弹跳机器人三维仿真示教平台设计

设计了一种机器人三维仿真示教平台,以单足弹跳机器人作为研究对象和可视化模型。该仿真平台成本低廉、用户操作简单且界面交互性较好,提供了3D模型加载显示模块、机器人运动学模块、三维场景漫游模块、通信模块、基于关键帧和插值算法的运动轨迹规划模块。该运动学仿真可以生成数值仿真曲线和三维仿真动画,并且能够进行用户交互式的运动轨迹规划。该仿真平台可以作为学生学习三维仿真技术的一个实验平台,使学生系统了解三维仿真过程,并且能够使学生对于机器人运动控制具有更加感性的认识,能够使学生更快的掌握相关知识,具有良好的示教演示意义和创新性。     

虚拟仿真技术在航道工程课程教学中的应用

结合工程认证教学要求,从航道工程学教学现状出发,挖掘航道工程学教学存在的可优化之处。将BIM与VR虚拟仿真技术与航道工程学课程设计教学需求相结合,设计了教学认知、船闸设计、作业提交3个系统模块功能与实现流程,实现了基于BIM与VR技术的船闸课程设计虚拟仿真教学系统。该虚拟仿真系统具有场景化和沉浸感,可用于指导港航专业本科生的工程设计实践教学,为实际工程设计教学提供了新的教学改革思路与方法。     

基于增强现实技术的机械原理实验教学系统设计

基于增强现实(AR)技术开发了一款机械原理实验教学辅助系统。该系统包括实验基础理论讲解模块、模型虚拟实验模块和机构运动仿真实验模块,并被打包为手机应用的形式。学生可以使用Android手机学习机械原理实验教学内容。测试结果表明:该系统提高了虚拟实验教学的趣味性与交互性体验,提高了学生的实践能力。     

消失模铸造虚拟仿真实验系统的实现与应用

为满足消失模铸造实验教学的需求,基于Unity3D引擎开发了一套消失模铸造虚拟仿真实验系统。该系统包括演示、认知、操作、考核等4个模块,完整再现了消失模铸造的工艺流程,引入了虚拟实验的交互操作,提供了实验考核模块,解决了传统消失模铸造实验教学的难点。该虚拟仿真实验系统能够很好地辅助教学,提高学生的学习兴趣,培养学生的自主学习能力,可在高校实验教学中推广应用。     

精轧AGC系统仿真实验教学平台设计与开发北大核心

在新工科背景下为了培养学生实践创新能力,设计开发了以钢铁企业热连轧精轧自动厚度控制系统(Automatic Gauge Control, AGC)为对象的虚拟仿真实验教学平台。该实验教学平台从本科自动化专业多门实践类课程的教学需求出发,依次设计了精轧系统轧制规程仿真模块和AGC控制系统仿真模块,并细化为6个具体的实验项目,较好地模拟了多机架带钢热连轧精轧的生产控制过程。实践表明,该实验教学平台有效地提升了学生工程实践能力和综合创新能力,为高校新工科卓越人才培养提供了良好的支撑。     

模块化多混沌保密通信系统仿真实验教学平台设计

将混沌保密通信理论用于实验教学,设计了一种模块化多混沌保密通信系统仿真实验教学平台。该平台包括混沌驱动系统模块、混沌响应系统模块、加密模块和解密模块。以Lorenz混沌系统为例,根据驱动-响应同步理论构造出Lorenz混沌驱动系统模块及其对应的混沌响应系统模块,然后构造加密模块和电路模块。用Multisim仿真软件对系统电路进行仿真,仿真结果验证了整个系统电路设计的正确性。     

三闭环直流调速系统的仿真研究

在分析三闭环直流调速系统原理基础上,根据系统的动、静态性能指标采用工程设计方法设计调节器参数,并运用Matlab的Simulink和Power System工具箱、面向系统电气原理结构图的仿真方法,实现了转速电流三闭环直流调速系统的建模与仿真;重点介绍了电流变化率环建模、直流电机模块互感等参数的设置,给出了直流可逆调速系统的仿真模型和结果,仿真结果验证了仿真模型及参数设置的正确性。     

控制系统仿真教学系统开发

控制系统课程内容抽象、理论性强,为了使学生更好地理解和掌握控制系统的要领,开发了仿真教学系统.介绍了该仿真教学系统的结构、模块功能以及该系统的使用,最后对系统进行了性能分析.通过使用这套软件,学生的学习效率和教学质量都得到了提高.     

固井虚拟仿真平台的设计与实现

针对难以深入工程现场开展固井实践教学的难题，设计和实现了一套固井虚拟仿真平台。该平台包括固井理论、固井设备与工具、固井工艺仿真训练、固井工程设计与模拟4个主功能模块、12个子功能模块。模块内容紧密结合工程实践且共享、更新方便。依托该平台设计了固井虚拟仿真教学过程，该过程突出学生的主体地位，以学生的自主学习、自主训练和自主设计为主，教师在过程中起引导作用，培养学生的学习能力、操作实践能力和自主设计及创新能力。该平台的应用将提高固井实践教学效果和教学质量，助推石油工程高素质专业人才培养。     

面向嵌入式系统的单片机集成实验平台的研制

介绍了一种面向嵌入式系统的单片机集成实验平台的设计方案、使用方法和应用实例。该硬件平台提供了8个单元和近40个实验模块,可以非常方便地进行各种单片机实验,在常规的单片机验证性功能基础上,重点关注培养学生应用计算机工程设计方法构建嵌入式系统架构的能力。     

基于虚拟现实的英语发音校准实验仿真分析

传统嵌入式实时英语发音校准系统,缺乏虚拟语言学习环境以及学生与教师间的交互沟通,存在校准准确率低、学生英语发音水平差的弊端,为此设计了基于虚拟现实的英语发音校准仿真系统。系统由客户端以及服务器端模块构成,客户端模块向用户提供互动界面、获取用户控制命令,服务器端模块收集用户命令并响应、有效处理虚拟仿真场景业务;系统通过英语发音校准流程,实现英语发音全面、准确校准,通过灭错计算完成英语发音精准校准运算。实验结果显示,系统对学生英语发音校准的准确率高达95.36%,采用该系统进行教学的实验班各项英语发音考试成绩的平均分数都高于96分,说明该系统英语发音校准效果好,能提高学生英语发音水平。     

三维阵列电阻率测井教学实验系统研制

研制了一种三维阵列电阻率测井教学实验系统,用于模拟钻孔地层电阻率测量的教学实验,并分析了井周异常体对测井响应影响。该系统包括仿真地层模块、井下仪测量模块和响应信息处理模块,可提供3种探测深度、6个方位共计21条电阻率曲线,利用计算机处理成图。以裂缝地层为例,开展三维阵列电阻率测井仿真模拟的实验教学,并将物理模拟测量同数值仿真结果结合,帮助学生理解电阻率测井原理及其在地层评价中的应用,也有助于提升学生的实践动手能力。     

PLC虚拟仿真实训教学平台建设探索

基于VRML开发了PLC虚拟仿真实训平台。该平台采用B/S架构,客户端使用ActiveX完成3D虚拟现实场景的渲染,核心功能模块包括与仿真软件交互模块、原理图计算模块和原理动画模块,可供学生进行理论学习、原理图绘制及实物接线、程序编制、完成并提交实训报告。学生可不受时间和空间的限制地完成虚拟互动实训,完成PLC软硬件协同设计,实现完整的系统搭建以及逼真场景的仿真调试。     

基于Matlab双闭环直流脉宽调速系统的仿真

在介绍双闭环PWM直流调速系统原理基础上,根据系统的动、静态性能指标采用工程设计方法设计调节器参数,并运用Matlab的Simulink和Power System工具箱、面向系统电气原理结构图的仿真方法,实现了转速电流双闭环PWM直流调速系统的建模与仿真。文章重点介绍了调速系统的建模和PWM发生器、直流电机模块互感等参数的设置,给出了PWM直流可逆调速系统的仿真模型和仿真结果。验证了仿真模型及调节器参数设置的正确性。     

VISSIM仿真系统在交通信号控制教学中的使用

详细阐述了如何使用VISSIM微观仿真系统模拟实际道路交叉口运行环境,模块化地实现VISSIM微观仿真系统在交通信号控制教学中的应用,主要模块包括数据调研与输入模块、路网模型建立模块、交通信号控制模块、仿真与评价模块以及VISSIM-COM模块,能弥补学生难以在实际道路的交叉路口现场实验的不足,加强学生对交通信号控制机理的认识、理解和动手能力。     

仿真系统在油气储运工程实验教学中的开发与应用

针对油气储运工程技术领域的特点,以强化该专业实践教学为目标,通过交叉学科的渗透与运用,开发了具有现场实际背景、功能齐全、直观性强、运行稳定的仿真教学系统.该系统涵盖原油管道泵站工况仿真和油库工艺流程仿真两大模块.应用于本科实验教学中能够充分再现工业现场的真实环境,增强学生对各生产单体及系统的认知程度,有效促进专业人才培养质量的提升.同时,对于拓宽工程专业实验教学思路,创新专业实验教学方法,完善专业实验教学模式等具有一定的示范作用.     

永磁同步电机伺服仿真系统关键技术研究

针对学生对永磁同步电机伺服系统的学习难于做到理论与实践相结合的问题,设计了永磁同步电机参数全部开放的仿真系统,其中永磁同步电机的模型根据矢量解耦的公式用Simulink的模块建立。介绍了永磁同步电机仿真模型的搭建方法和以经典控制理论为基础的各个环节的控制方法。仿真结果验证了系统设计的正确性。该系统具有良好的开放性,学生可以通过对仿真系统的学习深入理解理论学习的内容,学生研究的各种算法可以方便地移植到仿真系统中进行验证。     

大型石油化工实体仿真实训装置的建设实践

为使石油化工类专业的学生在实习实训中能够动手操作,开发出一套校内工厂化的现代石油化工生产实体仿真实训装置。该装置配有真实的动设备、仿真测控系统、DCS仿真软件、Matrix知识点系统(二维码扫描)和操作评价管理系统,其工艺流程体现了现代石油化工真实生产过程。该装置以水或空气代替真实物料,以发光发烟等特效技术模拟化工厂事故。该实训装置虚实结合,为参加实训的学生提供一个逼真的生产场景,为学生的技能培养提供了很好的平台。     

基于Matlab的直流电动机双闭环调速系统的仿真研究

分析了直流调速系统的原理和工程设计方法,详细介绍了基于Matlab/Simulink的双闭环直流调速系统仿真和建模设计。教学实践表明,通过仿真可以帮助学生理解直流调速原理。     

基于LabVIEW和Multisim的虚拟电子技术实验系统的设计与实现

利用LabVIEW和Multisim软件,通过结点法和调用法设计了虚拟电子技术实验系统。该系统具有用户登录模块和仿真模块,实现了用户身份认证和远程仿真功能。经测试,系统运行稳定,可用于电子技术实验的虚拟仿真实践教学。