基于半实物仿真平台的组合导航评估系统设计

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基于Matlab和DCS的半实物仿真系统平台设计开发

基于Matlab和DCS的半实物仿真系统平台设计开发

d ata : ISTAT phd _ pu td ata ( TAGNO tagno , in t data len, [ char * un its] )。 2. 2 仿真平台网络结构
tm i e stamp ], in ttfor m at , CONF con,f void * databu , f
图 1 仿真系统平台框架图
图 2 三个模块间交互传递的数据接口图
仿真系统平台的设计采用了众多理论和技术: ( 1 ) 理论: 化工流 程模 拟 现代控制理论
[ 4] [ 3]
本、 M atlab 7. 0工程计算语言 、
[5 , 6]
、 V isual C+ + 6 0编
、 古典 控制 理论
[ 3]
图 4 过程模型
其中, 假设模块 T ran sfer F cn 为温度对象的传递 函 数, 模 块 T ransfer F cn1 为 阀 的 传 递 函 数, 模 块
T ran sport D elay 为滞 后 时间, R andom N um ber1 为 随 机信号 (对 象的 干扰 信号 ), s fun _ caj为接 口程序 模
1 引

口采用 H oneyw ell PHD 实时数据库。利用 DCS 系统 和 M at lab /S m i u link过程模型组建 DCS 仿真 系统, 既 解决了实验室的 DCS缺少 实际控制 对象的 问题, 而 且可以利用 DCS 强大的 模块 化组 态功 能进 行过 程 对象的控制方案的设 计和 改进, 这 就像 将一个 个化 工装置搬进了实验室一样 [ 1, 2] 。 2 仿真系统平台设计 系统平台数据接口采用 PHD 实时数 据库, 其为 丰富的应用软件和数 据接 口软件, 具有 强大和 完善 的历史数据管理能力, 可在 线存储 工艺 过程点 的长 时间数据, 用户既可浏 览系 统当前 也可 回顾过 去的 运行 情况, 最值 得一 提的 是其 可结 合 M ES、 ERP 系 统, 采集相应数据 进行统 计分 析。仿真 系统平 台框 架及数据接口如图 1、 2 所示。

面向案例化教学的半实物仿真系统设计

面向案例化教学的半实物仿真系统设计

面向案例化教学的半实物仿真系统设计随着科技的快速发展和教育理念的转变,教育教学模式也在不断创新。

传统的教学方法主要侧重于教师的讲授和学生的听课,这种模式存在着学生缺乏参与感、理论与实践脱节等问题。

为了能更好地培养学生的实践能力和解决实际问题能力,面向案例化教学的半实物仿真系统逐渐成为一种非常有效的教育手段。

面向案例化教学的半实物仿真系统是指基于真实场景的案例,结合虚拟现实技术和物理仿真技术,通过模拟真实环境和情景,使学生能够在模拟环境中进行实际操作和体验,从而提高学生的实践能力和解决实际问题的能力。

该系统的设计主要包括以下几个方面:1.案例选择:选择符合教学要求和实际场景的案例,以确保教学的针对性和可操作性。

案例可以涵盖各个学科的内容,如生物、化学、物理等。

2.虚拟环境建模:建立与案例场景相符合的虚拟环境,可以通过3D建模技术将真实场景还原为虚拟环境,或者通过LBS(Location Based Service)技术将虚拟环境与真实环境相结合。

3.实物装置:在系统中加入实物装置,使学生能够进行与案例相关的实际操作。

这些实物装置可以是真实的实验仪器,也可以是仿真实验仪器,通过传感器等技术与系统进行交互。

4.模拟演练:学生通过系统进行实际操作和演练,模拟真实场景,进行实践训练。

在这个过程中,教师可以对学生进行指导和辅导,帮助学生理解和掌握知识、技能和解决问题的方法。

5.学生评估:通过系统对学生进行评估,了解学生在实践中的表现和掌握程度。

评估可以包括学生在系统中的操作记录、反馈结果等。

面向案例化教学的半实物仿真系统能够有效地提高学生的学习兴趣和参与度。

通过实际操作和模拟演练,学生能够更好地理解和掌握知识,并能够将理论应用到实际问题中。

系统还能够提供个性化的学习环境和个性化的学习资源,满足学生的不同学习需求。

面向案例化教学的半实物仿真系统是一种创新的教育手段,可以提高学生的实践能力和解决实际问题的能力。

车辆综合的半实物仿真平台解决方案设计设计

车辆综合的半实物仿真平台解决方案设计设计

车辆综合半实物仿真平台解决方案车辆综合电子电气系统涉及到电子、总线、控制、人机交互等多个领域,功能复杂,研制难度大,研制单位往往缺乏系统级的验证平台。

本方案依托国内外先进的开发工具(Tesis、Altia)以及自主研发的软硬件系统(HiGale),采用基于模型的设计理念,构建了车辆综合半实物仿真实验室,能够高效的解决用户复杂的电子系统仿真和测试的问题。

平台技术挑战为车辆综合电子系统提供半实物仿真验证环境,以适应不同型号不同研制周期的综合电子系统设计验证、功能验证及性能测试的需要。

平台建设的主要挑战如下:• 完整实现虚拟车辆动力传动系统、控制系统、车辆电器及防护系统四大系统的实时模型•通过真实物理信号实现虚拟车辆系统与综电系统的信号交换•系统具备故障注入功能,实现综电系统的故障注入测试及诊断功能测试•实现系统的友好人机交互、自动测试以及虚拟车辆运动三维及乘员视景•实现车际通讯指挥控制的仿真测试平台解决方案车辆综合半实物仿真平台按功能可划分为仿真控制中心、虚拟车辆、信号适配及故障注入系统、人在环系统四大部分。

在以上四大系统开发建设中,包含了很多先进的工具、开发流程及恒润多年积累的核心技术,主要包括:高性能仿真机系统、定制的硬件系统、定制模型开发、先进的人机交互终端解决方案、三维视景软件、实验管理系统软件等。

•仿真控制中心仿真控制中心为半实物仿真平台的管理中心,负责提供人机交互界面、电源管理、系统管理及仿真过程管理,可将仿真数据生成三维实时动画软件,并通过显示设备给予实验人员真实被控系统运动情况显示。

•虚拟车辆虚拟车辆为仿真平台的核心,提供基于实时仿真计算机系统的动力系统、武器系统、电器系统、防护系统、环境系统的实时模型,并连接各种真实电器设备,包括控制开关、电控单元及各类执行设备,为电子控制系统提供了闭环测试环境、各类负载及显示环境。

♦虚拟实时仿真系统虚拟实时仿真系统采用了国外仿真机和恒润自主研发的实时仿真机HiGale。

任务书1-半实物仿真体系设计

任务书1-半实物仿真体系设计

进 序号 1 2 3 4 5 6 7 8


排 时间(起止周数)
1 周至 2 周 3 周至 6 周 7 周至 9 周 10 周至 15 周 16 周至 18 周 周至 周至 周至 周 周 周
设计(论文)工作内容 文献综述、开题报告 混合发电系统总体性能分析 半实物仿真主体设备造型 初步设计计算、优化分析 结果分析、撰写论文
重庆大学本科学生毕业设计(论文)附件
附件 A:任务书
附件 A:
毕业设计(论文)任务书
设计(论文)中文题目: SOFC/MGT 混合发电系统半实物仿真体系设计
设计(论文)的主要内容与要求: 针对现有条件,设计以 SOFC/MGT 构成的混合发电系统为对象的半实物 仿真系统的体系结构,包括硬件组成、循环方式、初步设计计算等。主要内 容包括压气机、烟气涡轮机及燃烧室的选型及设计计算、系统结构、管道、 阀门等附属设备的组成等。 要求具备热工设备的初步设计能力,针对已有微型燃气轮机,开展初步 匹配计算,选择合适的压气机、燃气透平及燃烧室等。并进行初步热力计算 及优化分析。 本项目综合性强、工作量大,涉及专业知识、计算机通讯、控制、电气 等。难度较大。
A1
重庆大学本科学生毕业设计(论文)附件
附件 A:任务书
主要参考文献: 1. 侯健敏,周德群. 分布式能源系统的复杂性特征分析 [J]. 中国矿业, 2010, 19(2): 3 2. 刘爱虢, 翁一武. 熔融碳酸盐燃料电池/燃气轮机混合动力系统启动停机过 程特性分析 [J]. 中国电机工程学报, 2012, 17): 7-12+136 3. 包成 蔡. SOFC-MGT 混合发电系统的半实物仿真方案研究 [J]. 动力工程 学报, 2011, 31(6): 6. 4. Thomas Paul Smith, HARDWARE SIMULATION OF FUEL CELL / GAS TURBINE HYBRIDS, Georgia Institute of Technology, May 2007

面向案例化教学的半实物仿真系统设计

面向案例化教学的半实物仿真系统设计

面向案例化教学的半实物仿真系统设计随着教育的不断发展,在案例化教学模式下,为学生提供真实的学习环境和情境显得越来越重要。

为此,设计一款半实物仿真系统,旨在为案例化教学提供更加真实、直观的学习体验。

本系统将结合不同领域的案例,模拟实际情境,为学生创造一个互动、动态的学习环境,激发学生的学习兴趣和动力。

系统整体设计思路如下:1. 系统硬件设备系统硬件设备包括触屏显示器、操控器和模拟实物。

触屏显示器支持多点触控,可以实现更加直观的界面交互;操控器用于模拟实物操作,例如控制机器人的运动;模拟实物则是为了提供更加真实的学习体验,例如模拟汽车驾驶座椅,让学生在仿真环境中学习驾驶技巧。

系统软件设计包括两个主要模块:场景模拟和学习管理。

(1) 场景模拟场景模拟是本系统的核心部分。

通过模拟实际情境,为学生提供真实的学习环境。

场景模拟包括各种储备案例,例如汽车驾驶、机器人控制、医疗护理等。

在仿真环境中,学生可以亲自操作模拟实物,与计算机程序进行交互,并观察实验结果。

(2) 学习管理学习管理是本系统的另一个模块,用于管理学生的学习过程和成果。

学习管理包括选课系统、学习记录、学习评估等。

选课系统为学生提供多种案例选择,学生可以根据自己的兴趣和需要选择相应的案例。

学习记录用于记录学生的学习过程和成果,便于教师进行后续的教学指导。

学习评估用于测评学生的学习成果,评估结果将被用于学生的分数评定和教师的教学效果评估。

3. 系统优势本系统的优势主要体现在以下几个方面:(1) 仿真实物交互更加直观,学生可以亲身体验和掌握相关技能。

(2) 案例分享功能,学生可以通过网络平台分享自己的学习经验和成果,促进学生之间的相互学习和竞争。

(3) 学习过程记录,便于教师为学生提供个性化的教学指导和评价。

(4) 学习评估系统,可以客观评估学生的学习效果,并为个性化教学提供依据。

综上所述,本系统的设计旨在为案例化教学模式提供更加真实、直观和个性化的学习体验。

面向案例化教学的半实物仿真系统设计

面向案例化教学的半实物仿真系统设计

面向案例化教学的半实物仿真系统设计随着教育技术的不断发展,教学方式也在不断更新和创新。

在教学中,案例教学一直被认为是一种高效的教学方法,能够激发学生的学习兴趣,提高他们的学习效果。

而半实物仿真技术可以将虚拟世界融入到实际教学过程中,使得学生能够在真实的环境中进行仿真实验和实践操作,从而达到更好的学习效果。

本文将从面向案例化教学的角度出发,设计一个半实物仿真系统,以期提高学生的学习兴趣和学习效果。

一、需求分析1.1 系统功能需求半实物仿真系统需要满足以下功能需求:(1)提供虚拟仿真环境:系统需要提供一个可以模拟真实场景的虚拟环境,能够呈现出真实的物体和环境。

(2)实时交互功能:系统需要具备与学生实时互动的能力,能够根据学生的行为做出相应的反馈。

(3)案例化教学功能:系统需要为教师提供创建教学案例的功能,包括案例导入、编辑和管理等。

(4)学习评估功能:系统需要提供学生学习效果的评估功能,可以根据学生的学习表现对其进行评分和反馈。

1.2 用户需求分析半实物仿真系统的用户主要包括教师和学生两类。

教师需要能够方便地创建教学案例、指导学生进行实验、监控学生的学习情况等;学生则需要能够在虚拟环境中进行实践操作、获取实时反馈等。

二、系统设计2.1 系统整体架构半实物仿真系统的整体架构如下图所示:(1)前端页面:该部分主要提供给学生和教师使用,包括学生的实验环境、教师的案例编辑和管理界面等。

(2)后台管理:该部分主要用于系统运行的后台管理和数据处理,包括虚拟环境的构建、学生学习数据的存储和处理等。

2.2 系统详细设计2.2.1 虚拟仿真环境设计系统需要实现一个虚拟仿真环境,可以模拟真实的物体和环境。

这需要利用虚拟现实技术,通过3D建模和渲染技术构建出一个真实的虚拟环境,让学生能够在其中进行实践操作和实验。

系统还需要提供相应的互动功能,使得学生能够与虚拟环境进行实时交互,获得即时的反馈。

2.2.2 教学案例设计系统需要提供教师创建教学案例的功能,包括案例导入、编辑和管理等。

SINS/GPS组合导航的半实物仿真实验系统设计

w r u n l n a i l o k f e t a d r p dy,a d c n me tt e r q ie n so e i tg ae a i ain s se o a iai n c mp tr l y n a e h e u r me t ft n e r td n vg t y tm n n vg t o u e h o o I O ,d t r c s ig c p b l y ie / a a p o e sn a a i t ,sz ,w i h ,p w rc n u t n,ec B c u e o l h h e i e g t o e o s mp i o t . e a s n y te t re—a i a g lr mo xs n ua - t n a u h h e i sc n b tt e tr e—a i l e rmoin a tb mu ae y tr e—a i r v li g tb e h o l t n vg t n o x s i a t sc n e e l td b h n o e x s e ov n l ,t e c mp ee a iai a o c mp t g i a c mp ih d b xe n l o e s t n o n a t n . o u i s c o l e y e tr a c mp n a i fl e rmoi s n s o i o
A TRACT : e lt ewo k i n rd c d t h e eo me t fh r w r BS A r a i n t r si to u e o t e d v lp n a d a e—i —t e—lo i l t n o I S me o n h o p smu ai f N / o S G S it ga e a iai n s se P n e r t d n vg t y tm.A n vg t n c mp trf au e t l s o a ia i o u e e t r dwi c o e—c u ld ma t r lv u l r c s o o h o p e se —sa e d a o es r p s i d v lp d,w ih u e P a a i ain c mp trp o e s ra d a S s e eo e h c s s a DS sn v g t o u e r c s o n CM s n vg t n c mp trI o a a ia i o u e o /O,w ih c n hc a

面向案例化教学的半实物仿真系统设计

面向案例化教学的半实物仿真系统设计
随着科技的不断发展,教学模式也在不断创新。

面向案例化教学的半实物仿真系统是
一种创新的教学方法,将理论知识与实际案例相结合,通过模拟真实场景来提供学习者实
际操作的机会,以提高学习效果。

需要确定系统的学习目标和教学内容。

根据具体的学科和领域,明确学习者需要达到
的学习目标,确定需要传授的教学内容。

需要选择合适的仿真技术和设备。

半实物仿真系统一般包括虚拟仿真和实物仿真两个
方面。

虚拟仿真可以通过计算机软件来实现,实物仿真则需要使用实际设备。

根据学习目
标和教学内容的具体要求,选择合适的虚拟仿真软件和实物设备。

接下来,需要设计系统的用户界面和操作方式。

用户界面应该简洁明了,方便学习者
的操作。

操作方式可以通过鼠标、键盘、触摸屏等来实现,根据教学内容和实物设备的特点,选择合适的操作方式。

然后,需要开发仿真场景和案例。

仿真场景应该与真实场景相近,能够让学习者感受
到真实的操作体验。

案例可以选择一些实际应用场景,通过解决实际问题来演示教学内容
的应用。

需要评估系统的教学效果。

可以通过问卷调查、观察学习者的实际操作等方式,对系
统的教学效果进行评估,收集学习者的反馈意见,以便对系统进行改进和优化。

面向案例化教学的半实物仿真系统设计需要从学习目标、教学内容、仿真技术和设备、用户界面和操作方式、仿真场景和案例以及教学效果等方面进行设计,以提供学习者实际
操作的机会,提高学习效果。

基于半实物仿真的效能评估系统设计


2国外 研 究 现 状
当今 世 界 各 先 进 国家 都 将 仿 真 系 统 作 为 装 备 发 展和 演 训
Li Da l lD i U W e n
( 1 T h e 5 4 t h Re s e a r c h I mt i t u t e o f CE T C, S h i j i a z h u a n g He b e i 0 5 0 0 8 1 , Ch i n a )
技术 论 坛
汁 算 机 粤 网 络 创 新 生 活
61
基 于半 实物仿真 的效能评估 系统设计
李 丹镝 李 文 ( 1中国电子科 技 集 团公 司第五 十 四研 究所 河 北 石 家庄 0 5 0 0 8 1 )
( 2 总参第六十一研 究所 北京 1 0 0 1 4 1 )
【 摘 要】 针对通信 系统的效能评估提 出了一种半 实物仿真 系统的设计及 实现方式 , 综合 分析 了国外半 实物仿真 系统 的发展 状况和研 究成果。 提 出了一种可行的半 实物仿 真 系统的总体框 架和 系统组成 , 详述 了半 实物仿真 系统 中核心设备一节点云模拟 器和电 台半 实物仿 真设备 的设计和 实现思路 , 最后描述 了以此半 实物仿 真 系统为基础构建的通信 系统效能评估 系统 , 并给 出 系
Ab s t r a c t : Ai mi n g a t t h e c o mmu n i c a t i o n s s y s t e m p e f r o r ma n c e e v a l u a i t o n , t h i s p a p e r p r e s e n t s a s e mi — p h y s i c l a s i mu l a i t o n s y s t e m d e s i g n a n d m p i l e me nt a io t n.F i st r i t a na lyz e s he t i nt e na r t i o na l s e i —ph m y s i c a l s i mu l a ion t s ys t e m de v e l o pm e n t a nd r e s e rc a h r e s lt u s s y nt he t i c a l l y,

面向案例化教学的半实物仿真系统设计

面向案例化教学的半实物仿真系统设计随着教育教学的不断发展,半实物仿真技术已成为一种非常有效的教学手段。

它可以为学生提供更直观、更真实的学习环境,激发学生的学习兴趣,提高学习效果。

本文主要介绍面向案例化教学的半实物仿真系统的设计。

一、系统概述面向案例化教学的半实物仿真系统是一种以实物或物理模型为基础,结合虚拟仿真技术的教学系统。

它通过对实物进行感知、控制和交互,使学生能够在真实的环境中进行学习和实践。

系统通过模拟实际情景,提供学生实践操作和问题解决的机会,培养学生的实际动手能力和解决问题的能力。

二、系统组成面向案例化教学的半实物仿真系统主要由实物部分、虚拟仿真部分和交互部分三个组成部分组成。

1.实物部分实物部分是指系统中的物理实体,它可以是真实存在的物品或物理模型。

在物理实验教学中,可以使用实际的实验设备和仪器;在机械加工教学中,可以使用真实的机床和工件。

实物部分可以提供给学生观察、操作、感知和控制的机会,增强学生对教学内容的直观理解。

2.虚拟仿真部分虚拟仿真部分是指通过虚拟仿真技术对实物进行模拟和还原。

它可以模拟实际的物理过程、运动轨迹和变化规律,使学生在虚拟环境中进行实验和操作。

虚拟仿真部分可以通过计算机软件或虚拟现实技术实现。

通过虚拟仿真技术,学生可以在不受时间和空间限制的情况下进行学习和实践。

3.交互部分交互部分是指学生与系统进行交互的方式和手段。

它可以通过触摸屏、键盘、鼠标等输入设备和显示屏、音箱等输出设备来实现。

学生可以通过交互部分对实物进行操作、观察、感知和控制,并获取相应的反馈信息。

交互部分的设计应具有易用性和可靠性,以提高学生的参与度和学习效果。

1.案例库管理功能:系统应具备管理和维护案例库的功能,包括案例的录入、编辑、删除和查询等操作。

2.实物感知与控制功能:系统应具备对实物进行感知和控制的功能,以实现学生对实物的观察、操作和控制。

3.虚拟仿真功能:系统应具备虚拟仿真技术,可以对实物进行模拟、还原和展示,提供学生进行实验和操作的机会。

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W U F a . 1 i n , Z HAO He n g . y a n g , ZHAO Ya n , Z HONG Ha i — b e
( 1 . S c h o o l o f I n s t r u m e n t a t i o n S c i e n c e a n d O p t o — E l e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g , B e i h a n g U n i v e r s i t y , B e i j i n g 1 0 0 1 9 1 , C h i n a ; 2 . S p a c e S t a r T e c h n o l o g y C o . , L t d . , B e i j i n g 1 0 0 0 8 6 , C h i n a )
g u l a r a n d l i n e a r mo v e me n t . Re a l — t i me n a v i g a t i o n a l g o it r h m a n d i t s e v a l u a t i o n a r e a v a i l a b l e b a s e d o n t i me s y n —
T h e t r a j e c t o r y i s g e n e r a t e d b y a s i m u l a t i o n c o m p u t e r . A G N S S s i g n a l s i m u l a t o r c a n t r a n s mi t c o r r e s p o n d i n g s i g — n a l u n d e r c o n t r o 1 . T r i a x i a l t u nt r a b l e a n d c u r e n t i n j e c t i o n t e c h n o l o g y f o r a c c e l e r o m e t e r a l e u s e d t o s i m u l a t e a n -
摘要 : 导 弹弹载 组合 导航 系统 的测试 评估 实现 难度 大 , 现有 数 字仿 真 和 实 弹飞行 试 验 难 以 兼顾 准 确度 、 有 效控 制 开发成 本和研 制进 度要 求。设 计 了一套基 于半 实物仿 真 平 台的组 合 导航 评 估 系统 , 通 过仿 真
计 算得 到 导弹运 动轨 迹数 据 , 控制 G N S S模拟 器仿 真 生成 G N S S信 号 , 利 用三 轴转 台和加 速度 计 电流 注 入 技 术模拟 角运 动和 线运 动环 境 , 在 对采 集到 的真 实 I MU和 G N S S接收机 输 出数据 进行 同步的基础 上 ,

1 2 6・
《 测控技 术1 2 0 1 5年 第 3 4卷 第 1 0期
基于半实物仿真 平台的组合导航评 估 系统设计
吴发林 , 赵恒 阳 ,赵
( 1 . 北京航空航天大学 仪器科学 与光 电工 程学院 , 北京
剡 , 钟海 波
1 0 0 0 8 6 )
1 0 0 1 9 1 ; 2 . 航天恒星科技有 限公 司 , 北京
Abs t r a c t : I t ’ S a c h a l l e n g e t o de s i g n a me a s u r e mቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ n t a nd e v a l u a t i o n s y s t e m f o r mi s s i l e — b o r n e i n t e g r a t e d n a v i g a — t i o n s y s t e m. Ex i s t i n g d i g i t l a s i mu l a t i o n a n d l i v e a mmun i t i o n li f g h t t e s t a r e d i f f i c u l t t o b a l a n c e t he t e s t a c c u r a c y a nd d e v e l o p me n t c o s t s a n d r e s e a r c h p r o g r e s s . A k i n d o f h a r d wa r e — i n— t h e - l o o p s i mu l a t i o n s y s t e m i s d e s i g n e d.
实现 实时组合 导航 算 法 并对导航 结果进行 分析 评 估 。该 系统 可 以获得 最接 近 真 实情 况 的测 试 效 果 , 大
幅降低研 制 成本 , 是一 种理 想 的弹载 组合 导航评 估 系统 。
关 键词 : 半 实物仿 真 ; 组合 导航 ; 评估 系统 中图分 类号 : T M 9 3 2 文 献标识 码 : A 文章 编号 : 1 0 0 0— 8 8 2 9 ( 2 0 1 5 ) 1 0— 0 1 2 6一 p 4 De s i g n o f I n t e g r a t e d Na v i g a t i o n Ev a l ua t i o n S y s t e m Ba s e d o n Ha r d wa r e - i n- t h e - Lo o p S i m ul a t i o n Pl a t f o r m
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