空客A320航空发动机虚拟仿真教学平台开发

为提升学员对V2500航空发动机及APU的整体认识,对航空发动机的点火系统、燃油系统、滑油系统等进行全面系统的学习,开发了空客A320航空发动机虚拟仿真教学平台。系统地介绍了航空发动机虚拟教学平台的设计原理和组成,阐述了其中的关键技术,并给出了虚拟教学平台的实现方案。平台主要采用图像处理软件Photoshop、三维软件Maya、Unity3D和VS2010综合开发工具,航空发动机三维模型采用.fbx格式,通过脚本语言C#实现对.fbx模型图形的控制。     

航空发动机虚拟装配培训实验平台的构建与实现

针对航空发动机机型和发动机装配与修理课程实验教学,探讨了仿真实验实践教学模式,构建了基于Cortona3D航空发动机虚拟装配培训实验平台,提出了实验平台的整体设计思路,提供了一种即时、动态、交互的认知形式,该虚拟装配培训实验平台可以让教学的表现形式丰富多彩且具有实用性和可操作性,经过几届学生的试用取得了良好的教学效果。     

基于Matlab/Simulink和GUI的运动控制系统虚拟实验平台设计

利用Matlab环境中的Simulink仿真工具箱和友好的GUI界面,设计和实现了运动控制系统课程的可视化虚拟实验平台的构建。该实验平台包含运动控制系统实验教学中典型的仿真模型和仿真实例分析,能够实现硬件实验所不能完成的项目,帮助学生更直观地理解运动控制系统的组成和工作原理,增强感性认识,培养学生的研究能力、综合应用能力和创新能力。     

基于Simulink/xPC的过程控制综合实验平台改造

针对自动化专业教学实验建设,在原有过程控制实验设备基础上,开发了基于Simulink/xPC的过程控制综合实验平台。该平台紧密结合理论教学,支持学生进行信号调理与滤波、对象特性测试与建模、控制算法设计、控制系统实时仿真等多种实验,加深了学生对过程控制系统设计的理解。介绍了当前实验装置的不足,提出了整体改造和设计思路,并就关键技术作出了较详细的阐述,给出了具体的实验实例。     

基于Simulink和LabVIEW的脉冲电源虚拟仿真实验平台

将虚拟实验仿真系统引入电路课程的教学中,利用Matlab/Simulink搭建脉冲电源硬件电路的数学模型,利用LabVIEW的MIT接口技术,将Simulink和LabVIEW无缝连接,实现联合仿真。仿真实验的结果与理论计算结果一致,排除了高电压、大电流实验存在的安全隐患问题。该虚拟仿真实验平台具有执行效率高、操作简单的特点,可帮助教师、学生和科研人员更好地理解复杂电路问题。     

基于LabVIEW和Simulink的过程控制工程虚拟实验平台开发

设计了针对典型过程控制系统进行的虚拟仿真控制平台,利用虚拟仪器软件LabVIEW和仿真工具Simulink进行平台的开发,通过Simulation Interface Toolkit(SIT)实现两者通信。该平台的系统开发选取过程控制工程课程中的典型控制环节,平台的功能包括:典型控制系统的流程图动画界面显示,后台控制器设计,以及实时参数和控制效果显示等。最后还设计了平台选择程序,实现程序的封装。该系统能作为过程控制工程的辅助教学软件,达到将实验环节引入课堂的良好效果。     

基于实验数据的航空发动机动态建模

针对基于部件级航空发动机动态建模过程中完整、准确的航空发动机部件特性数据往往难以获取、建模时间长等现象,提出使用实验数据进行辨识建模的方法。为了建立航空发动机的动态模型,通过对某轻型飞机实验台的飞行实验数据进行分析整理,提出使用BP神经网络对发动机重要参数进行建模,同时使用粒子群优化算法(Particle swarm optimization,PSO)对BP神经网络的权值和阈值进行优化,使用改进粒子群优化算法(Improved particle swarm optimization algorithm,IPSO)对传统粒子群优化算法进行改进,仿真结果表明IPSO-BP网络建立的发动机模型精度和稳定性更高。     

航空发动机压气机压力仿真实验教学平台设计

针对航空发动机压气机失稳过程中压力变化难于模拟的问题,设计并开发一种高精度的压气机压力仿真实验教学平台。平台具有人机友好和操作方便的特点,方便学生快速上手操作。平台基于现场可编程门阵列(FPGA)与气动压力模拟技术设计,通过调用控制器实时模块实现上位机与FPGA的通信。在LabVIEW编程环境中设计控制程序,实现平台控制、数据采集、存储和显示。在喘振信号动态跟踪实验中,最大误差为60 kPa,同时能快速跟踪正弦和三角波信号。平台设计旨在激发学生对航空发动机压气机失稳等问题的兴趣,增强对发动机硬件在环仿真技术的了解,同时提高实践动手能力,为培养新一代航空发动机及机械工程领域创新人才提供基础。     

基于PCS7和Simulink的过程控制虚拟仿真实验平台开发

为了解决过程控制实验DCS硬件成本高、学生的实验效率低等问题,提出一种基于PCS7和Simulink的虚拟实验平台开发方案。该方案利用Simulink提供的子系统搭建实际工业对象模型,在PCS7中组态过程控制算法,通过OPC通信进行实时仿真。以双容水箱液位控制实验为例,介绍了整个实验平台的搭建过程。实际教学效果表明,该实验平台减少了硬件成本,激发了学生的实验兴趣,提高了实验效率。     

高级氧化实验平台构建与实验设计

以河南科技大学环境工程专业为例,对高级氧化实验平台的建设进行了简要介绍,并以"UV/TiO2降解活性红废水实验"为例,对该装置以及实验的设计运行情况进行说明。该实验平台的建设与运行,对于实现学生从书本知识到设计、实施的衔接,以及培养创新意识有积极的作用。     

基于双目测距的牙齿热压模型激光切割教学实验平台开发

为了加深学生对现代切削技术的认识与理解,体会现代切削装备的发展趋势,开发了基于双目测距原理的多自由度牙齿热压模型激光切割教学实验平台。该实验平台将机械设计、机械电子、计算机图像处理等学科的理论知识有机地结合在一起,实现了对牙齿热压模型表面牙龈曲线空间坐标的提取,并控制激光切割手臂按切割曲线进行切割,使得切割过程更加直观,加深了学生对"切削原理与刀具"及"现代制造技术"等课程的认识与理解,提高了对机械加工理论的学习兴趣,达到了良好的实验教学效果。     

基于虚拟仪器和Simulink的运动控制系统虚拟实验平台设计

开发了一套运动控制系统的虚拟实验平台。该实验平台用LabVIEW SIT工具包实现和Simulink的通信,结合LabVIEW图形显示和Simulink数据处理,能方便、直观地将实验结果呈现出来,降低了实验成本,提高了学生的学习兴趣,并能充分发挥学生的自主创新能力。     

无级变速器（CVT）系统效率的MATLAB／Simulink仿真

分析了CVT系统传动过程中金属传动带及带轮的机械损失,并利用MATLAB／Simulink进行仿真分析．仿真分析显示,随着带轮压力的增加,环状钢带之间的滑动损失、金属带轮变形引起的功率损失和金属带与带轮间的滑动损耗都将逐渐增加,导致系统效率随之逐步下降．搭建CVT系统试验台进行系统效率试验,试验结果与仿真分析相一致．     

基于MATLAB/Simulink转速闭环直流调速控制系统的仿真研究

以转速闭环调速系统为控制对象,采用MATLAB/SIMULINK平台建立系统的仿真模型,通过改变额定转速值和放大倍数的大小,来分析直流调速系统的转速和转矩响应过程。仿真结果表明：在参数改变的情况下,转矩和转速响应的快速性、平稳性、稳定性都比较好,整个系统的参数设计满足要求。     

基于知识集成能力的实验平台的开发

结合专业教学计划和课程教学大纲,明确实验平台改造方案,编写基于知识集成能力的实验指导书。该实验平台开发的实验项目含有多门课程知识点,可以有效提高大学生知识集成能力。该研究为提升大学生创新能力提供了一条新思路。     

基于LabVIEW的综合实验教学平台研制

介绍了基于LabVIEW的综合实验教学平台的开发与应用,阐述了实验台的设计原理、结构与功能,并给出典型示例。该实验台采用较先进的数据采集软件与硬件,实验台设计结构紧凑、使用灵活、操作界面美观、直观效果好,经投入使用效果良好。