gòu)件命名服務(wù)(Component Name Services)、構(gòu) 件對象服務(wù)(Component Object Services)等為構(gòu)件客戶服務(wù)。

(2)提供通用數(shù)據(jù)表示方法,讓集成工具之間共享信息。

(3)支撐范圍擴大,表示在支撐仿真應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)上的實現(xiàn)。

(4)支撐多媒體技術(shù)的應(yīng)用,使仿真系統(tǒng)的人機界面得以改善。

2.2.2 面向?qū)ο蟮姆抡婕夹g(shù)

近十幾年來,面向?qū)ο蠓抡?Object Oriented Simulation,簡稱OOS)研究、開 發(fā)和應(yīng)用有很大的進展,在廣泛的領(lǐng)域里,各種各樣的模型是由OOS語言(或稱編程工具)和開發(fā)環(huán)境中出現(xiàn)。由于OOS為系統(tǒng)建模提供了靈活的方法,它的基本

特性使之不同于傳統(tǒng)的仿真方法,而且適用于大型的更為復(fù)雜更分散的仿真系統(tǒng),以及基于網(wǎng)絡(luò)的仿真系統(tǒng)。而且,支撐OOS的工具已不少實現(xiàn)商品化了。例如:

(1)由于國際間多國合作的出現(xiàn),對共享仿真環(huán)境的需求擴大,網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)被用在基于共享的仿真環(huán)境,如虛擬工廠教學(xué)系統(tǒng),它允許學(xué)生單獨工作或組成虛擬的隊、建造工廠、預(yù)測產(chǎn)品需求、計劃生產(chǎn)、制定日程進度等

(2)面向?qū)ο蠓抡嬖谔幚韽?fù)雜系統(tǒng)模型時,是一個極好的工具。將這類模型分成幾個子模型,做到仿真程序結(jié)構(gòu)與真實系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相似。如解決互相聯(lián)系的異步電動機組的仿真控制問題等。

3. 仿真技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的快速擴大

近幾年世界上應(yīng)用仿真技術(shù)去解決科技、生產(chǎn)、社會各方面問題的事例層出不窮,使仿真技術(shù)的應(yīng)用能力拓展,滲透性增加,無處不在,無孔不入。例舉幾項:

(1)仿真技術(shù)在工業(yè)系統(tǒng)的多種應(yīng)用取得了巨大的社會和經(jīng)濟效益;

(2)利用仿真技術(shù)來模擬人們不斷增加對海港、船舶的到達方式,海港運作方式的變化需求,用于實現(xiàn)海港現(xiàn)代化管理或新建海港選擇和投資考察;

(3)應(yīng)用質(zhì)量工程及仿真提高巨型計算機系統(tǒng)的性能。性能評估在計算機的設(shè)計、開發(fā)、配置、調(diào)節(jié)中是一個重要環(huán)節(jié),應(yīng)用質(zhì)量工程和仿真技術(shù)來提高巨型計算機系統(tǒng)性能;

(4)應(yīng)用仿真技術(shù),開展語言系統(tǒng)研究,取得重要成果;

(5)仿真技術(shù)在制造業(yè)中應(yīng)用和發(fā)展近幾年來在國內(nèi)也取得很好的成果,仿真技術(shù)在制造業(yè)的應(yīng)用是從產(chǎn)品設(shè)計到制造,以至測試維護的整個生命周期中,計算機仿真技術(shù)貫穿始終;

(6)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用范圍擴大。它在醫(yī)療領(lǐng)域中開始應(yīng)用,虛擬教學(xué)、虛擬會議系統(tǒng)等取得一定效果,虛擬現(xiàn)實技術(shù)與娛樂的結(jié)合更有廣泛市場。

4. 從軟科學(xué)技術(shù)發(fā)展展望仿真技術(shù)的作為

軟科學(xué)技術(shù)是為管理和決策服務(wù)的科學(xué)技術(shù),或者可以定義為幫助人更直接、有效、全面和系統(tǒng)地使用迅速發(fā)展的各類科學(xué)技術(shù)知識,并進行科學(xué)管理和科學(xué)決策的科學(xué)。從軟科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用性表現(xiàn)來說,如果說科學(xué)的研究是基礎(chǔ)研究的話,軟科學(xué)技術(shù)則是應(yīng)用研究,產(chǎn)生的專家系統(tǒng)則是技術(shù)開發(fā)。

醫(yī)學(xué)和工程領(lǐng)域管理決策的專家系統(tǒng)的研究成果幾年后將被投入使用。例如美國許多大公司都開始用人軟件,幫助做許多種經(jīng)營工作。這意味著類似"仿真腦"的系列產(chǎn)品將要出現(xiàn),仿真技術(shù)在管理和決策方面的應(yīng)用將推向各個領(lǐng)域。在仿真各種管理與決策系統(tǒng)的過程中,仿真技術(shù)將快速發(fā)展,產(chǎn)業(yè)化的步伐將加快。

軟科學(xué)技術(shù)是有前途的。在人類知識每5年翻一番的情況下,任何人如果不*電腦處理事務(wù),也就是說不*"看不見的頭",是無法妥善、有效處理的。如果說軟科學(xué)技術(shù)會成為21世紀的先導(dǎo)和骨干高科技,推動軟科學(xué)技術(shù)發(fā)展的仿真技術(shù)也是分析復(fù)雜問題,提示相互關(guān)系,仿真人腦管理和決策的骨干高科技之一。5. 仿真技術(shù)發(fā)展的特點和趨勢

近幾年,以計算機技術(shù)、通訊技術(shù)與傳感技術(shù)為主導(dǎo)的信息技術(shù)的飛快發(fā)展,為仿真技術(shù)的發(fā)展進入一個嶄新的環(huán)境打下了良好基礎(chǔ)。仿真技術(shù)的發(fā)展將出現(xiàn)新概念、新應(yīng)用和新的地位。由目前發(fā)展情況分析,有如下值得注意的特點:

(1)仿真技術(shù)是一門獨立的學(xué)科,但它離不開計算機技術(shù)。只要計算機技術(shù)在飛快地發(fā)展,仿真技術(shù)就一定隨之快速發(fā)展;

(2)仿真技術(shù)作為信息技術(shù)族內(nèi)的成員,它不僅自身發(fā)展快,而且與信息技術(shù)各項發(fā)展結(jié)合也快,它們永遠面對新問題、組織新技術(shù)、形成新的系統(tǒng)工程。因此,仿真技術(shù)是不斷研究新現(xiàn)象、分析新規(guī)律、揭示相關(guān)系統(tǒng)、找出解決方法的強有力工具;

(3)在知識經(jīng)濟來臨、知識管理的形成和發(fā)展中,仿真技術(shù)是最好的工具。它將被更多人了解和掌握。美國很多大公司開始用"人軟件"代替人類做多種經(jīng)營工作。預(yù)計類同"仿真腦"系列的產(chǎn)品將會被成批生產(chǎn),用以代替人們進行管理和決策;

(4)仿真技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣,在信息技術(shù)發(fā)展中,將出現(xiàn)獨特的地位;

(5)目前,在全世界軟件產(chǎn)業(yè)快速進展的環(huán)境中,仿真支撐軟件,各種工具軟件(包括專用仿真語言),乃至于通用的應(yīng)用軟件、商品化的周期縮短;

(6)面向?qū)ο蟮募夹g(shù)和應(yīng)用發(fā)展較快,一方面推動仿真概念變化,另一方面適應(yīng)復(fù)雜、非線性應(yīng)用的能力增大;

(7)由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,為異地、異國應(yīng)用提供了可能,將對仿真技術(shù)提出新的挑戰(zhàn),也推動了發(fā)展。預(yù)計仿真技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合,將出現(xiàn)新的概念,并擴大應(yīng)用范圍;

(8)仿真技術(shù)在培訓(xùn)領(lǐng)域中已有了豐碩的成果,比如:核電站、飛機的仿真機等都是培訓(xùn)所必需的仿真系統(tǒng)產(chǎn)品。

6. 知識經(jīng)濟的特征和仿真技術(shù)的地位

人類在經(jīng)歷了漫長的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟、工業(yè)經(jīng)濟時代后,正迎接著知識經(jīng)濟時代的來臨。1997年,人們第一次提出知識經(jīng)濟的概念,大家認為它是建筑在知識和信息基礎(chǔ)上的經(jīng)濟;以知識和信息的生產(chǎn)、分配和使用為直接依據(jù)的經(jīng)濟;知識是提高生產(chǎn)率和實現(xiàn)經(jīng)濟增長的驅(qū)動器。國內(nèi)外學(xué)者對此也有各種說法。如:知識經(jīng)濟是以智力資源的占有、配置,以科學(xué)技術(shù)為主的知識生產(chǎn)、分配和使用為最重要因素的經(jīng)濟。又如:知識經(jīng)濟所要表述的是一種新的復(fù)雜的經(jīng)濟狀態(tài),它是指以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為核心,建立在知識和信息的生產(chǎn)、存儲、使用和消費之上的經(jīng)濟。它有豐富的內(nèi)涵和明顯的特征。只有通過對其內(nèi)涵和特征的分析并與仿真技術(shù)及其應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)化社會效益、經(jīng)濟效益比較,才能充分看到仿真技術(shù)在知識經(jīng)濟環(huán)境中的地位。

(1) 知識經(jīng)濟特征與仿真技術(shù)特點的切合。

(2) 仿真技術(shù)是推動知識經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。

(3) 仿真技術(shù)及其應(yīng)用,形成知識產(chǎn)品和服務(wù),以及產(chǎn)業(yè)化的效益推動知識經(jīng)濟的增長。

7. 結(jié)論

通過考察和分析,我們看到知識經(jīng)濟時代的來臨給仿真業(yè)界帶來了新的挑戰(zhàn)和機遇,仿真技術(shù)將因自身的特點而在知識經(jīng)濟環(huán)境中快速發(fā)展,反之也推動知識經(jīng)濟的發(fā)展。仿真技術(shù)與軟科學(xué)及其它相關(guān)技術(shù)的結(jié)合將加快高附加值產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化進程,給整個社會帶來新的經(jīng)濟增長點,仿真技術(shù)大有可為。

參考文獻

[1] 游景玉,實時仿真技術(shù)及其應(yīng)用,珠海出版社,1997年

[2] 游景玉,論文"論仿真技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化", 珠海出版社,1999年

[3] 游景玉 吳芳輝,論文"仿真支撐系統(tǒng)技術(shù)的研究與發(fā)展",珠海出版社,1999年

[4] 游景玉 吳芳輝,論文"新世紀仿真技術(shù)展望", 珠海出版社,1999年

[5] 游景玉,論文"論仿真技術(shù)在高技術(shù)發(fā)展中的地位", 珠海出版社,1999年

篇(3)

英文名稱：Computer Simulation

主管單位：中國航天科技科工集團公司

主辦單位：中國航天科工集團公司第十七研究所

出版周期：月刊

出版地址：北京市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1006-9348

國內(nèi)刊號：11-3724/TP

郵發(fā)代號：82-773

發(fā)行范圍：

創(chuàng)刊時間：1984

期刊收錄：

中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

期刊榮譽：

Caj-cd規(guī)范獲獎期刊

聯(lián)系方式

篇(4)

關(guān)鍵詞：水利水電工程 建筑信息模型BIM 可視化仿真

前言

本文以水利水電工程的施工動態(tài)過程作為研究對象，使用基于BIM技術(shù)的計算機仿真技術(shù)和三維可視化技術(shù)對水利水電工程的動態(tài)施工過程進行演示模擬，并且結(jié)合動態(tài)可視化信息管理技術(shù)和方法對水利水電工程的動態(tài)施工過程進行研究。探索基于BIM技術(shù)的計算機仿真技術(shù)和三維可視化技術(shù)應(yīng)用于模擬水利水電工程的施工動態(tài)過程的可行性。本文主要包括了以下內(nèi)容：1.BIM簡介；2. BIM技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用；3.可視化建模研究。

1.BIM簡介

BIM（Building Information Modeling）指的是建筑信息模型，它就是通過數(shù)字化技術(shù)，在計算機中建立一座虛擬的建筑，一個建筑信息模型就是提供了一個單一的、完整一致的、邏輯的建筑信息庫。

BIM技術(shù)作為一種應(yīng)用于工程設(shè)計建造管理的數(shù)據(jù)化工具，可以利用參數(shù)模型對各種項目的相關(guān)信息進行整合，并且可以使信息在項目策劃、運行和維護的全生命周期過程中得到共享和傳遞，讓工程技術(shù)人員對各種建筑信息加以判斷，作出正確的理解并提出高效的應(yīng)對，使設(shè)計團隊以及包括建筑運營單位在內(nèi)的各方建設(shè)主體擁有協(xié)同工作的基礎(chǔ)，達到提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本與縮短工期方面的目的。BIM一定是貫穿在建筑整個生命周期中，使設(shè)計數(shù)據(jù)、建造信息，維護信息等大量信息保存在BIM中，在建筑整個生命周期中得以重復(fù)、便捷地使用。下圖顯示了在建筑設(shè)計、建造、維護的整個過程中，圍繞的核心就是BIM。

2. BIM技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用

2.1 水利水電工程施工導(dǎo)流三維動態(tài)可視化仿真方法研究

水利水電工程在對導(dǎo)流進行設(shè)計和管理的施工過程中，一般需要使用大量的數(shù)據(jù)和圖形信息。譬如水壩地區(qū)的水文、地形、地貌、地質(zhì)資料和樞紐設(shè)計、施工場地布置和施工導(dǎo)流方案設(shè)計等各式各樣的數(shù)據(jù)和圖紙。如何對這些錯綜復(fù)雜、數(shù)量繁多的信息進行高效、快速的取得、管理，是提高設(shè)計效率和施工管理水平的關(guān)鍵。施工導(dǎo)流的方案設(shè)計作為施工組織設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，它的設(shè)計過程及其復(fù)雜，并且設(shè)計出來的導(dǎo)流方案沒辦法做出實際的、直觀的比較。所以在水利水電工程導(dǎo)流設(shè)計中實現(xiàn)BIM水利水電工程施工過程可視化仿真技術(shù)可以形象直觀的表達出導(dǎo)流設(shè)計的實際效果，有著重大的現(xiàn)實意義。

2.2 利用BIM可視化仿真展示混凝土壩施工過程的三維動態(tài)過程

由于需要注意施工現(xiàn)場溫度、應(yīng)力、澆筑機械設(shè)備布置和澆筑能力等因素的作用，在對混凝土壩進行施工時，需要根據(jù)施工現(xiàn)場溫度、應(yīng)力、澆筑機械設(shè)備布置和澆筑能力對將混凝土壩使用一定的原則進行分縫分塊澆筑。但是對混凝土壩澆筑的數(shù)量大，通常需要澆筑上千上萬快混凝土，并且由于混凝土壩進行澆筑的施工約束條件過于復(fù)雜，就造成人工安排澆筑順序和進度是一件難度較高的事?，F(xiàn)在通常在一般的水利水電工程中使用的是憑經(jīng)驗用類比的方法，按照每月升高的澆筑層數(shù)和混凝土澆筑強度的指標(biāo)來作為施工計劃的參照指標(biāo)。但是使用每月升高的澆筑層數(shù)和混凝土澆筑強度的指標(biāo)作為參照指標(biāo)沒有系統(tǒng)的定量技術(shù)分析，使得在對大壩施工的過程中無法準(zhǔn)確的判斷施工各階段的進度和混凝土壩升高過程是否能達到大壩施工的要求。

因為由于計算機和系統(tǒng)仿真技術(shù)的出現(xiàn)，特別是系統(tǒng)仿真技術(shù)的不斷發(fā)展，使得我們可以在計算機上將混凝土上壩施工的動態(tài)過程真實的模擬出來。通過對不同的混凝土施工方案進行模擬，觀察產(chǎn)生的施工動態(tài)過程，然后根據(jù)不同施工方案下混凝土施工進程的模擬的各項定量指標(biāo)進行預(yù)測，然后制定出一個科學(xué)、合理、準(zhǔn)確的混凝土壩施工進度計劃。通過在計算機系統(tǒng)上輸入各種可影響澆筑施工的變量，建立一個混凝土壩的施工系統(tǒng)模型，在這個模型的基礎(chǔ)上建立一個可模擬水利水電工程的仿真計算軟件。然后使用這個軟件對水利水電工程進行模擬建設(shè)，通過輸入可實行的機械配套方案和相應(yīng)的施工技術(shù)參數(shù)，可以計算出機械配套的數(shù)量最優(yōu)比、機械的最優(yōu)利用率、每月的混凝土澆筑強度，并且還能獲取對應(yīng)的施工方案下對大壩進行澆筑施工的詳細規(guī)劃進度表。

3.可視化建模研究

建立一個能形象的、準(zhǔn)確的展示工程施工的動態(tài)過程的三維數(shù)字模型是能實現(xiàn)水利水電工程動態(tài)施工仿真信息的可視化查詢和分析功能的一個重要前提。這個數(shù)字模型應(yīng)當(dāng)具備能夠展示施工現(xiàn)場一些靜態(tài)和動態(tài)信息，譬如施工現(xiàn)場的地形地貌、施工工程建筑物和施工設(shè)施的分布位置、材料運送途徑等具體信息。實現(xiàn)水利水電工程的可視化仿真是利用Navisworks軟件和其他建模技術(shù)完成的，這種可視化仿真的建立由初數(shù)據(jù)的收集分析、數(shù)字模型的建立，然后使用Navisworks對其進行渲染。水利水電工程建筑的施工技術(shù)將直接關(guān)聯(lián)作用到水電水利的效益和產(chǎn)生的影響，它并不只是簡單的一個工程而已，它是構(gòu)成整個水電水利工程的一個重要要素。

結(jié)束語：

BIM建筑信息模型在工程中的應(yīng)用，使得建筑行業(yè)引發(fā)了第，它在工程中的應(yīng)用不僅降低了成本，還使得工程從規(guī)劃設(shè)計到施工、運營管理各階段的質(zhì)量有所提高。BIM的不斷發(fā)展，使得水利水電行業(yè)也引入了BIM理念。本文通過基于BIM技術(shù)對水利水電工程施工進行可視化仿真研究，真實準(zhǔn)確的反應(yīng)出水利水電的工程動態(tài)施工過程和仿真數(shù)據(jù)。

參考文獻：

[1] 徐東揚.基于數(shù)字技術(shù)的建筑方案設(shè)計研究：[碩士學(xué)位論文].湖南.中南大學(xué).2010

篇(5)

關(guān)鍵詞 檸檬酸；仿真實驗；實踐教學(xué)

中圖分類號：TP391.9 文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2015）12-0049-02

1 前言

實踐教學(xué)是高等工科教育教學(xué)中的重要組成部分。通過實踐教學(xué)，可以幫助學(xué)生鞏固課堂知識、培養(yǎng)其專業(yè)基本技能、養(yǎng)成并具備良好的創(chuàng)新習(xí)慣。可是，在實際教學(xué)實施過程中存在諸多問題。

首先，能夠接受學(xué)生去實習(xí)的企業(yè)數(shù)量有限，學(xué)生數(shù)量又較多，都到企業(yè)或工廠進行實習(xí)，給工廠帶來較大的壓力。

其次，工廠現(xiàn)在都是大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)過程要求連續(xù)穩(wěn)定，導(dǎo)致學(xué)生在生產(chǎn)實習(xí)時只能看不能動手操作，難以完成生產(chǎn)實習(xí)的教學(xué)目標(biāo)。

最后，隨著科技的進步，現(xiàn)有大型生產(chǎn)裝置日益系統(tǒng)化、自動化，導(dǎo)致學(xué)生只能觀察和了解整個系統(tǒng)的表面，無法深入學(xué)習(xí)，難以提高教師和學(xué)生的積極性，生產(chǎn)實習(xí)的效果很差。

2 仿真實驗

在增加硬件實驗設(shè)備難以立即實現(xiàn)的情況下，利用計算機仿真技術(shù)，開發(fā)適合于專業(yè)需求的實驗與操作實習(xí)仿真軟件成為解決當(dāng)前實驗教學(xué)存在問題的一個重要途徑。區(qū)別于傳統(tǒng)的實驗，仿真實驗不需要實物形態(tài)工具與對象，實驗時主要是針對軟件設(shè)計的實驗設(shè)備與儀器進行。計算機仿真技術(shù)借助面向?qū)ο缶幊誊浖c多媒體制作技術(shù)，制作與傳統(tǒng)實驗操作相對應(yīng)的軟硬件條件。學(xué)生在仿真實驗中可像在真實環(huán)境中一樣實現(xiàn)各種實驗項目，實驗結(jié)果甚至優(yōu)于實際實驗。可見，計算機仿真實驗可輔助、部分替代傳統(tǒng)實驗操作。仿真實驗提供了友好、操作方便的教學(xué)環(huán)境，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也大大提高。仿真實驗與互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)結(jié)合后，通過網(wǎng)絡(luò)鏈接，學(xué)生可在網(wǎng)絡(luò)上進行遠程實驗課程學(xué)習(xí)，克服了傳統(tǒng)實驗教學(xué)空間和時間的限制，同時能大幅降低實驗經(jīng)費。

當(dāng)前，計算機仿真在工科實驗教學(xué)中已經(jīng)得到越來越多的應(yīng)用。以生物工程專業(yè)為例，煙臺大學(xué)就已經(jīng)開發(fā)完成一套谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)仿真軟件，實現(xiàn)了谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)與分離提取過程的形象化與動態(tài)模擬。該軟件在山東輕工業(yè)學(xué)院、青島農(nóng)業(yè)大學(xué)、文經(jīng)學(xué)院等多所學(xué)校內(nèi)試用，成為生物工程專業(yè)實習(xí)教學(xué)與培訓(xùn)的重要輔助手段。國內(nèi)某公司開發(fā)的離心泵單元仿真培訓(xùn)被眾多院校采用，作為相關(guān)專業(yè)的離心泵操作訓(xùn)練工具。

其他專業(yè)如熱能與動力工程專業(yè)，許多高校都在實驗教學(xué)中加入仿真實驗以輔助教學(xué)，如制冷模擬教學(xué)課件[1]、小型冷庫仿真教學(xué)系統(tǒng)[2]、制冷空調(diào)綜合創(chuàng)新模擬實驗平臺[3]等。煙臺大學(xué)也研制了傳熱學(xué)實驗教學(xué)仿真軟件[4]輔助實驗教學(xué)。這些仿真實驗在實際應(yīng)用中都取得較好的教學(xué)效果，值得大力推廣。

3 檸檬酸發(fā)酵生產(chǎn)仿真實驗

檸檬酸發(fā)酵實驗 檸檬酸發(fā)酵實驗是生物與食品類專業(yè)的主要實驗教學(xué)內(nèi)容之一，目的是讓學(xué)生了解檸檬酸的生產(chǎn)原理與流程，掌握檸檬酸的發(fā)酵生產(chǎn)工藝與發(fā)酵分析方法，通過實驗?zāi)苁炀毜卣莆照婢l(fā)酵的接種、培養(yǎng)與發(fā)酵產(chǎn)物的分析測定等技術(shù)。由于檸檬酸整個發(fā)酵生產(chǎn)流程所需設(shè)備眾多，現(xiàn)在國內(nèi)還沒有廠家制作銷售實驗用檸檬酸全過程生產(chǎn)演示的儀器，大多數(shù)學(xué)校實驗教學(xué)中只是在實驗室中開展檸檬酸生產(chǎn)中發(fā)酵部分的實驗，無法實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的操作練習(xí)。由于檸檬酸生產(chǎn)廠家分布過于分散，大部分高校因人力、物力等資源限制，無法開展實地操作實驗教學(xué)。

針對此問題，本文開發(fā)了檸檬酸發(fā)酵生產(chǎn)仿真軟件。該軟件能夠?qū)崿F(xiàn)檸檬酸發(fā)酵生產(chǎn)全過程的仿真模擬，為廣大生物與食品類專業(yè)學(xué)生的生產(chǎn)實習(xí)提供支持。通過該軟件的推廣使用，滿足這些專業(yè)實驗教學(xué)的迫切需要。

檸檬酸實驗仿真工具 檸檬酸實驗仿真軟件的開發(fā)是根據(jù)教學(xué)任務(wù)要求，分析整理實驗教學(xué)內(nèi)容而進行的。利用該軟件，學(xué)生對檸檬酸生產(chǎn)流程獲得形象化的認知，還可以在仿真平臺上完成實驗虛擬操作，得到實踐成績。

本軟件含有實驗內(nèi)容、成績評定、使用幫助等內(nèi)容。軟件能夠?qū)崿F(xiàn)的實驗內(nèi)容包括檸檬酸生產(chǎn)的淀粉糊化、發(fā)酵、粗提和精提四個主要流程，在每個流程的實驗界面上，都設(shè)計了該流程所需的全部實驗部件，包括罐體、閥門、泵、過濾機、攪拌器等，各動力機械與調(diào)節(jié)閥門均可實現(xiàn)手動調(diào)節(jié)。學(xué)生在該仿真軟件上手動完成各生產(chǎn)過程的相關(guān)操作練習(xí)。軟件的成績評定功能將在學(xué)生實際操作過程中，根據(jù)操作過程順序以及由此引起的生產(chǎn)工藝參數(shù)變化情況給出實驗成績，并提供詳細的得分明細與說明，學(xué)生可根據(jù)該明細查找實驗操作中出現(xiàn)的問題并加以改進。軟件的實驗成績判別功能實現(xiàn)了實驗操作的定量計分，減輕了實驗指導(dǎo)教師的負擔(dān)。軟件提供的幫助功能為學(xué)生提供逐步實驗操作指導(dǎo)，幫助學(xué)生更快地熟悉相關(guān)實驗操作。軟件還提供了時間加速功能，使得學(xué)生能夠在較短的時間內(nèi)就完成檸檬酸的實際長時間生產(chǎn)過程。

軟件采用VB6.0軟件開發(fā)，功能包括裝置組成與工藝流程演示、部件運行與閥門操作動態(tài)演示、工藝參數(shù)動態(tài)變化、逐步指導(dǎo)等功能。圖1～圖4分別為淀粉糊化、發(fā)酵、粗提和精提四個流程的實驗界面。

該軟件的開發(fā)采用模塊化編程，每部分實驗內(nèi)容作為一個大模塊，大模塊中還細分為若干個小的模塊，模塊之間通過操作流程引起的操作流程因果關(guān)系、耦合參數(shù)進行銜接。開發(fā)過程中采用動態(tài)模擬技術(shù)實現(xiàn)攪拌器、罐體液位、管道內(nèi)流體流動等動態(tài)變化內(nèi)容，實驗參數(shù)可依據(jù)實際操作實現(xiàn)動態(tài)即時顯示，學(xué)生能夠隨時了解參數(shù)的動態(tài)變化情況，并據(jù)此判斷操作時機。

教學(xué)效果 基于仿真技術(shù)開發(fā)的檸檬酸發(fā)酵生產(chǎn)仿真軟件，完整地模擬了檸檬酸生產(chǎn)的全過程，學(xué)生通過使用該軟件，不僅加深了對所學(xué)理論知識的理解，還對檸檬酸的生產(chǎn)流程有了更深刻全面的認知，生產(chǎn)操作水平也得到了較大的提高。仿真實驗由于界面設(shè)計友好，形式新穎，學(xué)生對此普遍歡迎，實驗興趣大大提高，取得較好的教學(xué)效果?？梢?，檸檬酸發(fā)酵生產(chǎn)仿真軟件很好地解決了實踐教學(xué)過程中存在的不足，提高了實踐教學(xué)的水平，強化了生物工程專業(yè)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

4 結(jié)論

本文首先分析傳統(tǒng)實驗與實習(xí)教學(xué)存在的一些問題，總結(jié)仿真實驗教學(xué)應(yīng)用現(xiàn)狀及其優(yōu)點，敘述自主開發(fā)的檸檬酸發(fā)酵生產(chǎn)仿真軟件以及學(xué)生的使用體會?！?/p>

參考文獻

[1]晏剛，吳業(yè)正，厲彥忠，等.發(fā)揮實驗室優(yōu)勢，完善實踐教學(xué)改革[M]//2004年制冷會議論文集：實踐教學(xué).2004：

135-137.

[2]張華，劉楚蕓，王勤.基于web的小型冷庫教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)[M]//2004年制冷會議論文集：實踐教學(xué).2004：

142-144.

篇(6)

【Abstract】 This paper introduces the development of stereo garage and the application of three-dimensional design software in this field. Improving the quality of the design and making the product design more accurate、professional has become the focus of the majority of designers. According to the structure characteristics and transmission principle of stereo garage， focuses on the application of SolidWorks software related functions in the stereo garage design， and optimize the mechanical design of stereo garage using 3D simulation technology to a certain extent.

【關(guān)鍵詞】立體車庫；三維模擬；SolidWorks

【Keywords】 stereo garage； three - dimensional simulation； SolidWorks

【中圖分類號】TP 【文獻標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）04-0166-02

1 引言

傳統(tǒng)的機械設(shè)計理念中，總是會因為圖紙問題或者設(shè)計者的意見分歧造成設(shè)計的過程相當(dāng)漫長，這樣時間長、費盡力、耗經(jīng)費，也會因為設(shè)計中出現(xiàn)的一些缺陷而造成項目進度嚴重滯后。本論文主要針對市場占有率適用率最高的升降橫移立體車庫進行論述，對其進行機械設(shè)計的主要參數(shù)、性能及運動原理建立了相應(yīng)的模型，且利用SolidWorks三維制圖軟件的微觀仿真技術(shù)對立體車庫的模擬裝配，直觀、標(biāo)準(zhǔn)化的進行分析、比較、評價。利用強大的計算機技術(shù)平臺，實現(xiàn)了對立體車庫的仿真與模擬，使設(shè)計效率和設(shè)計質(zhì)量有了明顯的提高[1]。

2 立體車庫的市場現(xiàn)狀

隨著城市建設(shè)的迅速發(fā)展，城市空地和巷道越來越少。從現(xiàn)有停車位的缺口情況和今后市場的需求可以看出，機械式停車設(shè)備的市場前景十分良好。據(jù)中國產(chǎn)業(yè)調(diào)研網(wǎng)的2016年中國立體車庫市場現(xiàn)狀調(diào)研與發(fā)展前景預(yù)測分析報告顯示，停車產(chǎn)業(yè)在國外已經(jīng)發(fā)展成為年產(chǎn)值數(shù)十億美元的大產(chǎn)業(yè)。興建自動化立體停車庫應(yīng)是緩解城市交通擁堵、泊車難的一個十分有效的辦法，是改善城市停車難的有效途徑。有關(guān)專家預(yù)測，隨著我國私人汽車的迅猛發(fā)展，在未來幾年內(nèi)即將催生上百億的蘊藏巨大市場和商機的“停車經(jīng)濟”。

隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展和企業(yè)對自動化水平要求的不斷提高，將為立體車庫應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的拓展帶來前所未有的機遇，也將為三維仿真軟件的快速提升提供一個良好的平臺。

3 立體車庫的類別、型式及基本參數(shù)

立體車庫的類別及代號按其工作結(jié)構(gòu)及傳動原理分為九大類，即：升降橫移類（SH）、簡易升降類（JS）、垂直循環(huán)類（CX）、水平循環(huán)類（SX）、多層循環(huán)類（DX）、平面移動類（PY）、巷道堆垛類（XD）、垂直升降類（CS）和汽車專用升降機（QS）。各類產(chǎn)品的優(yōu)缺點各有不同，就普及率而言，升降橫移式立體車庫的市場占有率最高，達到了75%左右。所以本論文以升降橫移類立體車庫為案例進行分析。

4 立體車庫的三維模擬設(shè)計

采用以載車板升降或橫移存取車輛的機械式停車設(shè)備的立體停車庫叫作升降橫移類停車庫。

三維模擬是計算機技術(shù)平臺開發(fā)的一種模擬技術(shù)，基于幾何原理，通過對現(xiàn)實實物的模擬，從而建立虛擬平臺的模型。計算機三維模擬技術(shù)在一定程度上實現(xiàn)了對現(xiàn)實世界的還原，并且能夠?qū)@示物體進行真實模擬，實現(xiàn)對現(xiàn)實實物在虛擬世界中的改變和呈現(xiàn)。那么，對于立體車庫的設(shè)計而言，如何更好地利用計算機三維模擬技術(shù)呢？

為了能順利地將三維模型建立起來，首先，對SolidWorks環(huán)境中單位及材料等參數(shù)進行準(zhǔn)確設(shè)置。

其次，根據(jù)設(shè)計思路確定好后期工藝、制造及安裝所需要的基剩設(shè)置準(zhǔn)確的建模基本參數(shù)。設(shè)置主參考系數(shù)：幾何中心，基準(zhǔn)點、線、面等。

最后，輸入相關(guān)數(shù)據(jù)和特征完成幾何模型（零部件模型）的生成。利用三維標(biāo)準(zhǔn)件庫生成國家標(biāo)準(zhǔn)件材料，也可進行數(shù)據(jù)無縫交換。這為實體數(shù)值模型進行仿真技術(shù)提供了方便。

5 立體車庫的仿真設(shè)計

設(shè)計中經(jīng)常要對設(shè)計方案以及設(shè)計產(chǎn)品進行構(gòu)思與小樣的設(shè)計，常常會出現(xiàn)更改現(xiàn)象，而傳統(tǒng)的設(shè)計是逐步找到相關(guān)聯(lián)的零部件進行修改，假如有一處未做（或漏掉）設(shè)計更改，后面將會帶來無法估算的麻煩。SolidWorks軟件就能突破這樣的瓶頸，利用三維仿真平臺，就可實現(xiàn)對設(shè)計的產(chǎn)品進行隨時修改，隨時更新，極大的提高其工作效率和質(zhì)量[1]。

首先，三維模型的裝配及模型的修改與整合。在SolidWorks的裝配界面導(dǎo)入各個零部件，根據(jù)設(shè)計要求，在滿足立體車庫傳動系統(tǒng)功能要求的情況下，對各個零部件完成裝配體的生成，然后重新命名。

其次，對模型應(yīng)加定義及自由度分析。整合的三維數(shù)值根據(jù)仿真要求擺好位置，并設(shè)置好坐標(biāo)系，及各點、線、面之間的關(guān)系，并根據(jù)框架實際工作情況加以定義，為了調(diào)試通過應(yīng)邊定義邊檢查。同時應(yīng)注意分析自由度，以免過定義或少定義。

最后，進行仿真結(jié)果處理。運用SolidWorks三維建模的模塊中可以進行動畫仿真，通過對立體車庫真實的工作狀況進行模擬，對其進行設(shè)計上的干涉和漏洞檢查，提前進行改善和修正，為設(shè)計分析提供可靠依據(jù)。

6 結(jié)論

本文通過建立立體車庫零部件的仿真實體，對各個零部件進行仿真裝配，為設(shè)計提供了科學(xué)、準(zhǔn)確的參考依據(jù)，使得產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量和可靠性大幅度提高。SolidWorks軟件集零件設(shè)計、裝配、工程圖、三維設(shè)計、運動模擬、運動結(jié)構(gòu)分析等于一體[2]。只要將SolidWorks三維軟件運用的如火純青，那么在立體車庫這么高技術(shù)、高質(zhì)量、低成本的條件下必也能獲得高速發(fā)展，真正實現(xiàn)與國際接軌，也必將為民族產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來新的生機。

【參考文獻】

篇(7)

關(guān)鍵詞：無線網(wǎng)絡(luò)；MAC；共享信道

1.引言

近年來，隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷成熟，越來越多的領(lǐng)域開始采用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。特別是隨著嵌入式技術(shù)發(fā)展帶來的眾多便攜式產(chǎn)品，它們大都采用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)上網(wǎng)功能。由于涉及到不同的應(yīng)用場合以及其它的一些要求，產(chǎn)生了眾多的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在眾多無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，基本的協(xié)議框架都是類似的，主要是細節(jié)的不同。在無線網(wǎng)絡(luò)的眾多技術(shù)中，MAC層至關(guān)重要。MAC作為介質(zhì)接入控制協(xié)議，其主要的作用就是控制各個通信節(jié)點對信道的訪問，解決沖突，實現(xiàn)高效的共享。論文將系統(tǒng)的研究常用的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的MA C層協(xié)議，并對其進行仿真。

2. 無線網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議的研究

無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)眾多，滿足不同距離、不同層次的需求，本論文主要研究與我們生活緊密聯(lián)系的3類無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。它們分別是無線局域網(wǎng)、無線個人區(qū)域網(wǎng)和無線傳感器網(wǎng)。其中，無線局域網(wǎng)主要應(yīng)用于類似校園這樣的近距離區(qū)域，它具有組網(wǎng)靈活、布線費用少、不受線路限制等多個方面的優(yōu)點，應(yīng)用十分廣泛。無線個人區(qū)域網(wǎng)主要是應(yīng)用于從幾米到10米左右空間內(nèi)的高效數(shù)據(jù)傳輸，是普通網(wǎng)絡(luò)電纜的替代品。無線傳感器網(wǎng)是近年來才興起的，由大量價格低廉、低功耗的傳感器節(jié)點所構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。其傳輸速率較低。

由于上述3類無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的場景不同，所以采用的協(xié)議也有很大的區(qū)別。大多數(shù)無線局域網(wǎng)采用的協(xié)議包括IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn)和HiperLAN標(biāo)準(zhǔn)；無線個人區(qū)域網(wǎng)一般采用的協(xié)議是藍牙、HomeRF及IEEE 802.15系列標(biāo)準(zhǔn)；而無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用的是IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)。

從上面的研究可以看出：不同的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)采用的協(xié)議相差很遠，但作為實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信道共享的MAC層的功能都是一樣的，那就是通過對每個試圖對信道進行訪問的設(shè)備進行控制來實現(xiàn)信道的共享。一般都采用多址接入技術(shù)。從這個角度看：MAC層協(xié)議主要包括：以FDMA、TDMA、CDMA為代表的固定分配類型，以CSMA/CA為代表的隨機競爭類型以及以中心控制MAC層協(xié)議和分布控制MAC層協(xié)議為代表的按需分配類型。其中，固定分配類型采用的多址接入方案是將一條共享的信道劃分為多個相互孤立的子信道，并將每個子信道分配給一個訪問節(jié)點使用。主要應(yīng)用于語音網(wǎng)絡(luò)，由于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸具有突發(fā)性的特點，所以該類協(xié)議很少應(yīng)用于數(shù)據(jù)傳輸。隨機競爭類型是為了滿足網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸突發(fā)性的特點而設(shè)計的，所以它采用的接入策略是隨機接入，并輔助一些沖突避免的方法。故它主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。按需分配類型采用的策略是循環(huán)詢問每個節(jié)點，若有數(shù)據(jù)，則發(fā)送，若無，則轉(zhuǎn)向下一節(jié)點。

從上述的研究中，可以看出不同類型的MAC層的協(xié)議采用的控制策略是不同的，自然其應(yīng)用場合也有很大的區(qū)別?，F(xiàn)在，我們對應(yīng)用于低速無線網(wǎng)絡(luò)的IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)涉及到的內(nèi)容進行研究，從而對常用的MAC層協(xié)議有一個整體的認識。在該標(biāo)準(zhǔn)中，其MAC層協(xié)議采用的控制策略是隨機競爭類型的CSMA/CA。其中，CSMA/CA分為兩種類型一種是應(yīng)用于星型網(wǎng)絡(luò)的帶時隙的CSMA/CA；另一種就是無時隙的CSMA/CA。帶時隙的CSMA/CA在星型網(wǎng)絡(luò)中主要是通過中心節(jié)點的超幀來實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)信道的控制。其中，超幀具有兩個類型的周期，一個是網(wǎng)絡(luò)中每個訪問節(jié)點都可使用CSMA/CA控制策略的活動周期；另一個就是所有訪問節(jié)點都處于休眠情況的非活動周期。超幀的活動周期分為三個部分:信標(biāo)、競爭訪問期和競爭空閑期。其中，若采用信標(biāo)，那么MAC層在超幀的競爭訪問期間采用帶時隙的CSMA/CA策略，否則采用無時隙的CSMA/CA。在這兩種狀態(tài)下，均采用隨機退讓的沖突避讓機制。在CSMA/CA策略中，當(dāng)一個數(shù)傳輸請求到達時，MAC層隨機延遲一個時間，然后對物理層請求信道狀態(tài)檢測。在帶時隙的CSMA/CA系統(tǒng)中，信道狀態(tài)檢測和數(shù)據(jù)傳輸都被安排在時隙邊界。在非時隙CSMA/CA系統(tǒng)中，信道狀態(tài)檢測將立即開始。

3. 無線網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議的仿真

由于筆者主要研究了IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的MAC層協(xié)議，那么我們的仿真研究也針對它進行。我們采用的仿真工具是NS-2仿真軟件，該軟件在網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)难芯恐芯哂泻芎玫男Ч?。在NS-2中仿真MAC層協(xié)議的主要步驟是：1.采用C++在NS-2中實現(xiàn)MAC層協(xié)議；2.定義分組及包頭類型；3.綁定C++和Tcl中的相應(yīng)類；3.編譯連接；4.設(shè)置仿真場景和通信模型；5.NS仿真；6.文件分析，輸出結(jié)果。由于篇幅原因，在此就不詳細列出仿真具體的實現(xiàn)過程。通過在NS-2中進行仿真，我們就能清晰的看到MAC層協(xié)議的整個過程，并能對在具體網(wǎng)絡(luò)中的其它內(nèi)容進行分析，例如可以對其能量情況進行分析。

4.結(jié)論

MAC層協(xié)議在整個無線網(wǎng)絡(luò)中具有十分重要的作用。由于應(yīng)用環(huán)境的不同，在不同的無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中采用的MAC層協(xié)議具有很大的區(qū)別。論文系統(tǒng)的論述了MAC層協(xié)議涉及到的相關(guān)內(nèi)容，并對其仿真技術(shù)進行了說明?？梢灶A(yù)見由于便利性的需要，覆蓋不同層次、不同距離的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將會得到快速的發(fā)展，其MAC控制策略也將發(fā)生巨大的變化，所以深入的研究MAC協(xié)議具有十分重要的現(xiàn)實意義和理論價值。

參考文獻：

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