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第1篇：虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢范文

【關(guān)鍵詞】虛擬仿真技術(shù) 高職機電 教學應(yīng)用

虛擬仿真技術(shù)在實際訓練教學過程中有明顯優(yōu)勢，能夠保證學生得到充分的鍛煉和培訓，在機電專業(yè)教學中引入仿真技術(shù)，還可以使原料、設(shè)備和工具等做到節(jié)約，降低操作能耗和環(huán)境污染，還能避免設(shè)備的損壞。虛擬仿真技術(shù)不僅不會對操作設(shè)備造成嚴重損害，也不會對操作人員的失誤造成傷亡。虛擬仿真技術(shù)在高職機電專業(yè)中的應(yīng)用在本文中還會有進一步分許和闡述，供高職院校參考。

一、高職機電專業(yè)教學面臨的困境

高職學校在學術(shù)實際訓練方面的設(shè)施設(shè)備部完善。當前，各個高職學校大都面臨著硬件資源不充分，教育經(jīng)費不足的情況，沒有能力購買更多的實際訓練實驗器材和場地。面對這種情況，高職機電專業(yè)應(yīng)該通過計算機虛擬仿真技術(shù)的使用替代實際操作，這樣既能保證學生的鍛煉，達到實驗的效果，還不至于浪費資源，污染環(huán)境。

實際訓練場地開放過少。場所開放太少，高職院校作為面向社會，用人單位和學生的服務(wù)單位，主要是開展科研和培訓等業(yè)務(wù)，但是卻受訓練場地的約束，開放時間不足以滿足社會和學生的需求。學生很難有足夠的時間到實驗室進行訓練，影響了學生的動手實踐能力的提高，目前的高職學生，使用電腦已經(jīng)得到普及，通過虛擬軟件的運用，能夠讓學生即使不到實驗室也能得到實驗訓練。

高校在實驗設(shè)備和器材上的維修和保護都需要一筆不小的經(jīng)費。硬件設(shè)施很容易損傷，而且高額的維修費用學校不一定負擔得起，而設(shè)備又必須經(jīng)過多次的實訓耗材，為實訓帶來了沉重的代價，并加大了實驗室管理人員的壓力。通過虛擬仿真技術(shù)的利用，不但不用維修設(shè)備，還能為實驗訓練節(jié)省許多實驗耗材。

二、在虛擬技術(shù)的使用下構(gòu)建虛擬實驗室

課堂教學和實驗中仍然存在很多問題：首先，當前的教學仍然存在理論教學為主的情況，實驗實習只是作為教學輔助；其次，學生的實驗操作存在問題，受場地和時間的限制，學生只有在上課時間才可以實驗室，平常幾乎沒有時間和機會進行操作鍛煉；最后，實驗設(shè)備不足以滿足學生在實驗上的需求，硬件設(shè)施落后，且維修成本高。虛擬仿真技術(shù)主要為了提高學生的技術(shù)操作能力，有構(gòu)想性、交互性和多感知性的等特點，有利于教師開展實訓教學和專業(yè)訓練，在解決高職教育的就業(yè)和實習方面具有重要意義。

目前，大多數(shù)課程都能通過虛擬仿真技術(shù)得以實現(xiàn)實驗教學，建設(shè)虛擬仿真實驗室能夠降低高職學校的辦學成本，并促進虛擬仿真技術(shù)和有關(guān)人才的發(fā)展，在解決教育資源匱乏上有十分重要的理論現(xiàn)實指導(dǎo)意義。高職院校在引進虛擬仿真技術(shù)時需要結(jié)合本校實際情況，創(chuàng)設(shè)仿真資源，合理選擇，不同的高職院校針對機電專業(yè)的教學內(nèi)容，就業(yè)定位等不完全相同，市場上的虛擬仿真軟件不可能面面俱到，因此，應(yīng)該擴寬引進渠道，為虛擬仿真技術(shù)的購置要選取多種方法，建立仿真資源，在教學上為機電專業(yè)提供支持和幫助。

三、虛擬仿真技術(shù)在高職機電專業(yè)教學中的運用

彌補設(shè)備不足的問題。保障實訓教學的完成，并節(jié)省成本的使用。為使實踐教學項目的效果得到彰顯，過去落后的實踐教學方法急需一筆巨大的資金，投入到教學設(shè)備的購買和置辦方面，而且在教學過程中很容易消耗大部分原材料，傳統(tǒng)的設(shè)備和儀器都將被淘汰，不能適應(yīng)當前的教學需要。站在教學資源的情況來說，虛擬仿真技術(shù)實際上減少的資金投入總共包括占地面積、建筑、設(shè)備、原材料和教師等方面，據(jù)考察，大致能夠降低3/10-4/5。還能減少實訓帶來的環(huán)境污染，讓學生在良好的環(huán)境下學習，得到實踐，提高教學效果。

替高職院校節(jié)省出一筆不小的經(jīng)費。信息技術(shù)的迅速發(fā)展，高職教育中的傳統(tǒng)媒介具有較強的信息滯后性。科學技術(shù)的發(fā)展不斷進步，傳播也需要有一定的載體，例如硬件設(shè)施和教學資源的配置等。隨著知識經(jīng)濟時代的到來，信息技術(shù)的發(fā)展更加迅速，傳統(tǒng)的硬件教學模式和實訓教學設(shè)備不久就可能因為技術(shù)落后而從社會上淘汰，然而，設(shè)備的改造和更新又存在困難，只能購買先進的設(shè)備設(shè)施來解決這一教學困難。當前我國的教學資源本就不足，不但使得教學資源更加減少，還可能因為教學過程中沒有使用相應(yīng)的設(shè)備而陷入停滯狀態(tài)，更不利于學校的發(fā)展。運用虛擬仿真技術(shù)建設(shè)實驗室就能有效解決這一問題，可以讓實訓次數(shù)有所增加，促進軟件的升級和改良，不用把硬件資源全部更換。虛擬仿真技術(shù)最有特點的就是不用消耗任何原料，而且可以多次重復(fù)實訓的教學內(nèi)容。虛擬仿真技術(shù)以其先進和容易改善的特點備受教育界青睞，不但減少了教育經(jīng)費不必要的使用，讓教學內(nèi)容不斷的在虛擬條件下更新進步，還能使實訓教學與技術(shù)發(fā)展相適應(yīng)，在變化的教學中滿足學生和社會的需求。

提高學生學習興趣。虛擬仿真技術(shù)是教學中優(yōu)秀的輔助工具，能適用于教學交流和實訓情景多個教學活動，虛擬的教學環(huán)境更容易讓學生激發(fā)學習興趣。虛擬仿真技術(shù)形象生動，直觀和互動性較強，也能及時對學生情況做出反饋，學生學習過程中的假設(shè)模型都能以虛擬仿真技術(shù)進行虛擬，優(yōu)勢十分明顯，學生通過觀察虛擬假設(shè)得出的結(jié)果，還利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。因此，虛擬仿真技術(shù)利于學生較早熟悉實訓環(huán)境，盡快掌握專業(yè)知識與技能，調(diào)動學生學習熱情。

四、結(jié)束語

虛擬仿真技術(shù)在解決高職教育的實訓問題上具有重要意義，解決了設(shè)備不足，器材落后，硬件更新慢等困難，把虛擬技術(shù)運用到機電專業(yè)教學中，提高教學效果，解決面臨的實際問題，有利于推動高職院校機電專業(yè)的教學內(nèi)容和課程改革，促進了虛擬仿真技術(shù)在高職院校中的運用與發(fā)展。

參考文獻：

[1]熊淑平.虛擬仿真技術(shù)在高職教學中的應(yīng)用探析[J].黃河水利職業(yè)技術(shù)學院學報，2013.

第2篇：虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢范文

關(guān)鍵詞：虛擬仿真技術(shù)；實踐教學；學習場景；教學訓練

一、概述

虛擬仿真技術(shù)是對虛擬現(xiàn)實技術(shù)和系統(tǒng)仿真技術(shù)的合稱。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是先進的人――計算機接口技術(shù)，其實質(zhì)是利用計算機產(chǎn)生一個三維的、基于感知信息的臨場環(huán)境。人可以參與和控制環(huán)境，同時環(huán)境能夠?qū)θ说目刂菩袨樽龀鰟討B(tài)的交互反應(yīng)。系統(tǒng)仿真技術(shù)是隨著計算機技術(shù)的發(fā)展而形成的新興學科，它是通過建立真實系統(tǒng)的數(shù)學模型，利用計算機來達成對系統(tǒng)的分析、研究、設(shè)計等目的。目前，虛擬仿真技術(shù)在軍事、教育、醫(yī)學、工業(yè)設(shè)計等多個領(lǐng)域都得到了應(yīng)用。在教育教學領(lǐng)域，虛擬仿真技術(shù)能夠進行教學活動或?qū)嶒灢僮鞯哪M，具有經(jīng)濟性好、安全性高以及可重復(fù)等多種優(yōu)勢，已經(jīng)開始替代某些費時、費力、費錢的真實試驗和教學演示，對傳統(tǒng)的教學活動產(chǎn)生了強烈沖擊，引發(fā)了教學領(lǐng)域產(chǎn)生一系列深刻的變化。

虛擬現(xiàn)實仿真技術(shù)在高職實踐教學中應(yīng)用研究的意義：利用虛擬仿真技術(shù)可以構(gòu)建一個虛擬的實訓場地和教學場景，在沒有實際設(shè)備的情況下可以有效提高教學效果。并且可以減少高職院校因設(shè)備不足的高額開支。通過仿真技術(shù)可以進一步整合教學資源，提高實訓設(shè)備的利用率，提高學生知識和技能。在教學中對仿真技術(shù)感興趣的學生可以做再次開發(fā)，這樣能更好的提高實踐教學效果和學生的實踐應(yīng)用能力。

二、虛擬現(xiàn)實仿真技術(shù)在高職實踐教學中的研究內(nèi)容

傳統(tǒng)設(shè)計是設(shè)計者根據(jù)產(chǎn)品用戶的需要，將所設(shè)計產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)通過圖紙表現(xiàn)出來，經(jīng)過計算或者經(jīng)驗認證后，再投入生產(chǎn)試制中進一步檢驗其結(jié)構(gòu)設(shè)計的正確性與合理性。而虛擬現(xiàn)實仿真技術(shù)在實踐教學應(yīng)用研究中主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1. 利用虛擬現(xiàn)實仿真技術(shù)開展三維模塊實踐教學的應(yīng)用研究

Solidworks作為一款三維設(shè)計軟件，功能強大，組件繁多。Solidworks有功能強大、易學易用和技術(shù)創(chuàng)新三大特點，這使得SolidWorks 成為領(lǐng)先的、主流的三維CAD解決方案。對于熟悉微軟的Windows系統(tǒng)的用戶，基本上就可以用SolidWorks 來搞設(shè)計了。SolidWorks獨有的拖拽功能使用戶在比較短的時間內(nèi)完成大型裝配設(shè)計。SolidWorks資源管理器是同Windows資源管理器一樣的CAD文件管理器，用它可以方便地管理CAD文件。使用SolidWorks ，學生能在比較短的時間內(nèi)完成更多的工作，能夠更快地將高質(zhì)量的設(shè)計應(yīng)用到虛擬設(shè)備中。

在強大的設(shè)計功能和易學易用的操作（包括Windows風格的拖/放、點/擊、剪切/粘貼）協(xié)同下，使用SolidWorks ，整個產(chǎn)品設(shè)計是可百分之百可編輯的，零件設(shè)計、裝配設(shè)計和工程圖之間的是全相關(guān)的。

（1）全動感用戶界面：

①只有SolidWorks 才提供了一整套完整的動態(tài)界面和鼠標拖動控制。“全動感的”的用戶界面減少設(shè)計步驟，減少了多余的對話框，從而避免了界面的零亂。

②嶄新的屬性管理員用來高效地管理整個設(shè)計過程和步驟。屬性管理員包含所有的設(shè)計數(shù)據(jù)和參數(shù)，而且操作方便、界面直觀。

③用SolidWorks資源管理器可以方便地管理CAD文件。SolidWorks資源管理器是唯一一個同Windows資源器類似的CAD文件管理器。

④特征模版為標準件和標準特征，提供了良好的環(huán)境。用戶可以直接從特征模版上調(diào)用標準的零件和特征，并與同事共享。

⑤SolidWorks 提供的AutoCAD模擬器，使得AutoCAD用戶可以保持原有的作圖習慣，順利地從二維設(shè)計轉(zhuǎn)向三維實體設(shè)計。

（2）裝配設(shè)計：

①在SolidWorks 中，當生成新零件時，你可以直接參考其他零件并保持這種參考關(guān)系。在裝配的環(huán)境里，可以方便地設(shè)計和修改零部件。對于超過一萬個零部件的大型裝配體，SolidWorks 的性能得到極大的提高。

②SolidWorks 可以動態(tài)地查看裝配體的所有運動，并且可以對運動的零部件進行動態(tài)的干涉檢查和間隙檢測。

③用智能零件技術(shù)自動完成重復(fù)設(shè)計。智能零件技術(shù)是一種嶄新的技術(shù)，用來完成諸如將一個標準的螺栓裝入螺孔中，而同時按照正確的順序完成墊片和螺母的裝配。

④鏡像部件是SolidWorks技術(shù)的巨大突破。鏡像部件能產(chǎn)生基于已有零部件（包括具有派生關(guān)系或與其他零件具有關(guān)聯(lián)關(guān)系的零件）的新的零部件。

2. 利用虛擬現(xiàn)實仿真技術(shù)開展三維動畫交互實踐教學的應(yīng)用研究

虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的目的是為了開發(fā)虛擬現(xiàn)實應(yīng)用，所以任何一個完整的細膩顯示系統(tǒng)都需要有一套功能完備的虛擬現(xiàn)實應(yīng)用開發(fā)平臺，一般包括兩個部分，一是硬件開發(fā)平臺，即高性能的圖像生成及處理系統(tǒng)，通常為高性能的圖形計算機或者虛擬現(xiàn)實工作站；另一部分為軟件開發(fā)平臺，即面向應(yīng)用對象的虛擬顯示應(yīng)用軟件開發(fā)平臺。VRP（Virtual Reality Platform，簡稱VR-Platform或VRP）即虛擬現(xiàn)實平臺，VRP是一款由中視典數(shù)字科技有限公司獨立開發(fā)的具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的直接面向三維美工的一款虛擬現(xiàn)實軟件。VRP可廣泛的應(yīng)用于城市規(guī)劃、室內(nèi)設(shè)計、工業(yè)仿真、古跡復(fù)原、橋梁道路設(shè)計、房地產(chǎn)銷售、旅游教學、水利電力、地質(zhì)災(zāi)害等眾多領(lǐng)域，為其提供切實可行的解決方案。

三、虛擬現(xiàn)實仿真技術(shù)在實踐教學中擬解決的關(guān)鍵問題

1. 虛擬現(xiàn)實仿真技術(shù)在高職實踐教學中的應(yīng)用與研究，有效地避免了高校實驗實訓設(shè)備不足的影響因素。學生通過虛擬實驗項目的學習與訓練，減少其真機操作時出現(xiàn)許多失誤問題。

2. 虛擬現(xiàn)實仿真技術(shù)在高職實踐教學中的應(yīng)用與研究，教師利用虛擬現(xiàn)實仿真技術(shù)教學時，與實訓室技師經(jīng)常切磋技藝、探討操作問題，提高了教師的實踐教學水平。

3. 虛擬現(xiàn)實仿真技術(shù)在高職實踐教學中的應(yīng)用與研究，改變了學生被動學習的方式，提高了學生學習興趣、綜合實踐能力和高職實踐課堂教學效果。

四、結(jié)束語

隨著科學技術(shù)的不斷進步，虛擬現(xiàn)實仿真技術(shù)也進入了一個充滿活力和具有廣闊市場前景的高新技術(shù)領(lǐng)域，它的出現(xiàn)也漸漸取代了傳統(tǒng)模式中許多教學的新方法與新手段。目前，利用我院現(xiàn)有和二次開發(fā)虛擬現(xiàn)實仿真實訓軟件系統(tǒng)，進一步完善學院虛擬仿真實訓室的硬件和軟件設(shè)施，構(gòu)建虛擬實訓室嶄新的教學與學習場景，實施機電產(chǎn)品虛擬仿真設(shè)計、制造、裝配等模塊實踐教學的應(yīng)用與研究。對提高我院課堂教學改革實踐效果，具有深遠的意義。

參考文獻

[1] 尹湛華，朱海洋. 虛擬仿真技術(shù)在高職實踐教學中的比較優(yōu)勢[J]. 南昌高專學報，2008（08）

[2] 王嵐等. 虛擬實現(xiàn)EON Studio應(yīng)用教程[M]. 天津：南開大學出版社，2007

第3篇：虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢范文

【關(guān)鍵詞】電子仿真技術(shù) 電氣維修 軟件 應(yīng)用

隨著社會經(jīng)濟的突飛猛進，電子仿真技術(shù)逐漸進入到人們的視野當中。就現(xiàn)階段而言，電子仿真技術(shù)作為一項新型的解決電氣維修問題的手段，逐漸受到更多的關(guān)注和重視。但隨著電氣維修中的問題越來越多，涉及的范圍也越來越廣泛，電子仿真技術(shù)的應(yīng)用恰好能幫助解決一些電氣維修問題，并為之提供高效的工作環(huán)境。電子仿真技術(shù)操作性強，在電氣維修領(lǐng)域有很大的功能，如進行電路設(shè)計、處理、解決電路問題以及對出現(xiàn)故障的設(shè)備進行問題分析，加強電氣維修工作對電子仿真技術(shù)的學習力度，是新時代提升電氣維修工作者實際工作技能的手段之一，也是跟隨時代步伐、與時俱進的一大體現(xiàn)。

1 電子仿真技術(shù)

電子仿真技術(shù)是一門涵蓋了PSpice、Edison仿真軟件、電路圖工作過程當中所要運用到的圖像編輯和圖像處理程序以及電路文本文件等綜合性技術(shù)軟件。換言之，電子仿真技術(shù)是一門包含了多種軟件和技術(shù)的綜合技術(shù)，其工作原理是以現(xiàn)有信息技術(shù)和系統(tǒng)理論為指南，以計算機和其它設(shè)備為依托，進行實際操作和演練。

信息化時代已悄悄進入我們的生活當中，基于信息化的時代背景，電子信息技術(shù)及計算機技術(shù)早已廣泛被應(yīng)用在各大行業(yè)和領(lǐng)域當中，電子仿真軟件是將集電子信息技術(shù)和計算機技術(shù)結(jié)合起來，組成一個由真實設(shè)備和其它計算機系統(tǒng)組成的結(jié)構(gòu)。隨著社會的發(fā)展和計算機的越來越普及，電子仿真技術(shù)也在慢慢的突破傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)的領(lǐng)域，開始往更廣泛的領(lǐng)域發(fā)展，如生物、經(jīng)濟領(lǐng)域等。電子仿真技術(shù)主要分為硬件和軟件，仿真硬件即以計算機系統(tǒng)為基礎(chǔ)，其它多媒體軟件為輔助，計算機系統(tǒng)包括模擬和數(shù)字計算機兩種形式，這兩種形式是計算機系統(tǒng)軟件應(yīng)用的一種特殊體現(xiàn)形式。通過將電子仿真軟件應(yīng)用電氣維修領(lǐng)域中，有利于快速解決問題，大大的提高工作效率，降低成本。

2 電子仿真技術(shù)在電氣維修中的應(yīng)用

由于電子時代的到來和各種電子技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的電氣維修技術(shù)已得不到滿足，因此對于新的電氣維修技術(shù)就有了急切的渴求?；诖?，一種集高科技及應(yīng)用性強的維修技術(shù)即電子方針技術(shù)隨之而衍生并備受關(guān)注，這就是雖處于起步階段但早已被業(yè)內(nèi)人士看重并熟知的電子仿真技術(shù)。除此之外，電氣維修行業(yè)除了要對基本維修技能及電路設(shè)計、處理等有系統(tǒng)的了解和對問題進行快速的判斷和診斷，還需要能夠通過實際電氣設(shè)計維修熟悉的參數(shù)測量和處理優(yōu)勢，因此這導(dǎo)致電氣維修人員需要通過熟練掌握其中問題設(shè)置參數(shù)才能完善處理各種一環(huán)和問題，電子仿真技術(shù)恰好能幫助電氣維修工作者傳達設(shè)置參數(shù)，從而提高工作者的工作效率。目前電子仿真技術(shù)在電氣維修中的應(yīng)用主要分為如下兩種：

2.1 電子仿真軟件在電氣維修中的應(yīng)用

將電子仿真軟件應(yīng)用到電氣維修當中不僅能節(jié)約維修成本，而且能鍛煉和提升維修工作者應(yīng)用電子軟件的能力。對于電子仿真軟件在實際電氣維修操作過程首先是將電路中的元件找出來再通過電子仿真軟件匹配相應(yīng)的參數(shù)最后運用示波器觀察各個點的輸出波形的結(jié)果。通過電子仿真軟件的應(yīng)用能減少儀器的損壞和節(jié)約維修師傅的時間，節(jié)省了大量人力物力及財力，原理是傳統(tǒng)電氣維修所使用的方法會讓對于接觸示波器比較少的使用者在使用真實的示波器時可能由于陌生或緊張造成示波器的損壞，從而導(dǎo)致成本的增加。相反地，電子仿真軟件在電氣維修中的應(yīng)用則不會出現(xiàn)上述現(xiàn)象，通過電子仿真軟件可以非常清楚的看到波形結(jié)果，這是由于電子仿真軟件中裝載的示波器和真實示波器相似，非常容易上手，這樣就能減少儀器的損壞和節(jié)約維修師傅的時間，同時也能提升電氣維修工作者能力。

2.2 電子仿真軟件網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室在電氣維修中的應(yīng)用

作為當前的一項熱門技術(shù)，虛擬技術(shù)擁有廣闊的應(yīng)用前景，涉及領(lǐng)域廣，在軍事、航空、通信以及醫(yī)療、電氣維修等方面有應(yīng)用十分廣泛，而在電氣維修領(lǐng)域也有應(yīng)用的地方，即虛擬實驗室，是指通過新興技術(shù)，如多媒體、電子計算機以及電子仿真技術(shù)為電氣維修者實現(xiàn)一個安全可靠的工作環(huán)境，這種虛擬制造出來的工作環(huán)境與真實的環(huán)境相似，那么就可以讓工作者熟識工作內(nèi)容并且在問題和狀況發(fā)生之前有所察覺。就現(xiàn)階段而言，我國網(wǎng)絡(luò)虛擬技術(shù)還不太成熟，正處于起步階段，較之國外而言還有許多需要改進的地方。目前我國對網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室的探討和研究可從以下兩方面來分析：

2.2.1 軟件仿真形式的網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室

軟件仿真形式的網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室指的是通過以電子仿真軟件為出發(fā)點，創(chuàng)造出與真實工作環(huán)境相似的虛擬工作環(huán)境，從而讓電氣維修工作者通過網(wǎng)絡(luò)途徑進行研究學習以及電路編輯、設(shè)計以及問題處理等。這種形式既能節(jié)約成本，同時也能降低實際操作過程問題的發(fā)生機率。

2.2.2 直接操作遠程試驗的網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室

這種直接操作遠程試驗的網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室與軟件仿真形式最大的區(qū)別在于，前者是所借助的真實存在的實驗設(shè)備。其工作原理就是：電氣維修工作者在實際操作過工程中通過接收電子仿真軟件傳達出來的具體參數(shù)及對實際問題進行仿真分析，在相關(guān)電子仿真軟件對其進行分析并取得實際解決方案和具體參數(shù)之后傳達給電氣維修工作者，最后由電氣維修工作對操作設(shè)備進行調(diào)試，一般采用邊調(diào)整邊觀看設(shè)備運行狀態(tài)及輸出結(jié)果。這樣能最大限度的提高電氣維修工作者的工作效率，并有效減少資源的浪費。

電子仿真技術(shù)操作性強，在電氣維修領(lǐng)域有很大的功能，如進行電路設(shè)計、處理、解決電路問題以及對出現(xiàn)故障的設(shè)備進行問題分析，加強電氣維修工作對電子仿真技術(shù)的學習力度，是新時代提升電氣維修工作者實際工作技能的手段之一，也是跟隨時代步伐、與時俱進的一大體現(xiàn)。電子仿真技術(shù)不僅對電氣維修領(lǐng)域有著非同凡響的意義，也能拓展電氣維修工作的事業(yè)，提升他們的工作積極性，從而促進電氣維修行業(yè)的飛速發(fā)展。

參考文獻

[1]王曉.電子仿真技術(shù)在電工維修中的應(yīng)用[J].科技與生活，2011，（24）：171-171.

[2]張仁育.電子仿真技術(shù)在電工維修中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，（18）：189-189.

[3]王迎軍.電子仿真技術(shù)在電工維修中的應(yīng)用探討[J].中國電子商務(wù)，2014，（16）：245.

第4篇：虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢范文

關(guān)鍵詞：計算機仿真；工業(yè)工程；實驗教學

計算機仿真技術(shù)是繼數(shù)學推理與科學試驗之后認識世界自然規(guī)律的第三類基礎(chǔ)方法?；谟嬎銠C仿真技術(shù)的虛擬教學是指利用實物和計算機軟件共同模擬出真實的情境，讓學生在模擬的情境下進行探究和學習。這種教學方法生動形象，接近現(xiàn)實工作場景，有利于提高學習興趣，使學生在短時間內(nèi)進入相應(yīng)情境，真實的體驗如在現(xiàn)實中執(zhí)行任務(wù)的感覺，以達到更快掌握技術(shù)手段的目的，而且這種教學方法可以利用計算機軟件的優(yōu)勢創(chuàng)造出靈活多樣的工作場景且不受行業(yè)限制，使學生對實踐問題的認識更深入，采用的應(yīng)對方法更靈活。由此“計算機仿真技術(shù)”便成為專業(yè)學習及實際應(yīng)用中的重要方法和技術(shù)手段。工業(yè)工程作為管理科學與工程的二級學科，其人才培養(yǎng)目標是培養(yǎng)出面向生產(chǎn)、管理、服務(wù)的高級專業(yè)技術(shù)和管理人才，面向的工作崗位主要有制造業(yè)現(xiàn)場管理、產(chǎn)能計算、生產(chǎn)計劃與控制、項目管理、精益生產(chǎn)等，以及服務(wù)業(yè)的流程優(yōu)化、工作研究等。其中，制造業(yè)涉及行業(yè)范圍廣、產(chǎn)品種類多、工序過程各異，因此，在教學過程中需要通過一系列系統(tǒng)的實驗項目培養(yǎng)學生專業(yè)的問題提煉能力及問題分析能力，并采用專業(yè)的技術(shù)方法和手段有針對性的對問題本質(zhì)進行處理。然而，正是由于工業(yè)工程方法應(yīng)用行業(yè)的廣泛性及多樣性，使得我們不可能如其他5類工程學科般擁有自己典型的實驗實訓設(shè)備，亟需我們在實踐教學過程中探索新的教學方法與實驗支撐技術(shù)。

1工業(yè)工程實驗課程教學現(xiàn)狀分析

工業(yè)工程類實驗課程的教學，在傳統(tǒng)的教學模式中，主要是以“理論課+實驗室”的模式，強調(diào)學生對工業(yè)工程專業(yè)基本方法和技能的掌握與應(yīng)用，如，工作研究、動素分析、人機工程、物流工程、流程優(yōu)化、現(xiàn)場改善等基本技能與方法論。傳統(tǒng)的實驗教學過程中，基本上遵照如下流程：首先，引導(dǎo)學生進行以上理論課的學習，使學生知道、了解并掌握這些基本的專業(yè)手法與技能；其次，通過開設(shè)相關(guān)實驗課程讓學生對所學的這些技術(shù)方法展開實踐，從而幫助學生達到訓練并養(yǎng)成工業(yè)工程專業(yè)素養(yǎng)的目的。然而，目前所開設(shè)的相關(guān)實驗課程均是就某一獨立技術(shù)方法而展開的較為單純的技能訓練，如，工作研究的實驗主要是針對動作研究、動素分析、生產(chǎn)節(jié)拍平衡開展具體分析過程實踐，幫助學生深刻體會這些基本專業(yè)手法的實際應(yīng)用場合；人因工程，主要是通過系列人因?qū)嶒瀻ьI(lǐng)學生親身體驗，感受高度、亮度、顏色、頻繁度、規(guī)律度等人因影響因素帶給人視覺、聽覺等感官的切實感受，從而探討基于人因的合理化設(shè)計、布局及工作安排；設(shè)施規(guī)劃布局則是基于物流分析方法，通過物流強度度量，分析部門間的相關(guān)性強度，從而為合理布局、物流優(yōu)化提供有效參考。以上這些實驗均對學生在工業(yè)工程專業(yè)基本方法技能的培訓上起到了有效效果。然而，卻并未在促進學生養(yǎng)成工業(yè)工程職業(yè)素養(yǎng)上發(fā)揮強化作用。原因在于，缺乏像物流工程、系統(tǒng)工程、系統(tǒng)建模及仿真優(yōu)化等這類有關(guān)工業(yè)工程系統(tǒng)設(shè)計、管理及優(yōu)化的主干課程的綜合性實踐項目，要設(shè)計出針對本專業(yè)基本技能方法的綜合性實踐項目，需要的制造業(yè)相關(guān)設(shè)備、產(chǎn)品品種等數(shù)量巨大，且耗費大、成本高，很難從實際操作入手，計算機仿真方法不失為解決此問題的一種有效方法?；谟嬎銠C仿真技術(shù)的虛擬教學則以其高效率、低成本、內(nèi)容豐富、性能有效和安全等優(yōu)勢得到越來越多的應(yīng)用和推廣。因此，應(yīng)該將“項目教學”“案例教學”“教、學、做”一體化和基于計算機仿真技術(shù)的虛擬教學的方法結(jié)合起來，充分發(fā)揮各自的優(yōu)點，提升實踐教學效果?；谟嬎銠C仿真技術(shù)的虛擬教學很容易與其它先進的教學方法相結(jié)合，因此，在工業(yè)工程類實驗課程的教學中，將基于計算機仿真技術(shù)的虛擬教學與其它教學方法相結(jié)合，有助于提高實驗課程教學效果，而且成本低、效率高，使學生可以不受場地、行業(yè)、設(shè)備與產(chǎn)品的限制，使學生更好的掌握專業(yè)技能和方法，并通過基于計算機仿真平臺開發(fā)的綜合性實踐項目，鍛煉學生的工業(yè)工程系統(tǒng)設(shè)計、管理及優(yōu)化的綜合能力，培養(yǎng)學生的專業(yè)素養(yǎng)，從而促進本專業(yè)人才培養(yǎng)效果的提升，計算機仿真技術(shù)在工業(yè)工程類實驗課程的教學中具有重要的意義。

2計算機仿真技術(shù)在實驗課程教學中的應(yīng)用

計算機仿真技術(shù)為人們提供了一個理想的實踐教學手段，目前國內(nèi)外已經(jīng)普遍將其應(yīng)用于軍事訓練、課程教學、運動訓練以及醫(yī)學研究等方方面面。美國是計算機仿真技術(shù)虛擬現(xiàn)實的起源地，現(xiàn)在美國計算機虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展水平也比較高，在這個領(lǐng)域代表了國際先進水平，也是第一個把虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用在教育教學中的國家，目前在感知、用戶界面、后臺軟件和硬件等幾個方面，形成了一個比較系統(tǒng)的虛擬仿真教學儀器架構(gòu)。如，美國的卡羅萊納州立大學利用Java技術(shù)建立了基于Web的探索式虛擬物理實驗室，主要有以下幾個模塊：基于JavaApplet的虛擬實驗設(shè)備和實驗設(shè)施、相關(guān)的實驗課程模塊、實驗結(jié)果評價模塊、協(xié)作模塊。在歐洲，英國在計算機仿真技術(shù)虛擬現(xiàn)實的相關(guān)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，研究出了虛擬仿真軟件包，并應(yīng)用在教學儀器和工業(yè)安全培訓等方面。如，英國的諾丁漢大學在教育和學術(shù)方面對虛擬仿真技術(shù)進行了研究與探索，其目標主要在于探索桌面虛擬仿真的輸入設(shè)備應(yīng)用上。此外，該小組還和其他學校緊密合作，將其仿真系統(tǒng)應(yīng)用在了特殊學生教育中。在中國，目前各個大學和科研機構(gòu)也廣泛采用計算機仿真技術(shù)建立虛擬場景進行相關(guān)領(lǐng)域的教學與研究。例如：中國科技大學開發(fā)出第一套基于虛擬仿真的教學儀器系統(tǒng)——利用虛擬仿真技術(shù)進行幾何光學實驗平臺的開發(fā)，系統(tǒng)將計算機輔助教學儀器的智能化儀器、計算機技術(shù)、虛擬仿真和物理教學儀器等有機結(jié)合，把物理教學儀器系統(tǒng)推進到了新的領(lǐng)域；北京潤尼爾網(wǎng)絡(luò)科技有限公司以北京郵電大學強勢的網(wǎng)絡(luò)、通訊、電子三門學科為基礎(chǔ)，采用JavaApplet技術(shù)、B/S結(jié)構(gòu)、J2EE框架，為解決高校日趨緊張的實驗設(shè)備及實驗場地等實驗教學問題，由北京郵電大學網(wǎng)絡(luò)教育技術(shù)研究所組織精英力量，經(jīng)過多年研究，開發(fā)出了配套的虛擬實驗系統(tǒng)。通過對國內(nèi)、外的基于計算機仿真的虛擬現(xiàn)實教學應(yīng)用情況進行對比，我們發(fā)現(xiàn)：當前，國外基于計算機仿真的虛擬實驗比國內(nèi)開發(fā)時間早，應(yīng)用相對成熟，不管是在仿真器材還是仿真軟件上都比較豐富、且功能較多；同時，國外很多成熟的仿真實驗產(chǎn)品價格普遍偏高，且技術(shù)難度也不太適合本科學生，更適合研究所或工程師使用。盡管如此，我國還是有很多現(xiàn)行的成熟的計算機仿真軟件供我們選擇，這些成熟的仿真軟件具有界面友好、可擴充性、支持二次開發(fā)等特性，甚至大多實現(xiàn)模塊化利于定制化實驗的開發(fā)，基本上能滿足國內(nèi)高等院校實驗教學需要及豐富的仿真實驗需求。因此，國內(nèi)很多高校及科研院所普遍采用購買成熟的仿真軟件產(chǎn)品，基于自身的仿真實驗需求進行對應(yīng)的二次開發(fā)，從而設(shè)計出適合自己的基于計算機仿真的虛擬實驗平臺，并得到了很好的應(yīng)用發(fā)展。就工業(yè)工程類實驗課程而言，現(xiàn)在市面上流行的仿真軟件，如，F(xiàn)lexsim、witness、em-plan等都能提供給我們一個良好的仿真實驗平臺，供我們在這些平臺上進行綜合性實踐項目的構(gòu)建和開發(fā)。

3基于計算機仿真技術(shù)的實驗教學模式開發(fā)

在深度分析學生學習特點和企業(yè)真實需求的基礎(chǔ)上，基于建構(gòu)主義學習理論和混合式學習理論，按照社會發(fā)展對人才培養(yǎng)的要求，結(jié)合計算機仿真實驗教學設(shè)計的基本原則，借鑒信息化和項目教學、案例教學設(shè)計方法，探索出基于實踐項目、真實案例和工作任務(wù)的計算機仿真實驗教學模式，實現(xiàn)了“教、學、做”一體化的實驗設(shè)計。該模式由“項目導(dǎo)入、制定計劃、實施計劃和成果展示與評價”4個環(huán)節(jié)組成，其中，計算機仿真實驗教學貫穿了該模式的所有環(huán)節(jié)。下面簡單介紹該模式的具體實施方案。

（1）在“項目導(dǎo)入”環(huán)節(jié)，專業(yè)教師的活動包括：借助選定的計算機仿真實驗平臺，導(dǎo)入項目任務(wù)及目標、展示項目結(jié)果，讓學生對項目有一個直觀的認識，然后再布置具體的實踐任務(wù)；利用計算機仿真實驗平臺，讓學生明確自己應(yīng)當完成的具體任務(wù)和完成任務(wù)后可以獲得哪些知識以及達到什么樣的技能水平；在充分考慮學生的現(xiàn)有知識和能力水平的基礎(chǔ)上，適當采取分工協(xié)作方式，安排具體的任務(wù)完成時間及成果的評定方法等。

（2）在“制定計劃”環(huán)節(jié)，學生的活動包括：通過自主學習、分工協(xié)作等方式，對具體實踐項目的目標、任務(wù)進行分析；確定任務(wù)所涉及的專業(yè)方法和技能手段，充分應(yīng)用已掌握的專業(yè)知識和能力，借助計算機仿真實驗平臺，設(shè)計出仿真實驗?zāi)Ｐ蛶椭鷽Q策與優(yōu)化；確定仿真實驗任務(wù)的實施步驟，為仿真實驗任務(wù)的實施做好充分的準備。

（3）在“實施計劃”環(huán)節(jié)，學生的活動包括：在計算機仿真實驗平臺上，按照擬定的計劃，逐步完成實踐項目的仿真任務(wù)；在完成實踐項目仿真任務(wù)的過程中，學生通過應(yīng)用所學專業(yè)知識和技能，建構(gòu)自己的專業(yè)知識，從而幫助自己養(yǎng)成專業(yè)素養(yǎng)。

（4）在“展示與評價”環(huán)節(jié)，學生的工作包括：在計算機仿真實驗平臺上展示自己的實踐項目仿真成果；參與討論和評價；通過對比分析，學生對自己的實踐項目展開進一步的仿真優(yōu)化處理。

4結(jié)語

將計算機仿真技術(shù)與項目教學、案例教學更加緊密的結(jié)合起來，能夠更好的實現(xiàn)“教、學、做”一體化，并且，在顯著改善實驗教學條件、提升實驗教學效果的同時，減少了設(shè)備消耗，尤其是耗材的使用量，節(jié)省了實驗經(jīng)費，而且克服了時間與空間上的限制，使工業(yè)工程綜合實驗課的開課率和學生的專業(yè)綜合能力得到顯著提升。計算機仿真技術(shù)在專業(yè)實驗教學方面的應(yīng)用前景廣泛,值得深入研究。

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第5篇：虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢范文

關(guān)鍵詞 虛擬制造技術(shù)；信息化；仿真技術(shù)

中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）20-0010-02

當今隨著科技進步和人類生活水平的提高，消費市場已經(jīng)逐步進入需求個性化、多樣化、快速響應(yīng)的時代。在競爭日趨激烈的全球市場環(huán)境下，消費產(chǎn)品企業(yè)必須能夠更好地滿足市場快速反應(yīng)的需求，即要以更短的產(chǎn)品開發(fā)周期，個性化的產(chǎn)品服務(wù)，更高的產(chǎn)品質(zhì)量，更低廉的制造成本和更好的售后服務(wù)來贏得客戶市場。為應(yīng)對快速變化的產(chǎn)品變更，制造企業(yè)的生產(chǎn)加工活動必須與時俱進，具備柔性的生產(chǎn)加工能力。隨著近年來計算機軟硬件技術(shù)的快速發(fā)展和生產(chǎn)管理理念升級，20世紀90年代以來產(chǎn)生了很多創(chuàng)新的概念和方法，虛擬制造（Virtual Manufacture，VR）就是其中一種全新的制造體系和模式創(chuàng)新方法。在虛擬制造系統(tǒng)中，充分利用信息技術(shù)、三維仿真技術(shù)、計算機技術(shù)對制造系統(tǒng)進行系統(tǒng)化組織與分析，在基礎(chǔ)上采采集相關(guān)的數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)建模，從而不斷優(yōu)化整個設(shè)計過程。整個過程采用虛擬制造技術(shù)，并沒有制造實物產(chǎn)品，而是利用計算機進行模擬整個制造過程。從而可以做出更為準確的決策與優(yōu)化方案，大大提高了企業(yè)的快速響應(yīng)和市場開拓能力，降低企業(yè)決策風險。

1 虛擬制造技術(shù)簡介

1.1 虛擬制造技術(shù)簡介

目前，信息技術(shù)技術(shù)發(fā)展日新月異，信息技術(shù)的迅猛發(fā)展給制造業(yè)的發(fā)展提供了巨大支持。從世界制造業(yè)發(fā)展潮流來看，信息技術(shù)與制造業(yè)的不斷融合是必然的趨勢。在這個領(lǐng)域產(chǎn)生了很多新概念，其中虛擬制造技術(shù)引起了廣泛的關(guān)注。所謂虛擬制造技術(shù)是采用計算機仿真與虛擬現(xiàn)實技術(shù)，在高性能計算機及軟件技術(shù)的支持下，實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計工藝規(guī)劃、制造流程、性能分析、質(zhì)量檢驗，并進行過程管理與控制。從這個概念我們可以看出，虛擬生產(chǎn)技術(shù)并沒有生產(chǎn)出實物產(chǎn)品，這是與傳統(tǒng)的制造加工過程最明顯的不同。虛擬生產(chǎn)技術(shù)將傳統(tǒng)的設(shè)計加工過程在計算機上進行虛擬演示，在計算機整個模擬過程中，設(shè)計師可以清楚看到產(chǎn)品虛擬加工的整個過程，設(shè)計人員可以隨時在虛擬的空間中根據(jù)市場需要和用戶需求對產(chǎn)品設(shè)計進行不斷的修改和完善。虛擬制造技術(shù)的出現(xiàn)只有幾年的時間，但對制造業(yè)的影響是巨大的，虛擬技術(shù)擺脫了傳統(tǒng)制造業(yè)設(shè)計、生產(chǎn)的不可逆性，優(yōu)化了產(chǎn)品的設(shè)計流程，提高了產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量，縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周期，在極短的時間內(nèi)迎合市場需求，生產(chǎn)出用戶受歡迎的產(chǎn)品，占領(lǐng)市場，贏得競爭優(yōu)勢。

1.2 虛擬制造的關(guān)鍵技術(shù)

虛擬制造技術(shù)是制造技術(shù)的一大突破，也是未來制造技術(shù)發(fā)展的潮流。事實上，虛擬生產(chǎn)技術(shù)涉及范圍很廣，應(yīng)用也比較廣泛，其核心技術(shù)分別是信息技術(shù)、仿真技術(shù)以及虛擬現(xiàn)實技術(shù)。

1.2.1 信息技術(shù)

在現(xiàn)代制造技術(shù)中的信息技術(shù)主要包括管理信息系統(tǒng)（MIS）技術(shù)、生產(chǎn)排程系統(tǒng)、倉儲管理系統(tǒng)（WMS）、配送優(yōu)化系統(tǒng)等。通過虛擬制造系統(tǒng)應(yīng)用，可以模擬這些系統(tǒng)運行情況，設(shè)計合理的系統(tǒng)功能和數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。

1.2.2 仿真技術(shù)

計算機仿真技術(shù)是以計算機系統(tǒng)為基礎(chǔ)，根據(jù)用戶的要求建立實際系統(tǒng)的數(shù)學模型，并使之轉(zhuǎn)換為仿真模型，在不同的工況下在計算機系統(tǒng)中運行演示，從而真實地展現(xiàn)實際系統(tǒng)運行狀態(tài)的過程。仿真技術(shù)主要優(yōu)點有：

1）減少方案設(shè)計與開發(fā)時間。

2）減少運營瓶頸的風險。

3）降低方案改善成本。

1.2.3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種綜合計算機圖形技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)、人機交互技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、立體顯示技術(shù)以及仿真技術(shù)等多種科學及時而發(fā)展起來的計算機領(lǐng)域的新技術(shù)。

它包括以下關(guān)鍵技術(shù)：

1）動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)。

2）三維顯示和傳感器技術(shù)。

3）實時三維圖形生成技術(shù)。

4）系統(tǒng)集成技術(shù)。

2 虛擬制造技術(shù)在家電制造業(yè)中的應(yīng)用

家電是制造業(yè)中競爭最為激烈的領(lǐng)域之一，我國的家電企業(yè)經(jīng)過短短幾十年的發(fā)展，通過人性化的產(chǎn)品設(shè)計、敏捷的市場反應(yīng)能力和低廉的制作成本，目前已經(jīng)在以高科技為依托的家電市場上找到了立足點，特別是以電視、空調(diào)、冰箱為代表的大家電在國內(nèi)市場占有率超過70%。家電業(yè)為了提高產(chǎn)品的市場競爭力，對產(chǎn)品的制造技術(shù)的應(yīng)用力度明顯加大，隨著CAD，CAM等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，家電產(chǎn)品在產(chǎn)品設(shè)計和質(zhì)量標準上得到了大大改善，產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加大，市場競爭力不斷加強，其中虛擬制造技術(shù)的使用更使得家電產(chǎn)品設(shè)計與制造發(fā)生了根本性的改變。下面本文分別對虛擬制造技術(shù)在家電制造業(yè)中的虛擬設(shè)計、虛擬產(chǎn)品制造來闡述虛擬制造技術(shù)在家電制造業(yè)的應(yīng)用。

2.1 虛擬設(shè)計在家電產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用

設(shè)計階段是家電產(chǎn)品走入市場的最重要階段，這個階段對產(chǎn)品的質(zhì)量和成本具有重要影響。在家電產(chǎn)品設(shè)計階段利用虛擬技術(shù)是家電設(shè)計領(lǐng)域的一大突破，家電設(shè)計師們利用虛擬技術(shù)對家電產(chǎn)品這個過程進行計算機模擬，與以往的實物模型設(shè)計不同，采用虛擬技術(shù)后，設(shè)計師們對虛擬的家電產(chǎn)品進行零部件裝配，大大提高了設(shè)計效率和質(zhì)量。還可以通過動畫演示來展示家電產(chǎn)品的性能和結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)問題及時進行修改和補充，尤其是對家電產(chǎn)品的零部件進行有限元分析，來對家電產(chǎn)品的可加工性、可采購性、可裝配性等因素進行分析，并參考客戶反饋的意見進行優(yōu)化綜合優(yōu)化設(shè)計，必要時用快速成型樣機予以驗證。

虛擬產(chǎn)品設(shè)計主要包含以下兩類。

1）增強的可視化系統(tǒng)。

利用先行的CAD系統(tǒng)進行建模，在對數(shù)據(jù)格式進行轉(zhuǎn)換后輸入虛擬環(huán)境系統(tǒng)進行進一步的設(shè)計；目前的虛擬設(shè)計系統(tǒng)大都屬于這種類型。

2）基于虛擬現(xiàn)實的CAD系統(tǒng)。

CAD技術(shù)最早的應(yīng)用就是在設(shè)計中，將虛擬技術(shù)用于CAD系統(tǒng)中，創(chuàng)建虛擬現(xiàn)實的集成化CAD系統(tǒng)，這種系統(tǒng)不再是傳統(tǒng)的二維交互手段進行建模，而直接是進行三維設(shè)計，用戶可以在這種虛擬環(huán)境中進行設(shè)計活動，大大提高設(shè)計效率。另外，這種系統(tǒng)也支持其它的輸入方法，如語音識別、手勢和眼神跟蹤等。整個系統(tǒng)操作方便、簡單易懂，設(shè)計人員經(jīng)過簡單了解后就可以進行操作，不需要進行專門的培訓，因而擁有廣闊的應(yīng)用市場。

2.2 虛擬產(chǎn)品制造在家電生產(chǎn)中的應(yīng)用

虛擬產(chǎn)品制造在家電生產(chǎn)中的應(yīng)用主要是虛擬家電產(chǎn)品生產(chǎn)線制造流程。利用計算機仿真技術(shù)，模擬產(chǎn)品生產(chǎn)整體流程，對生產(chǎn)線規(guī)劃方案進行評估，擇優(yōu)選擇設(shè)計方案，大大降低產(chǎn)品生產(chǎn)風險，降低后期生產(chǎn)線改造成本，并對部分難以通過手工分析的復(fù)雜控制邏輯模塊進行仿真分析，驗證優(yōu)化生產(chǎn)線控制邏輯，以實現(xiàn)設(shè)備、人員、物料、生產(chǎn)計劃的最優(yōu)化運作。圖1為虛擬制造分析流程。

圖1 虛擬制造分析流程

進行生產(chǎn)系統(tǒng)仿真分析主要包含以下步驟：系統(tǒng)分析收集數(shù)據(jù)抽象系統(tǒng)模型建立仿真模型運行仿真模型仿真實驗輸出結(jié)果并分析。圖2為仿真技術(shù)在生產(chǎn)線規(guī)劃中的應(yīng)用。

2.3 應(yīng)用虛擬制造技術(shù)可以給家電企業(yè)帶來的好處

1）為家電制造企業(yè)提供高質(zhì)量的設(shè)計產(chǎn)品，虛擬制造技術(shù)在家電生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用，改變了家電產(chǎn)品設(shè)計模式，降低了設(shè)計成本，設(shè)計師們可以在計算機虛擬環(huán)境中正確處理家電產(chǎn)品生產(chǎn)成本與效率之間的關(guān)系，幫助管理者做出正確的決策，獲取最大利潤。

2）家電產(chǎn)品開發(fā)中使用虛擬制造技術(shù)，可以在建模方法、虛擬運動仿真中的運動鏈簡化和等價轉(zhuǎn)換的精度評價等技術(shù)或應(yīng)用上有所創(chuàng)新，

3）家電制造企業(yè)采用虛擬制造技術(shù)，可以迅速根據(jù)市場的發(fā)展以及用戶的要求來修改產(chǎn)品設(shè)計，實現(xiàn)了家電產(chǎn)品的定制化設(shè)計和生產(chǎn)，為家電產(chǎn)品迅速占據(jù)市場形成競爭優(yōu)勢提供了巨大幫助。

圖2 虛擬制造中的生產(chǎn)系統(tǒng)仿真技術(shù)

3 總結(jié)

結(jié)合本文所述和相關(guān)文獻知識，虛擬制造技術(shù)是制造技術(shù)的一大突破，虛擬制造技術(shù)在制造行業(yè)的使用可以大大提高制造業(yè)的生產(chǎn)效率，降低成本。對家電制造行業(yè)而言，隨著家電市場競爭的日益白熱化，傳統(tǒng)的家電生產(chǎn)方式已經(jīng)滯后于家電市場的發(fā)展以及用戶的實際需要，急需創(chuàng)造新的制造技術(shù)突破口。在這方面，虛擬制造技術(shù)的使用更使得家電產(chǎn)品設(shè)計與制造發(fā)生了根本性的改變，幫助家電企業(yè)迅速的適應(yīng)市場需求、形成競爭優(yōu)勢。當然，虛擬制造技術(shù)在我國發(fā)展不過短短幾年，還處于理論研究階段，對于我國制造行業(yè)而言，要積極借鑒國外成熟的虛擬制造技術(shù)理論，與我國實際相結(jié)合，在生產(chǎn)實踐中不斷完善和強化，最終進行大規(guī)模的推廣和應(yīng)用。

參考文獻

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第6篇：虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢范文

【關(guān)鍵詞】計算機；仿真；發(fā)展

1引言

自改革開放以來，計算機技術(shù)發(fā)展不斷加快，信息處理技術(shù)也得到了進一步的提升，讓仿真技術(shù)擁有更為廣闊的應(yīng)用控制。為了更好地做出全面的運行行為分析，需要做好計算機仿真的應(yīng)用與研究，最終滿足提高計算機仿真技術(shù)的目的，使其在各個領(lǐng)域的作用都可以得到良好發(fā)揮。

2計算機仿真的發(fā)展

隨著圖形圖像技術(shù)與計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機仿真技術(shù)也有所提高，縱觀歷史發(fā)展之河，計算機仿真主要發(fā)展分為幾個階段。第一，模型試驗。這屬于一種古老的方式，是基于物理模型的一種試驗，不僅費時費力，還浪費材料。第二，數(shù)字化仿真。通過計算機技術(shù)做好相應(yīng)的分析，但是計算機分析的結(jié)果卻存在局限性，無法作輔導(dǎo)直觀的表達。第三，圖像化仿真。通過三維圖形技術(shù)的利用，將計算結(jié)果表達出來，具備重復(fù)使用以及科學性的優(yōu)勢。第四，虛擬現(xiàn)實技術(shù)。不但可以利用圖形圖像技術(shù)來對仿真結(jié)果進行表達；另外，通過觸摸儀器的利用，也可以為人們傳遞逼真的現(xiàn)實環(huán)境，讓人們愿意沉浸其中。

3計算機仿真技術(shù)特點

第一，根據(jù)實際的需求，可以對模型參數(shù)進行調(diào)整、修改以及補充。人們可以獲取想要的結(jié)果，改善研究計劃。相比傳統(tǒng)的物理實驗，仿真技術(shù)操作成本更低，不存在風險，而且更加靈活。第二，計算機模擬結(jié)果是一個極短時間的仿真，可以及時地提供生產(chǎn)實踐指導(dǎo)。第三，仿真結(jié)果不僅準確，而且可靠。只要仿真模型、仿真程序以及系統(tǒng)模式是科學合理的，其結(jié)果就一定是準確的。傳統(tǒng)的模擬技術(shù)屬于迭代的過程，在一定程度上，一個真正系統(tǒng)的性能，抽象的模型，在通過假設(shè)與實驗之后，受試者閱讀輸出與驗證模型，根據(jù)相關(guān)的參數(shù)以及模型的變化進行判斷，不僅效率偏低，而且還會受到環(huán)境、安全等因素的影響，很難讓仿真結(jié)果符合人們的意愿。計算機仿真技術(shù)以及科學技術(shù)是基于系統(tǒng)仿真結(jié)果而建立起來的，在動力模型試驗的條件之下，不會受到過大的環(huán)境影響，其效率更高、安全性更高，能夠?qū)r間規(guī)模進行改變，進而成為設(shè)計、運行、評估、培訓系統(tǒng)，特別是復(fù)雜系統(tǒng)的關(guān)鍵工具。

4計算機仿真的步驟及關(guān)鍵技術(shù)

開展計算機仿真的步驟。第一，建立出數(shù)學模型。通過專家經(jīng)驗以及觀測數(shù)據(jù)表達的分析，利用各種手段做出考慮，然后建立一個數(shù)學模型。第二，將數(shù)據(jù)模型程序化，利用先進的自動編程軟件，通過交互式的操作，就可以將數(shù)據(jù)模型程序化完成。第三，仿真實驗。在進行仿真實驗之前，需要設(shè)計一套實驗方案，并按照實際要求運行仿真模型，以滿足實驗需求。在計算機仿真的計算中，包含幾個關(guān)鍵技術(shù)。第一，智能化仿真。通過科學技術(shù)，在整個仿真過程中植入人類的思維行為，并以知識作為其核心，進行開發(fā)研究，通過仿真技術(shù)和人工智能的相互結(jié)合，就能夠仿照出接近于現(xiàn)實的物體和景物，滿足人們的實際需求。第二，仿真面向具體的對象。由于人們主觀的意識，通過功能設(shè)計的研究與發(fā)展，對圖片與動畫進行整合，就能夠?qū)崿F(xiàn)對象對信息的獲取，最終帶動系統(tǒng)活動。第三，人機仿真和諧。站在多媒體、虛擬以及可視化的仿真角度，就可以將計算機仿真的實際作用反映出來。第四，分布交互仿真。通過現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)計算機技術(shù)的運用，可以實現(xiàn)仿真設(shè)備的互連，讓空間與時間相互配合，這樣就能夠達到仿真環(huán)境的虛擬。

5計算機仿真技術(shù)的應(yīng)用

5.1軍事領(lǐng)域

在軍事領(lǐng)域中運用計算機仿真技術(shù)，主要是貫穿武器裝備的設(shè)計、研制、生產(chǎn)、使用和維護。設(shè)計階段，需要針對設(shè)計的實物做好仿真模型的試驗，這樣可以將產(chǎn)品設(shè)計的風險降低；研制過程，通過仿真技術(shù)，可以完成項目的檢測與調(diào)試，避免出現(xiàn)不必要的環(huán)節(jié)，同時，研制進度也能加快；生產(chǎn)階段，通過仿真模型，可以實現(xiàn)武器裝備的測試，以確定產(chǎn)品是否能夠滿足質(zhì)量標準；維護階段，通過仿真模型可以對產(chǎn)品性能進行綜合化評估，并建立出預(yù)控方案。在軍事領(lǐng)域中運用計算機仿真技術(shù)，就可以將研制武器裝備的周期加快，這樣也可以節(jié)約成本，降低風險，將產(chǎn)品的綜合性能提高到新的高度。

5.2教育教學領(lǐng)域

在教育教學領(lǐng)域中運用計算機仿真技術(shù)，可以滿足課堂教學質(zhì)量與效率的要求。通過仿真模型的教學試驗仿真與動態(tài)試驗的相互結(jié)合，就可以將抽象化的內(nèi)容實體化，如此就能讓學生對仿真計算的方法以及網(wǎng)絡(luò)模型有一個更深入的了解，最終滿足教學所需。5.3工業(yè)領(lǐng)域隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，工業(yè)領(lǐng)域涉及到的項目與系統(tǒng)等都具備一定的特殊性與復(fù)雜性，通過計算機仿真技術(shù)，就可以提高生產(chǎn)的經(jīng)濟性與安全性，也可以對工業(yè)項目生產(chǎn)的機理和規(guī)定有更進一步的了解，提供理論依據(jù)以支持工業(yè)產(chǎn)品的性能指標。一般來說，主要是在石油化工、設(shè)備儀器、電子產(chǎn)品和汽車等領(lǐng)域使用。

6計算機仿真技術(shù)未來的發(fā)展

隨著計算機科學技術(shù)的發(fā)展，計算機仿真技術(shù)發(fā)展也在不斷完善。在新的發(fā)展空間、發(fā)展條件之下，計算機仿真技術(shù)發(fā)展集中在兩個方面。

6.1網(wǎng)絡(luò)化計算機仿真技術(shù)

由于當前計算機仿真系統(tǒng)所開發(fā)出來的并不兼容，也不能實現(xiàn)相互之間的轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致共享存在一定的難度。由于開發(fā)成本過高，并且需要耗費大量的時間，所以一直無法滿足物盡其用的功能。為了將這一部分問題解決，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的計算機仿真技術(shù)，就能夠達到資源共享的目的。在未來，這一趨勢必定會擁有極為廣闊的發(fā)展前景，并且也可以避免因為二次開發(fā)所造成的投資成本費用的大幅度增加。另外，在這一過程中，還可以得到一定共享費用的回收，帶來一定的經(jīng)濟效益。

6.2虛擬制造技術(shù)

隨著虛擬制造技術(shù)不斷端深入，使得計算機仿真技術(shù)也擁有另一個重要的發(fā)展方向。在20世紀的末期，虛擬制造技術(shù)得以發(fā)展。在計算機上運用虛擬制造技術(shù)，主要是實現(xiàn)從產(chǎn)品的設(shè)計階段到產(chǎn)品的出廠階段以及企業(yè)各個級過程的控制與管理，都需要通過計算機仿真技術(shù)才能夠?qū)⑵鋵崿F(xiàn)。另外，通過虛擬制造，也使得制造技術(shù)不必再對原本的生產(chǎn)經(jīng)驗過于依賴，可以實現(xiàn)多維度的制造預(yù)測，這樣就能夠促進機械制造領(lǐng)域更好、更快的發(fā)展下去，讓其擁有更為廣闊的前景。

7結(jié)束語

隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機仿真技術(shù)發(fā)展已經(jīng)成為計算機領(lǐng)域的一大趨勢，并且在未來的發(fā)展道路上也可以獲得提高與完善。所以，以計算機為基礎(chǔ)的仿真技術(shù)，再配合上通信技術(shù)與計算機技術(shù)，就可以促進信息化以及社會現(xiàn)代化的發(fā)展，再以此為基礎(chǔ)，就可以推動仿真技術(shù)的發(fā)展。因此，我們可以清楚地了解到，不斷地擴大計算機仿真技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，才能夠?qū)⑵鋺?yīng)用效果擴大，讓其擁有更為廣闊的發(fā)展空間。

參考文獻

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第7篇：虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢范文

Abstract： The microprocessor class is a professional course with very important practice in electric field， and is also a very abstract course， while traditional microprocessor class teaching form makes learning boring， teaching difficult. To solve this problem， and improve learning interest and teaching quality， based on the characteristics and advantages of virtual simulation software， the paper proposed applying the virtual simulation technology to the related links of teaching， and analyzed the promoting effect of virtual simulation software on microprocessor class teaching.

關(guān)鍵詞： 虛擬技術(shù)；微處理器；教學

Key words： virtual technology；MPU；teaching

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）33-0252-02

0 引言

隨著計算機技術(shù)、電子技術(shù)的不斷發(fā)展，為了提高生產(chǎn)效率和保證運行的安全性，各類微處理器已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于我們生活中的多個領(lǐng)域，工業(yè)自動化流水線的檢測控制和數(shù)據(jù)處理，通信設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)通訊和數(shù)據(jù)傳輸，家用電器的自動控制，汽車安全檢測保障系統(tǒng)，機器人，醫(yī)療等等。因此，目前大多數(shù)電類相關(guān)專業(yè)都開設(shè)了關(guān)于微處理器的相關(guān)課程，當然根據(jù)需要所學習的微處理器的型號不盡相同。

對于傳統(tǒng)的微處理器教學基本上都是以課堂理論教學為主，輔以相當課時的實驗操作。而微處理器的應(yīng)用無論是硬件設(shè)計還是軟件設(shè)計都有很強綜合性和抽象性，其不僅涉及到對模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、傳感器檢測、控制等諸多基礎(chǔ)類課程的綜合應(yīng)用，而且要在使用匯編語言、高級語言等進行軟件設(shè)計時具有良好的邏輯性、條理性、靈活性。這就使得微處理器類課程相對較為枯燥，難以理解，難教難學，“可學性”和“可授性”難以達到教學目標。因此，將虛擬軟件應(yīng)用到微處理器類課程的教學當中，使微處理器對于學生是“看得見，摸得著”，讓學生在課堂中就能夠進行操作應(yīng)用，不僅可以提高其學習興趣和主動性，而且能夠更好的掌握微處理器的應(yīng)用開發(fā)技能。

1 虛擬仿真軟件

虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展不僅使得電子設(shè)計類生產(chǎn)設(shè)計開發(fā)的成本得到大幅度的降低，而且開發(fā)設(shè)計周期大大縮短。虛擬技術(shù)的發(fā)展不僅對生產(chǎn)設(shè)計開發(fā)有著深遠的意義，而且有助于教學過程中對理論知識的理解和實踐。

目前電子設(shè)計類的虛擬仿真軟件有很多種，如Proteus、SPICE、EWB、Matlab、Protel等等，這些虛擬仿真軟件不僅具有大量的電子元器件庫，而且配備了較為齊全的虛擬儀器、儀表。通過使用這些虛擬仿真技術(shù)軟件在計算機中進行電子電路的仿真設(shè)計，不僅使得電路設(shè)計簡單方便，而且不需要進行實際的焊接，節(jié)省了設(shè)計時間，而且在使用相應(yīng)的儀器儀表進行調(diào)試時不用擔心損壞，另外，通過虛擬軟件還可以進行多種電路分析，同時也可以進行PCB電路板的制作等。

1.1 Proteus仿真軟件 在諸多的虛擬仿真軟件中，英國Lab Center Electronics公司研發(fā)的Proteus軟件在開發(fā)微處理器系統(tǒng)方面具有獨特的優(yōu)勢，其不僅具有模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、數(shù)?；旌想娮釉O(shè)計與仿真功能，更是目前世界上最先進的基于微處理器應(yīng)用系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計的仿真軟件。[1]其包含了51系列、PIC系列、ARM系列、AVR系列等多種類型的微處理器模型，而且還有多種傳感器和的前向通道和后向通道的芯片和控制執(zhí)行機構(gòu)模型，可滿足大多數(shù)控制、檢測等系統(tǒng)的設(shè)計仿真。

1.2 編程軟件 為了實現(xiàn)微處理器應(yīng)用系統(tǒng)功能，不僅需要完成硬件的功能性、抗干擾性設(shè)計，而且還要完成軟件程序的邏輯性、功能性設(shè)計。目前常用的微處理器程序設(shè)計軟件有Wave、Keil、ICC、codevision、MPLAB等，其中keil C軟件是51系列微處理器使用最為普遍的，而AVR系列微處理使用的是ICC，PIC系列微處理使用的是MPLAB。

這些程序設(shè)計軟件很好的利用了Proteus軟件提供的第三方動態(tài)接口，兩者配合使用可使軟件程序設(shè)計、編譯、調(diào)試與硬件系統(tǒng)仿真完美的進行結(jié)合，形成功能強大的微處理器仿真平臺。[2]

2 教學應(yīng)用和影響

2.1 課堂教學 傳統(tǒng)的微處理器類課程教學偏重于理論講解，學生除了少數(shù)的實驗學時能認識真正的芯片、電路以及簡單的程序驗證外，很少能夠親身體會電路設(shè)計和程序編寫。這就使得在學習過程比較枯燥，難于理解。而且由于教師在傳授相關(guān)知識的過程中無法以實際微處理器為例進行演示，看不到實際效果，也使得教授過程比較困難。

將虛擬仿真技術(shù)引入課程，在課堂理論授課的過程中利用計算機輔助技術(shù)將微處理器的工作狀態(tài)和程序運行狀態(tài)進行演示，能夠生動的反映相應(yīng)的動作，就使得抽象的理論形象化、直觀化，便于學生理解和教師講授。通過這種教學模式不僅提高了學生的學習興趣、理解程度，改善了教學效率和質(zhì)量，而且豐富了教師的教學內(nèi)容，改善了教學手段。

2.2 實驗教學 微處理類課程學習的目的是應(yīng)用，它是一門實用性很強的課程，所以理論學習是為實踐服務(wù)的，而在以往的實驗教學環(huán)節(jié)中，大部分的實驗是驗證性的實驗，缺少設(shè)計性、綜合性試驗，即實驗設(shè)備上的電路都是設(shè)計成型的，學生獨立設(shè)計的部分較少，而且大部分程序也是給出的，這就使得學生獨立思考、設(shè)計部分較少。

而利用虛擬仿真技術(shù)，讓學生運用虛擬仿真軟件對實驗內(nèi)容進行設(shè)計，獨立完成對硬件部分的設(shè)計和軟件程序的編寫，并演示實驗相關(guān)要求的現(xiàn)象和結(jié)果。這使得學生的實驗興趣大大提高，而且由于電路和程序都是學生自主、獨立完成的，學生的學習自信心也得到很大的增強。另外，由于虛擬仿真軟件中的元器件參數(shù)是可以修改的，并且不需要焊接、安裝的工序，就可以快速得到仿真結(jié)果，學生可以針對自己的設(shè)計提出各種設(shè)計方案，不但鍛煉了提出問題、分析問題、解決問題的能力，激發(fā)了創(chuàng)新意識，而且也培養(yǎng)訓練了學生的系統(tǒng)設(shè)計能力。

2.3 實踐教學 一般而言實踐類課程是指課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計等綜合性設(shè)計類型的教學模式。這類教學模式大部分都是由指導(dǎo)教師布置設(shè)計題目或設(shè)計范圍，而由學生通過查閱相關(guān)資料進行設(shè)計分析，形成以理論設(shè)計為主的設(shè)計報告，這就缺少了對理論設(shè)計結(jié)果或過程的實踐驗證。

而將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到實踐教學環(huán)節(jié)，學生只需要使用電腦就可以完成實踐類課程的設(shè)計任務(wù)，利用虛擬仿真軟件設(shè)計后在進入實驗室操作或?qū)嶋H制作，既可將理論設(shè)計通過虛擬仿真軟件演示出來，又避免為了驗證理論正確性需要實際設(shè)計、制作系統(tǒng)的缺陷。這種實踐理論設(shè)計和虛擬仿真結(jié)合的方式，既發(fā)揮了虛擬軟件實效、經(jīng)濟的優(yōu)勢，節(jié)約、合理利用實驗室硬件資源，又培養(yǎng)了學生設(shè)計制作的能力。

2.4 競賽和創(chuàng)新活動 國內(nèi)和國際有很多電類競賽類項目及創(chuàng)新活動可供在校學生參加，而各類大賽和創(chuàng)新活動不僅僅檢驗學生對知識的掌握程度，而且還要求學生具有很強的知識應(yīng)用和實踐設(shè)計能力。在競賽和創(chuàng)新中使用虛擬仿真軟件進行輔助設(shè)計，不僅可以縮短設(shè)計開發(fā)周期，而且減小了硬件成本的投入。使得學生能夠更加全面的接觸和使用各類電子類器件，利用動態(tài)元件仿真模型，不僅是人機交互方式仿真可以成為現(xiàn)實，而且使仿真形象生動，創(chuàng)造出極為接近現(xiàn)實的環(huán)境。[3]

當然，虛擬仿真軟件很好的輔助了教學，改善了教學手段，生動了教學內(nèi)容，形象地將抽象不易理解的知識用虛擬仿真的方式體現(xiàn)出來，使學生增強了學習興趣，培養(yǎng)了自主學習能力。但是知識的學習和實踐的應(yīng)用是不能夠單純的依靠虛擬仿真的，學生對真正的元器件的封裝、檢測、使用等相關(guān)知識也是需要掌握的，同時也要熟悉操作各類儀器、儀表，學習實際系統(tǒng)的布局、布線、安裝調(diào)試等多方面的知識。所以，要使虛擬仿真技術(shù)能夠更好地為教學服務(wù)，采用虛實結(jié)合的方式，一方面強調(diào)仿真實驗對教學的輔助作用，另一方面認識到實際動手能力的重要性，兩者相輔相成，有機結(jié)合。[4]

3 結(jié)束語

虛擬仿真技術(shù)在微處理器類課程教學中的應(yīng)用不僅可以使課堂上抽象難懂的知識便于學生理解和接受，而且便于學生課后鞏固所學知識，更有助于學生學習興趣和動手能力培養(yǎng)。同時，利用虛擬仿真技術(shù)能夠使教學和實踐、理論和應(yīng)用很好的結(jié)合起來，引導(dǎo)學生的創(chuàng)新意識和培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，通過對仿真結(jié)果的分析和運行，增強了學生的自信心。實踐證明，合理的利用虛擬仿真技術(shù)，在教學中科學分配虛實之間的比例，這將成為微處理類課程教學發(fā)展的重要方向和重要手段。

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第8篇：虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢范文

【關(guān)鍵詞】汽車維修；教學；仿真技術(shù)；應(yīng)用

一、前言

隨著社會經(jīng)濟與信息技術(shù)的快速發(fā)展，對于汽車維修教學所提出的要求也不斷增加和提高，而如何培養(yǎng)高技術(shù)的維修人才也成為了當前汽車維修教學所研究的一個重要課題。在汽車維修教學中，若缺乏相應(yīng)的實戰(zhàn)練習，很容易使學生基本操作技能得不到提高，但是若在教學中，每個環(huán)節(jié)都采取實地練習，勢必會加大教學的成本，而這對于學校而言，也是其當前面臨的一個主要難題。

二、在汽車維修教學中應(yīng)用仿真技術(shù)的優(yōu)勢

仿真技術(shù)作為一門多學科綜合技術(shù)，其基礎(chǔ)主要有控制論、信息技術(shù)、系統(tǒng)論以及相似原理，將計算機或者專用設(shè)備來作為技術(shù)實施的主要工具，通過系統(tǒng)模型對設(shè)想系統(tǒng)、實際系統(tǒng)實施動態(tài)試驗。

在汽車維修教學中，汽車零件的拆卸、裝配等均是非常耗時的工作，而這些工作的完成時間對于維修任務(wù)的完成效率而言，也會造成不同程度的影響。針對這種情況，要想更快且更好地來完成各項維修任務(wù)，就必須要熟練掌握汽車拆裝技能，基于拆裝規(guī)范要求來進行作業(yè)，但是要想達到上述這些要求，就必須要加強學生的實訓，由于在實訓教學過程中，所需的設(shè)備以及器材較多，所需的教學實習場地也相對比較大，使得很多學校不太重視這方面的內(nèi)容，而最終導(dǎo)致學生實踐操作能力低下。鑒于這種情況，在汽車維修教學中，引入仿真技術(shù)，將汽車各零件的構(gòu)成、分解、檢驗、調(diào)整、拆卸以及裝配等結(jié)合在一起，借助于計算技術(shù)來虛擬再現(xiàn)這些場景，這樣學生就能夠通過計算機來進行汽車構(gòu)造原理以及維修操作的模擬，繼而使其能夠更好地掌握實際操作技能、方式以及要領(lǐng)等。在汽車維修教學中應(yīng)用仿真技術(shù)不僅可使維修工的培養(yǎng)時間有效地縮短，減少教學實習場地與訓練器材等所投入的費用，同時在很大程度上也使教師工作量得到了減少，有利于最大經(jīng)濟效益以及社會效益的實現(xiàn)。

三、在汽車維修教學中仿真技術(shù)的具體應(yīng)用

（一）汽車維修仿真系統(tǒng)

在仿真技術(shù)的基礎(chǔ)上來構(gòu)建汽車維修模擬仿真系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備以下四種功能：

第一，可使汽車這種虛擬部件得到動態(tài)且實時地展示。在教學中，學生可通過在計算機上的操作，輕松完成對發(fā)動機或者變速器等的解剖、翻轉(zhuǎn)以及平移等各種操作。同時該系統(tǒng)還可將汽車部件和各部件之間的裝配關(guān)系全視角的展示出來，使學生能夠更為直觀、快捷以及形象地了解汽車構(gòu)造特征，并在其頭腦中構(gòu)建一個全方位形象，繼而為學生維修操作技能的提高打好基礎(chǔ)。

第二，可逐步分解并裝配、調(diào)整汽車的整個構(gòu)造以及各部件，通過仿真模擬汽車的拆裝維修過程與調(diào)整過程，來構(gòu)建虛擬場所，學生在這一場所中通過分析，可及時解決其在汽車維修中遇到的各種問題。在該系統(tǒng)中最基本的一個內(nèi)容就是根據(jù)技術(shù)規(guī)范要求以及步驟順序等逐步分解整車或者各部件，反之根據(jù)技術(shù)要求與具體步驟來把這些分散零件組裝成為整車。除此之外，在整個裝配階段，還需實施大量調(diào)整工作。在實際教學中，學生只需要對虛擬部件進行觀察和分析，選用正確工具，利用鼠標來選擇相應(yīng)的部件，最后在計算機所彈出的這一數(shù)據(jù)輸入對話框中將力矩數(shù)據(jù)輸入到其中，就可完成相應(yīng)的虛擬拆裝作業(yè)。

第三，該系統(tǒng)可自動演示汽車整個分解過程以及裝配過程。在汽車維修教學中，初學者可通過該系統(tǒng)事先對整車以及各部件分解過程與裝配過程進行觀看，繼而使其在頭腦中對于汽車維修有一個基本的認知。而使用人員則可基于自身的實際需求，選擇不同部位或者視角來進行學習，通過這種具有針對性的學習，可使學生更快地掌握各種維修操作技能。

第四，可實現(xiàn)評估與考核的模擬。通過計算機統(tǒng)計能力與數(shù)據(jù)分析能力的應(yīng)用，來構(gòu)建具備考核功能的模塊，該模塊不僅可進行單機自測，同時還不會受到數(shù)量上的限制實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的模擬考核，既可同時出題進行統(tǒng)一的考核，也可進行分組考核，在該模塊中，每一個項目都具備相應(yīng)的自動評分功能。在評估考核指標中主要包含維修時間、結(jié)果及計算機自動統(tǒng)計操作所得到的分數(shù)，根據(jù)該考核結(jié)果，教師可綜合評定學生。

（二）應(yīng)用實現(xiàn)措施

第一，通過仿真技術(shù)所具備的三維模擬技術(shù)來進行整車三維造型的模擬，在這一環(huán)節(jié)中，可通過PROE、3D-MAX、UG或者MAYA等軟件來進行模擬，基于汽車維修中具體維修項目，真實且全面地對汽車零件、裝配以及其物理特性等進行模擬，確保所模擬的內(nèi)容和工程實際情況相同，并非一種簡單實體造型，最后，再將其統(tǒng)一輸出成為一種純?nèi)S模型的格式。

第二，在模擬好三維造型以后，借助于當前先進VIRTOOLS虛擬引擎的應(yīng)用，通過3D部件來進行三維場景的構(gòu)建，以此達到模擬交互的目的，同時還應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的步驟關(guān)卡。通過制作這種虛擬場景，使每一個3D部件均有屬于自身個性特征以及交互的能力，當在和使用人員進行交互的過程中，可根據(jù)不同需求做出相應(yīng)的反映，并反饋出相對應(yīng)的數(shù)據(jù)。

第三，構(gòu)建全面且真實的汽車維修數(shù)據(jù)庫?？赏ㄟ^ACCESS與SQL-SERVER等軟件來進行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫以及單機版數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建，基于汽車維修項目的實際需求來構(gòu)建相對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。最后，還應(yīng)進行各項管控、考核程序的編寫，從而確保汽車維修教學活動有序地進行。

（三）應(yīng)用效果

第一，便于學生思維的啟迪，使學生的想象力更為豐富，學生通過在這種虛擬場景中的訓練獲得相應(yīng)的操作技能和結(jié)論，在經(jīng)過分析和整理后，成為一種新成果或者新結(jié)論，繼而提升學生感知效果。除此之外，這種教學還便于學生理解能力以及認知能力的提升，在以往的教學中，學生在知識的理解和掌握上一般停留于表面，而這也使得其認知效果達不到預(yù)期的目標。而在汽車維修教學中應(yīng)用仿真技術(shù)，可將在電子教學中所遇到的問題得到及時地解決，同時在這種虛擬場景的訓練過程中，學生所獲得的信息更加直觀、生動和形象，便于學生的理解與記憶。

第二，在汽車維修中應(yīng)用仿真技術(shù)，在虛擬場景中，通過虛擬技術(shù)，學生可以自己來進行故障的設(shè)置，基于自設(shè)的這些故障來實施檢測以及試驗，通過這種方式，可有效避免學生在實地訓練中可能遇到的各種危險。同時采用該技術(shù)，還可有效緩解在教學中所存的教學資源短缺這一問題。

四、結(jié)束語

綜上所述，文章所介紹的這一汽車維修模擬仿真系統(tǒng)在實際應(yīng)用中，所獲得成效良好，不僅調(diào)動和激發(fā)了學生學習動力與興趣，使汽車維修教學效率得到了提高，同時還便于學生對理論知識的理解，進一步提高了學生的操作技能水平。

參考文獻：

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第9篇：虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢范文

關(guān)鍵詞 電子計算機；電力拖動；虛擬實驗

中圖分類號：TM921 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）09-0132-02

Abstract： The emergence of electronic computer technology and development， is the cross time in the history of science innovation. Along with the development of the computer， that is associated with the electronic computer technology also emerge such as blowout， and the birth of the computer simulation technology is one of many new technology. Apply the simulation technology to the electric drive system of virtual experiment， the abstract theory of intuitive display in order to facilitate understanding. Combined with the virtual experiment also has the advantages of low cost and high efficiency， therefore to pay attention to and the use in the electric drive system.

Key word： electronic computer；electric drive；virtual experiment

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，以及人們素質(zhì)的普遍提高，社會對人們的要求也日益提高。但是由于種種方面的限制，諸如資金的不足，實踐活動的缺乏等種種因素，導(dǎo)致實際操作能力與創(chuàng)新能力缺乏。而虛擬實驗技術(shù)的引用能夠大大緩解以上種種因素的限制。具體到電力拖動的虛擬實驗技術(shù)當中，MATLAB等軟件的運用，成為了虛擬實驗開發(fā)與創(chuàng)新技術(shù)培養(yǎng)的全新方式。

1 虛擬實驗

1.1 概述

虛擬實驗是在計算機仿真基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項應(yīng)用技術(shù)。利用計算機的強大功能可虛擬仿真實際的物理系統(tǒng)。眾多計算機仿真軟件的不斷被研發(fā)出來，并應(yīng)用于科研技術(shù)設(shè)計之中，做出了極為巨大的貢獻。PISPCE和MATLAB是當今較為常見的計算機仿真軟件，其中MATLAB是虛擬實驗的主要開發(fā)軟件。

1.2 優(yōu)勢

在如今大多電機課程實驗設(shè)備條件下，運用直流電機作為調(diào)速對象，僅僅只能開出直流調(diào)速系統(tǒng)實驗。傳統(tǒng)實驗雖然擁有眾多優(yōu)勢，但是劣勢也顯而易見，諸如體積巨大，維護繁瑣，故障頻出，購置需要大量資金等。同時在培養(yǎng)方面也具有巨大局限，如容納人數(shù)的數(shù)量方面受到限制，對實驗計劃和方案制定會提出很高的要求，容錯率很低，難以滿足人才培養(yǎng)的需求。因此，由于傳統(tǒng)實驗存在的種種不足，襯托出了虛擬實驗多種優(yōu)勢。基于計算機平臺上的虛擬實驗技術(shù)將以上劣勢化為優(yōu)勢，對儀器和設(shè)備幾乎沒有需求，同時節(jié)省資金和空間。

2 具體運用

通過在計算機外接設(shè)備上的點擊與拖動，將虛擬的各種儀器，按實驗的目標與步驟整合成一個完整實驗系統(tǒng)的過程，就是虛擬實驗。而實驗條件的變動，數(shù)據(jù)的收集匯總，實驗結(jié)果的分析歸納三個方面全部完成，才意味著整個實驗的達成。本文以帶有RLC濾波器的交流電機變頻調(diào)速實驗作為實例，實驗中包括電機、電力電子、驅(qū)動控制三個方面，分析虛擬實驗的強大作用，并與傳統(tǒng)實驗進行比較。

2.1 模型的建立

將電壓源型逆變器、電動機主回路以及RLC濾波器通過使用MATLAB中PSB庫中的元件模型完成建立。一般出現(xiàn)超過功率變換電路的情況，并產(chǎn)生多環(huán)節(jié)控制，多信號反饋，多非線性環(huán)節(jié)的特征，說明控制電路規(guī)模較大，需要大量運用集成電路。但是，基于對電路的控制，其輸入輸出特性是我們研究所要了解的主要目標，而其內(nèi)部的電壓與電流則是可有可無的旁枝末節(jié)，導(dǎo)致無法使用虛擬實驗來進行電路的控制。所以想要實現(xiàn)仿真的方式，可以通過SIMULINK數(shù)學函數(shù)進行SPWM的調(diào)制電路模型的驅(qū)動控制。而右圖即為所示。

2.2 模型參數(shù)的構(gòu)建

通過鼠標對元件圖標的點擊，在出現(xiàn)的參數(shù)設(shè)置對話框輸入諸如電機的額定電壓、功率、頻率、轉(zhuǎn)動慣量和定轉(zhuǎn)子數(shù)據(jù)等各種必要參數(shù)。通過濾波效果進行濾波器的RLC參數(shù)的設(shè)計與運算。在接收變頻調(diào)速的恒壓頻比所產(chǎn)生的調(diào)制信號之后，通過SPWM調(diào)制和驅(qū)動模塊內(nèi)部函數(shù)的計算，再與設(shè)計的三角載波進行比較。

2.3 設(shè)置仿真模型

設(shè)置仿真參數(shù)是在仿真模型開始之前必須完成的步驟。包括對開始與終止的時間、步長以及解電路運算方式等仿真類型和相對與絕對的誤差等方面進行設(shè)置。較快模擬速度的得出需要使用如ode23tb、ode15s這樣的剛性系統(tǒng)的參數(shù)運算方式。同時，MATLAB軟件參數(shù)鎖設(shè)定的虛擬時間與現(xiàn)實的時間并不一致，只是一種對于時間流逝的表現(xiàn)手段。若是縮小步長，則會造成采樣點數(shù)的增加，使得現(xiàn)實中的執(zhí)行時間變長。

2.4 實驗成果觀測

驗證參數(shù)設(shè)計以及電路結(jié)構(gòu)是否合理，是虛擬實驗的主要目標。而上述實驗?zāi)軌蚪?jīng)過觀測器觀測電機速度的變化方式與電壓的波形，并依靠給定頻率的大小，在進行理論的分析之后，對結(jié)果的正確性進行判斷。而下面兩圖中的前者是電機轉(zhuǎn)速的變化圖，后者則是在固定的載波頻率與固定的調(diào)制頻率之下的逆變器輸出線電壓幅度頻譜。兩張圖示將諧波各次的大小、總諧波的有效值和基波有效值三個方面十分明了的展示出來。由于電機的運行效率和機器壽命受到諧波的影響，因此，為了減少電機受高次諧波損害，將RLC濾波器安裝于電機與逆變器的中間成為了有效的解決方法?？傊C波畸變率在經(jīng)過RLC參數(shù)的設(shè)計與電機端電壓頻譜的觀測之后可以保持在10%之下。

2.5 實驗結(jié)果總結(jié)

由上面的實驗可以得知，作為旋轉(zhuǎn)機械的電機設(shè)備，作為是大功率電力開關(guān)的逆變器設(shè)備等傳統(tǒng)實驗設(shè)備，存在損耗高、構(gòu)建繁瑣、危險性強、價格昂貴等種種弊端。因而既可以對已有系統(tǒng)展開研究又能對處于構(gòu)想中的設(shè)備進行探索，虛擬實驗展現(xiàn)了極為顯著的優(yōu)越性。比如上述實驗中，在模型庫中雖然并不存在滿足觀測要求的頻譜分析儀，但是在運用MATLAB函數(shù)展開構(gòu)建之后，使不可能成為了可能。而虛擬實驗的自定義、自主性強的特點，成為了其另一個巨大的優(yōu)勢。同時，虛擬實驗具有良好的通用性、與其他系統(tǒng)開展數(shù)據(jù)交換的便利性以及升級與擴展的成長性，使其在實驗數(shù)據(jù)的分析處理方面顯得極為高效迅速。

3 結(jié)束語

虛擬實驗的優(yōu)越性，通過上文的分析與具體的實驗體現(xiàn)的淋漓盡致。但是，十全十美的系統(tǒng)終歸是不存在的，虛擬實驗盡管在各個方面上都具有顯著的優(yōu)勢，然而也無法取代傳統(tǒng)實驗。建立極為準確的數(shù)學模型，始終是虛擬實驗仿真技術(shù)中的一個難關(guān)，各種限制會使之與實際情況產(chǎn)生差異，這也是傳統(tǒng)實驗存在的必要性體現(xiàn)。因此，只有現(xiàn)實實驗與虛擬實驗相互配合，才會使電力拖動等電子電路設(shè)計技術(shù)得以真正的進步與發(fā)展。

參考文獻

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