虚拟样机仿真实验报告样本

机械原理课程虚拟样机仿真实验

课题：六足步行机器人的虚拟样机仿真

姓名：XXX

学号：*****

班级：￥￥￥

指导教师：XXX

2012年5月1日

六足步行机器人的虚拟样机仿真

摘要

以前我做过的一个设计题目是五足步行机器人的步态优化，当时由于还不会使用Adams软件，因此每次对步态做一些调整之后都要直接在样机上进行试验才能验证方案是否合理。由于样机硬件设备并不完善，因此很多时候试验会出现各种硬件问题，这占用了我很多时间。

现在虽然我暂时不做这个项目了，然而借着本次虚拟样机仿真实验的机会，我决定运用本学期学到的知识建立步行机器人的虚拟样机模型，并进行仿真分析。然而若是对五足机器人进行仿真，由于其步态比较复杂，因此大部分时间会用于计算步行过程中的关节变量数据。因此本文从简化问题和对所学知识实践两方面来考虑，改为对六足步行机器人进行建模仿真，并将关节型串联机构步行腿改为并联机构中的缩放结构型步行腿以简化计算。

关键词：六足步行机器人、缩放机构、虚拟样机、ADAMS应用、仿真

1 问题的分析 (1)

2 六足步行机器人虚拟样机建模 (2)

2.1 设置工作环境 (2)

2.2 单腿建模与验证 (2)

2.2.1 创建平面缩放机构连杆模型 (2)

2.2.2 创建机器人单腿模型 (4)

2.3 创建整机模型 (5)

3 计算步行过程中的关节变量 (7)

4 六足步行机器人仿真分析 (8)

4.1 导入数据 (8)

4.2 修改驱动函数 (9)

4.3 仿真 (9)

4.4 测量和分析 (10)

课程总结 .......................................... 错误！未定义书签。参考文献 . (11)

附录A............................................. 错误！未定义书签。

1 问题的分析

本问题来源于本科时的毕业设计。由于五足步行机器人样机搭建的较为粗糙，硬件可靠性不高，容易出现问题。且各足足尖定位精度较差，因此对新的步态方案进行试验不仅费时费力，而且试验结果也不可靠。为此通过简单的步行机器人虚拟样机模型即可对步态方案的可行性进行仿真分析。

由于原课题的五足机器人步态较为复杂，计算一个步态方案中各足足尖的坐标比较复杂，会占用大量的时间，而本次作业时间精力有限，因此本文改为对六足步行机器人建立虚拟样机模型，计算较为简单的“3+3”步态。同时，原课题中机器人各足采用的都是串联式关节型机构，虽然结构简单，但是反解关节角度比较复杂，因此本文改为使用如图1-1所示的缩放机构作为步行腿机构。

图1-1 缩放机构原理图

图中AC/ /ED，EB / /CF，E点只能沿着x轴运动，A点只能沿着y轴运动。A点的运动将以K1=FD/DC的比例放大到F点；；E点的运动将以K=K1+1的比例放大到F点。因此可以用A点和E点的独立控制来实现垂直方向与水平方向的分离驱动, 这就是该机构的运动解耦性。该机构有3个自由度，即A点的沿y 轴方向的移动、E点的沿x轴方向的移动以及整个机构绕y轴的转动。如此一来，就能够很容易地根据末端F点的坐标计算A、E的位置以及整个机构绕y轴转动的角度。

2 六足步行机器人虚拟样机建模

新建一个ADAMS模型，将其命名为model_1。

2.1 设置工作环境

在建立虚拟样机之前，一般都需要进行必要的工作环境设置，如选择坐标系、单位、工作栅格、重力方向等。由于本文只是简略地建立模型进行仿真分析，对工作环境没有特殊要求，因此使用默认设置即可。

2.2 单腿建模与验证

本文的建模对象是六足步行机器人，其各足构造完全相同，且沿机身均匀分布。因此可先建立单腿模型，对缩放机构的运动特性进行验证。

2.2.1 创建平面缩放机构连杆模型

1、创建连杆并添加关节运动副

图2-1 创建各连杆图2-2 添加运动副图中各杆杆长为AC=CF=300mm、EB=50mm、ED=250mm。初始状态下EB

和ED两杆与x轴的夹角分别为45°和-45°，E点坐标为（200,0,0）。

2、创建两个直线驱动块并添加运动副

创建两个直线驱动块，并在驱动块和连杆之间连接的A、E两点添加转动副。如图2-3。

图2-3 创建直线驱动块

在两个直线驱动块和机架（地面）之间添加直线运动副。如图2-4。

图2-4 添加直线运动副

添加直线运动驱动，验证缩放机构工作情况。如图2-5。

经仿真验证，上面创建的缩放机构模型能实现末端F点在x-y平面内的定位，且在x和y方向的运动具有解耦性。

图2-5 添加直线驱动

2.2.2 创建机器人单腿模型

实际的缩放机构是一个三维运动机构，整个机构可以绕着机架旋转。因此需要对上文创建的平面缩放机构进行改动。

1、创建和机架连接的部件

缩放机构需要一个和机架连接的转轴，以使整个机构能相对机架旋转。如图2-6。

图2-6 创建单腿转轴

2、修改运动副

将上文创建的两个直线驱动块和机架之间的直线运动副修改为直线驱动块和单腿转轴之间的直线运动副。然后在单腿转轴和机架之间创建转动副，验证缩放机构的三维运动性能。经验证，机构能够正常工作。待最后建立机身部件后，将刚创建的单腿转轴和机架之间添加的转动副修改为单腿转轴和机身之间的转动副即可。这一步完成的单腿模型如图2-7。

图2-7 单腿模型

2.3 创建整机模型

1、复制单腿模型

复制五个上文创建的单腿模型，并将总共六个单腿模型以y轴为中心均匀分布。

图2-8 复制模型

2、创建机身和地面部件

创建机身部件，并在六条腿的转轴和机身之间添加转动副和旋转驱动。如图2-9。

创建地面，并在六条腿的末段连杆和地面之间定义接触(CONTACT)。如图2-10，2-11。

图2-9 创建机身图2-10 创建地面

图2-11 定义CONTACT

3 计算步行过程中的关节变量

机器人采用的是“3+3”步态，每次抬起三条腿向前迈步，机身也随着向前运动，如此交替往复。计算过程是在MATLAB中完成的，最后将24s内各关节变量每隔0.05s的取值作为数组，和均分时间的道德数组一起储存在txt文件中，以便导入Adams中作为spline函数的参数使用，如图3-1。这些与本课程关系不

大，这里不再赘述。程序源代码详见附录A。

图3-1 某关节变量与时间变量对应数据

4 六足步行机器人仿真分析

4.1 导入数据

将上文生成的18个txt文件导入Adams中生成spline。如图4-1和图4-2。

图4-1 导入数据

图4-2 导入后生成的spline

4.2 修改驱动函数

将各关节变量的驱动函数修改为spline定义的曲线，如图4-3。

图4-3 修改驱动函数

4.3 仿真

开始仿真，观察六足机器人的步行状态，如图4-4。

图4-4 仿真

4.4 测量和分析

1、测量各关节角度、角速度、角加速度随时间的变化曲线以及各驱动块的位移、速度和加速度随时间的变化曲线，如图4-5。

(a) 一号腿竖直驱动块位移随时间变化曲线

(b) 一号腿竖直驱动块速度随时间变化曲线

图4-5 一号腿竖直驱动块关节变量随时间变化曲线

2、分析

由于时间有限，在计算关节变量随时间的变化规律时，使用的各足足尖运动轨迹是由直线组成的，虽然导入Adams时这些数据被拟合成了多义线，然而毕竟原始数据并不好，因此仿真得到的曲线有很多尖点，运动过程中足尖和地面之间也有很多冲击，这些都是正常的。本文建立虚拟样机的目的只是验证步态方案的稳定性，从仿真结果来看，六足机器人能够稳定步行，这就已经达到目的了。

参考文献

[1] 郭卫东.机械原理. 北京：科学出版社，2010.

[2] 郭卫东. 虚拟样机技术与ADAMS应用实例教程. 北京：北京航空航天大学出版社，2008.

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8、考核功能：具有主观与自动评分相结合来（实验完成的时间、完成程度、教师预先设定的实验要求）考核学生的整个实验。 9、诉讼流程：系统用流程图跟踪颜色变动方式来显示，可以清楚直观的显示学生的实验情况，以及教师对其的监控。 10、实验数据：实验数据可以在教师端口导出所有学生的所有已完成实验的案件文书，可保存WORD打印。 11、软件数据：（1）真实案件 50 例；（2）文书模版：内置 1400 份各类型的法律文书模板；（3）司法案例，内置上千例司法案例、两高公报等; （4）合同模板：内置上千份合同模板库。（5）法律法规：内置40余万的法律法规、司法解释等 12、软件为B/S架构网络版，客户端没有站点限制。三、系统优势 A功能： 1、操作模式：单人模式：单帐号扮演案件中的所有角色，让学生独立完成实验，方便其熟悉诉讼中的每个环节。多人模式：多帐号互动扮演案件中的角色，让学生之间互动操作来配合完成实验，可根据分析案情、证据、焦点等全面提高法律技能。 2、实验流程：（1）法院：民事诉讼 A民事一审程序、B民事一审反诉程序、C民事二审程序、D民事非诉特别程序：督促程序、E民事非诉特别程序：公示催告程序F民事非诉特别程序：企业破产程序、G民事特别程序：选民资格案件程序H民事特别程序：宣告公民失踪和宣告公民死亡案件程序、I民事特别程序：认定公民无行为能力或者限制行为能力案件程序、J民事特别程序：认定财产无主案件程序K民事特别程序：宣告婚

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第一章需求分析一、项目背景《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010－2020年）》明确指出：把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略，超前部署教育信息网络。到2020年，基本建成覆盖城乡各级各类学校的教育信息化体系，促进教育容、教学手段和方法现代化。加强优质教育资源开发与应用，建立数字图书馆和虚拟实验室。鼓励企业和社会机构根据教育教学改革方向和师生教学需求，开发一批专业化教学应用工具软件，并通过教育资源平台提供资源服务，推广普及应用。在“十三五规划”方针政策指引下，各地陆续出台政策，强调数理化实验教学的重要性。 2016年，公布了中高考的新方案，强调义务教育阶段所有科目都设为100分，表示它们在义务教育与学生成长中同等重要，不再人为去区分主次，使学校、老师、家长、社会对每一门学科都很重重视，其中物生化实验部分占分比例为30%，高考不再文理分科。继重磅发布此消息后，教育厅发布《关于2016年普通高中招生工作的意见》，其中明确要求理化生实验操作考试满分为30分；省初中毕业升学理化实验操作考试分数为15分，考试成绩计入考生中考录取总分；省理化实验操作10分。

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目录 1 问题的分析 (1) 2 六足步行机器人虚拟样机建模 (2) 2.1 设置工作环境 (2) 2.2 单腿建模与验证 (2) 2.2.1 创建平面缩放机构连杆模型 (2) 2.2.2 创建机器人单腿模型 (4) 2.3 创建整机模型 (5) 3 计算步行过程中的关节变量 (7) 4 六足步行机器人仿真分析 (8) 4.1 导入数据 (8) 4.2 修改驱动函数 (9) 4.3 仿真 (9) 4.4 测量和分析 (10) 课程总结 .......................................... 错误！未定义书签。参考文献 . (11) 附录A............................................. 错误！未定义书签。

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3.动态研究 (一)、按图连接好电路 (二)将信号发生器的输入信号调到f=1kHz,幅值为500mVp，接至放大电路A点。观察Vi和V o端的波形，并比较相位。 (三)信号源频率不变，逐渐加大信号源输出幅度，观察V o不失真时的最大值，并填表：基本结论及心得： Q点至关重要，找到Q点是实验的关键， (四)、保持Vi=5mVp不变，放大器接入负载R L，在改变Rc，R L数值的情况下测量，并将计算结果填入表中：

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实验一：共射放大器分析与设计 1.目的：（1）进一步了解Multisim的各项功能，熟练掌握其使用方法，为后续课程打好基础。（2）通过使用Multisim来仿真电路，测试如图1所示的单管共射放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻，并观察静态工作点的变化对输出波形的影响。（3）加深对放大电路工作原理的理解和参数变化对输出波形的影响。（4）观察失真现象，了解其产生的原因。图 1 实验一电路图 2.步骤：（1）请对该电路进行直流工作点分析,进而判断管子的工作状态。（2）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输入电阻。（3）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的输出电阻。（4）请利用软件提供的各种测量仪表测出该电路的幅频、相频特性曲线。（5）请利用交流分析功能给出该电路的幅频、相频特性曲线。（6）请分别在30Hz、1KHz、100KHz、4MHz和100MHz这5个频点利用示波器测出输入和输出的关系，并仔细观察放大倍数和相位差。（提示：在上述实验步骤中，建议使用普通的2N2222A三极管，并请注意信号源幅度和频率的选取，否则将得不到正确的结果。） 3.实验结果及分析：（1）根据直流工作点分析的结果，说明该电路的工作状态。由simulate->analyses->DC operating point,可测得该电路的静态工作点为：

虚拟仿真实验教学中心平台建设方案

湖北警官学院虚拟仿真实验教学建设方案一、方案背景虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物。为贯彻落实《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》（教高〔2012〕4号）精神，根据《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》，教育部决定于2013年启动开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作。其中虚拟仿真实验教学的管理和共享平台是中心建设的重要内容之一。目前，大多数高校都有针对课程使用实验教学软件，但由于每个专业或课程的情况不同，购买的软件所采用的工作环境、体系结构、编程语言、开发方法等也各不相同。由于学校管理工作的复杂性，各校乃至校内各专业的实验教学建设大都自成体系，各自为政，形成了“信息孤岛”。主要面临如下问题：? 管理混乱，各种实验教学软件缺乏统一的集中管理。 ? 使用不规范，缺乏统一的操作模式和管理方式； ? 可扩展性差，无法支持课程和相应实验的扩展； ? 各系统的数据无法共享，容易形成“信息孤岛”； ? 缺乏足够的开放性； ? 软件部署复杂，不同的软件不能运行在同一台服务器上；二、方案目标该方案的目标就是高效管理实验教学资源，实现校内外、本地区及更广范围内的实验教学资源共享，满足多地区、多学校和多学科专业的虚拟仿真实验教学的需求。平台要实现学校购置的所有实验软件统一接入和学生在平台下进行统一实验的目的，通过系统间的无缝连接，使之达到一个整体的实验效果，学校通过该平台的部署，不仅可以促进系统的耦合度，解决信息孤岛的问题，还可以使学校能够迅速实施第三方的实验教学软件。平台提供了全方位的虚拟实验教学辅助功能，包括：门户网站、实验前的理论学习、实验的开课管理、典型实验库的维护、实验教学安排、实验过程的智能指导、实验结果的自动批改、实验成绩统计查询、在线答疑、实验教学效

浅谈虚拟样机技术

虚拟样机技术及应用（课程考试）题目: 浅谈虚拟样机和虚拟样机技术学生: 陈川班级: 机制1001班学号: 2010200626 指导教师: 王春光

浅谈虚拟样机和虚拟样机技术一虚拟样机产生的背景进入21 世纪, 科学技术突飞猛进, 社会发展日新月异。人们对个性化产品的需求越来越迫切, 对产品性能的要求也越来越高, 全球化经济已明显地呈现出买方市场的特点。由于这一变化, 导致市场竞争日趋激烈, 而竞争的核心则主要体现在产品创新上, 体现在对客户的响应速度和响应品质上。传统的物理样机在产品的创新开发中, 在开发周期、开发成本、产品品质等方面已越来越不能满足市场需求, 虚拟样机技术正是在这一市场需求的驱动下产生的。传统的产品设计模式通常采取的是一种设计→制造→试验→改进→设计的串行设计模式，尽管在结构设计方面采用CAD、CAE等软件，但由于不同学科软件相对独立性，产品的性能指标往往是通过大量的试验来确定特征参数。而且降低了产品的总体性能，使产品研发周期长、效率低。如在传统的印刷机械设计工作过程中，都是由工程师先根据机器功能改进的需要，进行理论选型，然后计算结果，画出机械零件图、部件图和装配图，再交给车间进行试制。待样品出来以后，对样品进行运转测试，把测试到的实际结果与设计前的理论构想进行比对，寻找差异产生的原因，再重新进行设计上的修改，直到样品满足改进的需要。这种设计过程，需要的周期长，样品试制费用高，往往不能满足市场对新机器换代及时性的要求，带来了人力物力的巨大浪费。为了改变这些现象，提高产品的性能，缩短生产周期，降低生产成本，各行各业都在不断地创新，开发新的技术。这样通过不断地创新、改进，近年来终于找到了解决这些缺点的方法，并提出了虚拟样机技术。二什么是虚拟样机虚拟样机是建立在计算机上的原型系统或子系统模型，它在一定程度上具有与物理样机相当的功能真实度。虚拟样机是一种计算机模型，它能够反映实际产品的特性，包括外观、空间关系以及运动学和动力学特性。利用这项技术，设计师可以在计算机上建立机械系统模型，然后以三维可视化处理，模拟在真实环境下系统的运动和动力特性并根据仿真结果精简和优化系统。虚拟样机被美国国防部建模和仿真办公室(DMSO)定义为对一个与物理原型具有功能相似性的系统或者子系统模型进行的基于计算机的仿真；而虚拟样机则是使用虚拟样机来代替物理样机，对候选设计方案的某一方面的特性进行仿真测试和评估的过程。虚拟样机的概念与集成化产品和加工过程开发 (Integrated Product and Process Development,简称IPPD)是分不开的。IPPD是一个管理过程，这个过程将产品概念开发到生产支持的所有活动集成在一起，对产品及其制造和支持过程

医学虚拟仿真实验具体内容介绍

（1）机能学基础性虚拟实验教学软件包含四个相对独立的操作实验：家兔的基本实验虚拟操作、蟾蜍的基本实验虚拟操作、大鼠的基本实验虚拟操作、小鼠的基本实验虚拟操作。所有内容全部采用人机互动的虚拟仿真操作来完成，同时配合动画演示，相关仪器设备的使用和操作知识。我们以大小鼠和蟾蜍的基本实验虚拟操作举例说明：《大、小鼠基本操作综合实验》介绍了大、小鼠在实验中经常用到的几种基本操作，通过虚拟操作的演示和互动，把实验中的重点、难点表示出来，使学生通过该虚拟实验，熟悉大小鼠实验的各项基本操作，掌握实验的重点。虚拟实验操作流程及技术点描述：大小鼠的捉持主要采用动画演示的形式，生动体现了捉持的要点。大小鼠的固定，又分为徒手固定，固定板固定，头部固定以及固定器固定。学生可以自行选择固定方式，对大小鼠进行固定。大小鼠的分组与编号；分组演示了如何使用Excel软件取得随机数字后分组。编号着重介绍了背毛单色标记法。常用给药方法的虚拟操作：灌胃法，皮下注射法，皮内注射法，肌肉注射法，腹腔注射法，静脉注射法.部分采用透视或同步放大局部让学生更直观更系统的学习以上的给药方式及注意事项。常用麻醉方法的虚拟操作：通过虚拟实验——吸入麻醉和腹腔注射麻醉，让学生熟悉并掌握常用麻药的使用及配制方法。大小鼠取血的虚拟操作：分为摘眼球取血法，眼眶后静脉丛穿刺取血法，心脏取血，腹主动脉采血法。大鼠处死方法的演示，脊椎脱臼法，急性失血法，麻醉致死法，气体窒息致死法，击打法。大鼠主要脏器摘取：学生可动手摘取虚拟大鼠的主要脏器，可掌握各主要脏器的位置和摘取后的性状。家兔的基本实验虚拟操作内容包括：家兔麻醉方法，颈部手术包含颈部皮肤切开、分离皮下筋膜、气管插管、颈动脉插管、颈外静脉插管、颈部迷走神经、交感神经、降压神经分离等内容，家兔腹部手术包含回盲部肠系膜分离术、输尿管插管术、膀胱插管术等内容，家兔

通信原理(虚拟仿真实验)

实验五双极性不归零码一、实验目的 1.掌握双极性不归零码的基本特征 2.掌握双极性不归零码的波形及功率谱的测量方法 3.学会用示波器和功率谱分析仪对信号进行分析二、实验仪器 1.序列码产生器 2.单极性不归零码编码器 3.双极性不归零码编码器 4.示波器 5.功率谱分析仪三、实验原理双极性不归零码是用正电平和负电平分别表示二进制码１和０的码型，它与双极性归零码类似，但双极性非归零码的波形在整个码元持续期间电平保持不变．双极性非归零码的特点是：从统计平均来看，该码型信号在１和０的数目各占一半时无直流分量，并且接收时判决电平为０，容易设置并且稳定，因此抗干扰能力强．此外，可以在电缆等无接地的传输线上传输，因此双极性非归零码应用极广．双极性非归零码常用于低速数字通信．双极性码的主要缺点是：与单极性非归零码一样，不能直接从双极性非归零码中提取同步信号，并且１码和０码不等概时，仍有直流成分。四、实验步骤

1.按照图3.5-1 所示实验框图搭建实验环境。 2.设置参数：设置序列码产生器序列数N=128；观察其波形及功率谱。 3.调节序列数N 分别等于6 4.256，重复步骤2. 图3.5-1 双极性不归零码实验框图实验五步骤2图 N=128

实验五步骤3图N=64 N=256

六、实验报告（1）分析双极性不归零码波形及功率谱。（2）总结双极性不归零码的波形及功率谱的测量方法。实验六一、实验目的 1.掌握双极性归零码的基本特征 2.掌握双极性归零码的波形及功率谱的测量方法 3.学会用示波器和功率谱分析仪对信号进行分析二、实验仪器 1.序列码产生器 2.单极性不归零码编码器 3.双极性归零码编码器

机械原理课程虚拟样机仿真

机械原理课程虚拟样机仿真实验报告题目：基于ADAMS的单缸四冲程内燃机仿真与分析姓名：苏雨学号：14041032 班级：140411

2016年5月8日基于ADAMS的单缸四冲程内燃机仿真与分析 14041032 苏雨北京航空航天大学能源与动力工程学院摘要本文主要针单缸四冲程内燃机，首先绘制机构的运动简图，理论验证机构工作原理的可行性；然后使用SolidWorks软件对机构进行三维实体建模，使用ADAMS软件对机构进行仿真与分析。通过仿真，不仅验证了单缸四冲程内燃机原理的可行性，而且对机构传力特性的分析，验证了此机构设计的合理性。关键词：ADAMS；单缸四冲程内燃机；建模；仿真与分析。

1、机构简单分析 (5) 2、机构的三维实体建模 (6) 3、机构的ADAMS仿真分析 (6) 3.1模型的导入 (6) 3.2模型的完善 (7) 3.3机构分析 (7) 4、机构拓展（此部分也可省略不写） (8) 4.1其它四冲程内燃机简介 (8) 5、结束语 (9) 参考文献: (10)

1、机构简单分析图1为单缸四冲程内燃机，其工作原理的描述可参考图2。该机器内含有三种机构：曲柄滑块机构、凸轮机构和齿轮机构。其中，由缸体4、活塞3、连杆2和曲轴1等组成曲柄滑块机构，用于实现移动到转动运动形式的转换。由凸轮5和推杆6组成凸轮机构，主要在于凸轮5利用其特定轮廓曲线使推杆6按指定规律作周期性的往复移动；齿轮1'、9、5'组成齿轮机构，其运动特点在于将高速转动变为低速转动。上述三种机构按照一定的时间顺序相互协调、协同工作，将燃气燃烧的热能转变为曲轴转动的机械能，从而使这台机器输出旋转运动和驱动力矩，成为能作有用功的机器。排气阀进气阀凸轮5 缸体4 推杆6 活塞3 连杆2 曲轴1 齿轮齿轮齿轮9 图1 内燃机单缸四冲程内燃机的工作原理如图2所示，当燃气在缸体内腔燃烧膨胀而推动活塞移动时，通过连杆带动曲轴绕其轴线转动。为使曲轴得到连续的转动，必须定时地送进燃气和排出废气，这是由缸体两侧的凸轮，通过推杆、摆杆，推动阀门杆，使其定时关闭和打开来实现的（进气和排气分别由两个阀门控制）。曲轴的转动通过齿轮传递给凸轮，再通过推杆和

通信系统仿真实验报告(DOC)

通信系统实验报告——基于SystemView的仿真实验班级：学号：姓名：时间：

目录实验一、模拟调制系统设计分析 -------------------------3 一、实验内容-------------------------------------------3 二、实验要求-------------------------------------------3 三、实验原理-------------------------------------------3 四、实验步骤与结果-------------------------------------4 五、实验心得------------------------------------------10 实验二、模拟信号的数字传输系统设计分析------------11 一、实验内容------------------------------------------11 二、实验要求------------------------------------------11 三、实验原理------------------------------------------11 四、实验步骤与结果------------------------------------12 五、实验心得------------------------------------------16 实验三、数字载波通信系统设计分析------------------17 一、实验内容------------------------------------------17 二、实验要求------------------------------------------17 三、实验原理------------------------------------------17 四、实验步骤与结果------------------------------------18 五、实验心得------------------------------------------27

虚拟仿真实验平台在土木工程的应用

虚拟仿真实验平台在土木工程的应用摘要：开展虚拟仿真教学是国家教育信息化的具体体现，是未来高校实践教学发展的必由之路。首先，本文总结土木工程专业课程相关教学实验的特点，阐述进行虚拟仿真实验平台建设的必要性。其次，分析虚拟仿真实验平台在土木工程教学中的优势及作用，并提出虚拟仿真实验平台用于土木专业教学的具体举措。最后，阐述虚拟仿真教学存在的共性问题及解决策略，为今后高校土工工程专业课程开展虚拟仿真实验平台建设提供参考。关键词：虚拟仿真;教育信息化;土木工程;实践教学土木工程具有十分鲜明的行业背景和特点，随着社会的发展和技术进步，工程结构越来越大型化、复杂化，超高层建筑、特大型桥梁、巨型大坝、复杂的地铁系统不断涌现，满足了人们的生活需求，同时也演变为社会实力的象征。在土木工程专业的人才培养中，实验教学对学生实践能力、工程素质和创新精神的培养占有非常重要地位，由于开展实习、实践、实验等教学活动所需场地、时间和经费等诸多因素的制约，传统的实验形式单一、内容较少、知识分散，不能很好地适应工程建设快速发展对人才培养提出的新要求，迫切需要开展虚拟仿真实验，以弥补实体实验教学的不足。同时，《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》指出，"信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以髙度重视";。为此教育部加强了对实验教学信息化工作的宏观指导，先后出台《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》《2017年教育信息化工作要点》《关于2017-2020年开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设的通知》和《教育部关于开展国家虚拟仿真实验教学项目建设工作的通知》等相关文件，旨在深入推进信息技术与高等教育实验教学的深度融合，拓展实验教学内容广度和深度，延伸实验教学时间和空间，提升实验教学质量和水平，其迫切性和重要性毋庸置疑。一、土木工程专业实验的特点土木工程是基于实践经验发展而来的学科，其核心课程如《混凝土结构设计原理》《桥梁工程》《钢结构设计基本原理》《隧道工程》《基础工程》《工程结构抗震》等，所涉及的教学实验普遍存在以下特点。 1.实验构件体量大、周期长实体的房屋建筑、桥梁、隧道等工程，一般体量都很大，如高层结构中的剪力墙、大跨度桥梁的墩柱等，对这些大体量的结构或构件，在实验室完成其实体实验几乎是不可能的，同时，土木工程专业实验还存在成本髙、实验周期长等特点，如钢筋混凝土梁、柱构件实体实验模型，从试件设计，钢筋下料、模板制作、混凝土浇筑、养护直至加载试验不仅耗费大量资源，实验周期也很长，制约了学生的全程直接参与。

《现代物流仓配一体化虚拟仿真实验》实验报告do

《现代物流仓配一体化虚拟仿真实验》实验报告

2．作业区域认知:双击屏幕右侧的作业区域按键，对应的作业区域就会变为黄色，同时屏幕左侧会弹出该区域的介绍,再次点击区域名称收起该区域介绍对话框，请依次点击作业区域进行学习。 3.信息流认知:信息流分为入库信息流、出库信息流和库内作业信息流，单击屏幕右侧的信息流按键，会看到从控制中心的操作电脑发射出信息流线到达各个作业设备,让实验者直观了解仓配中心内信息的流动，再次点击信息流名称，则收起该信息流。 4.设备认知:继续以“F3”飞行视角进行漫游，在漫游过程中，鼠标指针放到相应设备上，该设备会变为绿色，双击鼠标弹出该设备介绍的对话框，进行学

习，学习完后关闭对话框，依次找到表中所列设备进行设备认知学习。 5.完成“设计/记录”中的仓库设备分析表:点击屏幕右上方的“设计/记录”，找到“①设备认知”填写仓库设备分析表，在3D场景中参观仓库，找到对应的设备，识别并记录设备的数量信息。(注:设计/记录功能: ) 6.完成“设计/记录”中的区域布局:接着在“设计/记录”中完成“②区域认知”。实验者根据自己的观察将各个作业模块拖动到空白的区域布局图中，完成对配送中心的作业区域布局。完成后再次点击“设计/记录”收起该文档。

二、数据协同化分析 (一)订单接收 1.切换到“F1”视角进行作业，点击屏幕下方工具栏中的“任务.”按钮，获取本次实验需处理的订单,点击屏幕下方工具栏中的“人物”按钮，选择“出库管理员”角色，点击“确定”。控制人物走进控制中心。走近电脑，鼠标指针移到桌子上,出现橙色方框按“Alt"键操作电脑，进入电脑界面，双击桌面图标，进入管理系统。 2.在左侧导航菜单中依次选择[出库管理]——[出库预报] ,会显示“任务”中出现的10张订单，实验者进行订单分析，点击so编号(订单编号)，可以查看

模拟电子线路multisim仿真实验报告

MULTISIM 仿真实验报告

实验一单级放大电路一、实验目的 1、熟悉multisim软件的使用方法 2、掌握放大器的静态工作点的仿真方法，及对放大器性能的影响。 3、学习放大器静态工作点、电压放大倍数，输入电阻、输出电阻的仿真方法，了解共射级电路的特性。二、虚拟实验仪器及器材双踪示波器信号发生器交流毫伏表数字万用表三、实验步骤 1.仿真电路图 V1 10mVrms 1kHz 0° R1 100kΩ Key=A 10 % R2 51kΩ R3 20kΩ R4 5.1kΩ Q1 2N2222A R5 100Ω R6 1.8kΩ C1 10μF C2 10μF C3 47μF 3 7 V2 12 V 4 5 2 1 R7 5.1kΩ 9 XMM1 6 E级对地电压25.静态数据仿真

仿真数据（对地数据）单位；V计算数据单位；V 基级集电极发射级Vbe Vce RP 2.834 6.126 2.2040.63 3.92210k 26.动态仿真一 1.单击仪表工具栏的第四个，放置如图，并连接电路。 V1 10mVrms 1kHz 0° R1 100kΩ Key=A 10 % R2 51kΩ R3 20kΩ R4 5.1kΩ Q1 2N2222A R5 100Ω R6 1.8kΩ C1 10μF C2 10μF C3 47μF 3 7 V2 12 V 4 5 2 R7 5.1kΩ XSC1 A B Ext Trig + + _ _+_ 6 1 9

2.双击示波器，得到如下波形 5.他们的相位相差180度。 27.动态仿真二 1.删除负载电阻R6 V1 10mVrms 1kHz 0° R1 100kΩ Key=A 10 % R2 51kΩ R3 20kΩ R4 5.1kΩ Q1 2N2222A R5 100Ω R6 1.8kΩ C1 10μF C2 10μF C3 47μF 3 7 V2 12 V 4 5 2 XSC1 A B Ext Trig + + _ _+_ 6 1 9 2.重启仿真。

虚拟仿真实验技术材料文件

虚拟仿真实验解决方案上海华一风景观艺术工程有限公司 2017年8月

目录第一章需求分析 (2) 一、项目背景 (2) 二、实验教学现状 (3) 三、用户需求 (3) 第二章建设原则 (5) 一、建设目标 (5) 二、建设原则 (6) 第三章系统总体解决方案 (7) 一、总体架构 (7) 二、学科简介 (8) 第四章产品优势 (14) 第五章产品服务 (16) 一、服务方式 (16) 二、服务内容 (16) 三、故障响应服务流程 (17) 四、故障定义 (18) 五、故障响应时间 (18) 六、故障处理流程 (19) 七、应急预案 (19)

第一章需求分析一、项目背景《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010－2020年）》明确指出：把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略，超前部署教育信息网络。到2020年，基本建成覆盖城乡各级各类学校的教育信息化体系，促进教育内容、教学手段和方法现代化。加强优质教育资源开发与应用，建立数字图书馆和虚拟实验室。鼓励企业和社会机构根据教育教学改革方向和师生教学需求，开发一批专业化教学应用工具软件，并通过教育资源平台提供资源服务，推广普及应用。在“十三五规划”方针政策指引下，各地陆续出台政策，强调数理化实验教学的重要性。 2016年，北京公布了中高考的新方案，强调义务教育阶段所有科目都设为100分，表示它们在义务教育与学生成长中同等重要，不再人为去区分主次，使学校、老师、家长、社会对每一门学科都很重重视，其中物生化实验部分占分比例为30%，高考不再文理分科。继北京重磅发布此消息后，河南教育厅发布《关于2016年普通高中招生工作的意见》，其中明确要求理化生实验操作考试满分为30分；安徽省初中毕业升学理化实验操作考试分数为15分，考试成绩计入考生中考录取总分；山西省理化实验操作10分。

虚拟样机技术概述

虚拟样机技术概述 1.1.行业背景多年来，制造业完全依赖于物理样机来解决和交流设计过程中的问题，这就使得制造成本增加和产品设计时间的延长（见表1）。然而，近年来，制造业者已经认识到物理样机在快速抢占市场上已严重阻碍了其发展，成为发展过程中的一个重要障碍。为了突破这个障碍，很多制造业者（如Boeing ,GM, Caterpillar ,Ford等）开始研究使用虚拟样机，而减少对物理样机的依赖。他们并不完全排除物理样机，只是减少物理样机的数量，用虚拟样机的灵活性去完成物理样机不能完成的功能。例如，90年代Boeing公司用虚拟样机技术用在波音777上取得了极大的成功，他们仅用一个较小的物理机头模型就在四年内把这种飞机推向市场(Boswell, 1998)。Caterpillar公司也同样利用这个技术应用于他们的履带机设计，他们发现这种技术在解决设计评审阶段节省了9个月时间(Ellis, 1996)。表1 物理样机成本虚拟样机的成功有两项关键技术，第一，实时的3D图形特性和位图质量要达到一定的标准，要求硬件产生的高质量位图包括150，000到250，000个三角形的数据。另外，这些位图刷新速度要达到交互速度的要求。第二，投影和其它显示技术的发展使得高清晰度的立体图像能被建立。结合这两项技术，虚拟样机赢得了一些评论家的关注。现在，这种技术也面临着有激烈地争议，但虚拟样机的高成长性和广泛应用已成为事实。物理样机被用于解决贯穿整个生产过程的问题。通常情况下，一些独特的模型对解决某些关键的问题是必须的。表2列出一些通过样机解决的问题和关心

的主要问题。下面给出虚拟样机技术在工业中的三个具体应用层面： 1．建立可信的图像 2．产品设计与制造过程的集成（DFM） 3．虚拟样机和现有测量工具的结合表2 原型问题 1.2.虚拟样机的关键技术 1.2.1.建立可信赖的1：1产品虚拟原型建立可信的图像是一个核心要求。目前，绘图师和设计师都用不同的射线跟踪包（沿物理样机）去形成高真实的图像或动画电影。这些工具对于交流是非常有用的，他们也能描述必需的经验上的碰撞。当你在墙上看到这些图像时，你就会想象你正经历着这个产品，或正在看它漂亮的图片。这种预先渲染的技术限制了通常物理样机所提供的探测和交互的种类。例如，你不能进入图像的内部和感受到聚集在你周围的场景。这种情况下，具有现实性的图像并没有充分的理由代替物理样机。既然这样，使用这种技术生成的虚拟样机的应用的可信度就会大打折扣，因为它们限制了探测场景的比例和现场的沉浸感。当计算机可视化的价值得到工业界的普遍认可时，具有“沉浸感”的虚拟样机还是被许多专家持怀疑和观望态度。但当它呈现出高可信度的图像和虚拟样机时，这种怀疑的态度就会消失。虚拟样机的展示，的确给观察者一种与物理样机同处一室的感觉，这时，观察者就会认为他看到的虚拟样机是真实的。