计算机仿真论文

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计算机仿真论文:汽车动力学性能的计算机仿真探究

【摘要】每一批汽车在投入市场前，必须对所有车辆的动力性能进行检测，这是对汽车用户用车安全的负责，也是制造商制造工作的职业道德。和汽车车检系统一样，目前针对汽车动力性能的检测，主要以计算机仿真模拟检测方式最为先进。本文以汽车动力性能的概念介绍入手，解释了汽车动力性能计算机仿真检测系统的工作原理，提出优势和展望。希望能对相关人员有所启发。

【关键词】汽车动力学；计算机仿真；研究

引言

汽车本身就是一种动力工具。一辆汽车的好坏，更多取决于该车的动力性。检测汽车的动力性，不可能将车开上公路检测，同一批出厂的汽车数量也不允许使用这种检测方式。早在20世纪50年代，西方先进国家就发明了汽车动力性能仿真检测模型，70年代借助工程学的知识，提出了系统的检测方法论。但是传统的检测方法，必须要等到一批汽车生产出来后，才能选用实体样本检测。简而言之，就是抽查。实际上还是采用使用汽车的检测办法，只不过检测地点是在汽车建造工厂内部而不是实际行驶公路。新型的计算机仿真技术，并不需要等到汽车实体制造出来才能进行检测。因为计算机检测，是在建立了特定的检测程序基础上，通过录入汽车各种组件的具体数值，在电脑上建立汽车模型。然后利用虚拟现实技术，让一堆数据组成的虚拟的“数字车”，在同样是电脑模拟出的虚拟行驶环境下，完成动力系统的检测，其实质就是一种计算机模拟程序。检测工作的重点是计算机虚拟检测环境的建构。

1汽车动力性能的内容

汽车动能简而言之就是汽车作为动力工具的使用效果，也是判断一辆汽车市值的重要参考标准。汽车动力性能组成内容如下：1.1最高车速最高车速，是在水平地面行驶的状态下，汽车能达到的行驶速度的最大值。该数值仅仅代表了汽车的行驶极限，并不能说明汽车本身的质量好坏。因为我们实际的生活场景，并不是电影《速度与激情》中描绘的频频飙车，汽车的最高车速一般是用不到的。1.2加速性能加速性能，一般按照欧美国家的评价标准来检测。汽车的加速性能，和汽车加速行驶的距离以及行驶耗时有关，一般情况下，同样的加速距离，所用时间越短，说明汽车的加速性能更好。但是因为实际使用中汽车的加速情况复杂多变，所以汽车加速性能的检测分为多种形式。油门全开时的加速情况以及油门半开状态下的加速情况是不同的，并且汽车的行驶速度处于何种档位也会对加速效果产生影响。1.3爬坡性能爬坡性能也是汽车动能的检测内容之一。在汽车承载力处于饱和状态的情况下，测试汽车能行驶过去的最大坡度。此时汽车的行驶速度一般以一档为标准。和汽车的加速性能一样，爬坡性能也和发动机质量，汽车轮胎的摩擦度以及驾驶员自身的驾驶技术有关，所以检测程序较为复杂。上述三种性能是汽车动力性能主要的检测项目。但是检测标准并不一定，随汽车品牌、用途、发动机型号、汽车车身质量变化而改变具体参考标准。例如军用越野车，其对于爬坡性能的要求特别高，但是对于加速性能，就会相对低一点。利用计算机仿真系统能够在汽车模型设计出来之后就进行检测，检测不合格可以继续修改。避免了传统检测方式中，会出现生产了一批汽车但是由于检测不合格造成资源浪费的情况。

2仿真软件系统设计

目前国内的计算机检测汽车动力性能的仿真系统，主要借助M语言和Simulink模块建立。利用汽车发动机相关的数学模型，加入一定的检测程序代码，设计出实用的仿真系统。

2.1检测系统内容

仿真系统包括四部分。①输入汽车各种参数，从而建立一个仿真的电子汽车模型的部分。②计算机检测系统设定的具体的检测标准数值，检测单元包括最高车速，加速项目以及爬坡性能三个单元，根据不同的车型不同的发动机标准，这三个标准数值会做相应改变。③汽车行驶环境的模拟部分，包括发动，加速，爬坡三种具体的行驶动态的承载环境，这种环境能够代表汽车在具体行驶中会遇到的实地环境，即“虚拟行驶环境”。④针对模拟汽车在模拟环境中行驶状态的分析部分，这个部分借助于强大的算法结构，是计算机仿真检测系统最主要设计复杂度最高的部分。

2.2系统设计原则和要求

仿真系统设计的原则有以下几点。①高度还原汽车实地行驶环境，“虚拟环境”之所以具有真实行驶环境的代表性，就是因为其与真实的行驶环境在坡度、风速、地表等方面相差无几，是对真实环境“镜子”式的反映。②在具体单元中，应当涵盖多种行驶可能，例如，实际使用中汽车的加速情况复杂多变，油门全开时的加速情况以及油门半开状态下的加速情况是不同的，并且汽车的行驶速度处于何种档位也会对加速效果产生影响。所以汽车加速性能检测单元，应当具体细分为不同的加速情况。将行驶中可能出现的各种情况，全面反映到计算机仿真模型系统中，才能使检测结果更加接近实地操作结果，更具说服力。③检测人员，必须具备良好的职业道德，能够认真细致地完成检测工作。目前的汽车行业发展的如火如荼，一批汽车的生产量会多达万辆，如果生产前的检测结果有失误，那么造成的资源浪费会是传统检测失误的数万倍。并且动力性能不过关的汽车流入市场后，产生的危害是不可估计的。汽车动力性能计算机仿真检测系统，虽然比传统的检测技术先进，但是也背负了更多的风险和责任。

3汽车动力性能计算机仿真检测的优势

（1）计算机新型的计算机仿真技术，并不需要等到汽车实体制造出来才能进行检测，这是计算机仿真检测系统和传统汽车动力性能检测方式的最大区别也是最大优势。对汽车模型的检测，由于借助了强大的计算机检测算法，检测人员只需要在检测程序中输入汽车各部分组件的具体数值即可，计算机能自动计算出该款汽车在不同路况下的动力性能的表现。省去了传统检测中人力手动模拟各种路况的麻烦，节约了检测时间的同时，也避免了传统检测有可能出现的人身安全问题。（2）节约汽车制造资源。传统的检测方法，必须要等到一批汽车生产出来后，才能选用实体样本检测。生产汽车检测样本肯定不会只生产一辆，如果实体汽车检测样本合格，那么等待这批汽车样品的只能是废物回收的命运。汽车组件可以被回收，但是生产汽车检测样品所花费的人力物力财力，却是白白浪费。（3）在电子信息技术发展的大社会背景下，人力必然要被机器取代。信息化、智能化是当今社会发展不可更改的方向。建立汽车动能计算机仿真系统，只是机器取代人力的滚滚浪潮中一朵小小的浪花。

4对汽车动能计算机仿真系统未来发展的展望

计算机仿真系统的实质，依然是借助于庞大的计算机运算能力的一种特殊程序，难以全面再现实际生活中的汽车行驶过程，所以并不能百分百代表汽车实际使用过程中的动力性能。笔者对此提出几点展望，希望能对该系统开发人员有所启发。（1）完善现有的仿真系统，加入更多的模拟行驶场景，并在具体场景中对坡度，马力、地表形态、汽车发动机性能、燃油效率等具体指标拆分组合，建立强大的虚拟现实系统。（2）将动能仿真系统和汽车的导航系统相结合，在每一辆汽车的制造中，就加入计算机动能仿真系统。设想一个场景，野外行驶中，驾驶人不确定汽车能否顺利通过眼前的高坡，在冒险和人身安全之间犹豫时，可以启动计算机动能仿真系统，在汽车显示仪上实时模拟出爬坡的场景。从而使司机对接下来的具体行驶情况有所了解，提前做好应对措施。

5结束语

目前我国并没有成熟的自我研发的汽车动力性能计算机仿真检测系统。希望中国该行业的技术人员能够学习西方先进技术，严格按照汽车动力性能检测要求，研发出中国的更安全的汽车动能计算机仿真检测系统。

作者:郑文超 单位:襄阳汽车职业技术学院

计算机仿真论文:计算机仿真辅助RTM工艺模具设计探讨

摘要：运用RTM工艺模具的设计理论及经验，结合尾边条结构尺寸公差要求，设计出RTM工艺模具基本结构尺寸，并以CA－TIA为工具生成模具的三维模型，进而建立模具的有限元模型，运用MSC.Patran/Nastran软件分析出RTM工艺模具的各向位移分布，为进一步模具结构设计提供依据。

关键词：RTM；尾边条；模具；有限元

引言

操纵面的尾边条结构多为长条结构，宽度较小，且截面形状复杂，展向零件尺寸厚度变化大，如采用常规热压罐工艺很难保证尾边条制件内部和表面质量。RTM（ResinTransferMolding，树脂传递模塑）是目前液体复合材料成型工艺中发展得比较迅速的一种先进成型工艺，RTM成型的制件具有表面质量优、精度高、孔隙率低等优点，并且工艺设备简单、挥发物少、制造成本较低[1]，因而尾边条成型工艺采用RTM成型技术。李柏松[2]研究了纤维增强材料的铺设结构及树脂液流动方式影响制件成型质量。邱桂杰[3]研究了温度和压力对浸润性的影响，并得出在较低的注射压力和较高的成型温度下，纤维能够得到良好的浸润和粘结，成型复合材料的抗拉伸强度比较高。王[4]提出计算机仿真技术融入到RTM模具的设计工作中能够提高设计效率和节约时间成本。作者通过运用CATIA软件建立模具三维模型，运用MSC.Patran/Nastran软件建立有限元模型，完成边界和热载荷约束，计算分析模具模腔各向的位移分布，评估模具设计方案是否合理。

1尾边条结构

运用CATIA软件建立尾边条的三维模型和模具三维模型，如图1所示。依据尾边条的结构和功能性要求，尾边条基体选用RTM6-2环氧树脂，增强材料选用G0926碳纤维，依据等温度粘度曲线可知，树脂粘度随着温度的升高迅速下降，120℃等温时树脂粘度曲线变化平缓，最为适合树脂固化。

2模具设计

尾边条整体结构简单，但截面尺寸渐变，长度为4135mm，导致模具尺寸较大且为细长型。采用45#钢材制备尾边条RTM模具，其热膨胀系数为11.3×10-6/℃，在180℃下4m长结构的热膨胀量大约为7.2mm；而复合材料的热胀冷缩效应较小，当温度降低后钢模由于其热胀冷缩效应可恢复其原来长度，而复合材料结构件在降温后无法恢复到原来尺寸，则会导致制备的结构件比所要求的结构件长度上增长约7.2mm，则需要从结构件两端分别切割掉约3.6mm。由于截面尺寸渐变，结构件在模具中受到模具的热胀冷缩效应，长度变长，对两端进行切割出实际结构件长度，则要确定结构件两端截面尺寸变化量，需对其进行尺寸大小分析。运用MSC.Patran/Nastran软件建立模具的有限元模型（如图2所示），完成边界约束和热载荷施加定义，计算分析模具模腔贴模面变形情况。在180℃下，有Nastran计算结果可知，钢模空腔在长度方向上由于钢的热胀冷缩效应伸长了5.66mm，尾边条的最大厚度为12.5mm，宽度为55mm，厚度与宽度分别是长度的3‰、13‰，因此尾边条厚度与宽度方向上可以忽略热胀冷缩效应带来的尺寸变化。采用激光跟踪仪所用的POLYWorks软件把尾边条数模放置到热变形的模腔中测量其贴模间隙，以此来分析在钢模中制备的零件与零件数模截面尺寸的变化，分析结果为：点数=11562，平均偏差=0.000，标准偏差=0.005，公差外曲面=0.071%。零件尺寸平均偏差为零，标准偏差为0.5%，说明贴模间隙很小，且均匀分布，则认为可以忽略由于钢的热胀冷缩效应带来截面尺寸的变化，即可以在钢模中制备出零件后在两端进行机加切割。结果表明：模具材料选用和结构设计合理，模具所制得的尾边条制件表面质量和内部质量要求。

3结束语

本文运用MSC.Patran/Nastran软件对RTM成型模具进行有限元建模和分析，可以直观及全面地了解钢模空腔在各向上由于钢的热胀冷缩效应伸长量，从而得出尾边条成型时所需模腔尺寸和尾边条成型后的尺寸，并借助激光跟踪仪所用的POLYWorks软件验证了尾边条贴模间隙极小，表面质量良好。显然，RTM成型模具设计方案和材料选用均较为合理。

作者：司超超 凡玉 单位：中航飞机西安民机有限责任公司

计算机仿真论文:生产系统中计算机仿真技术的应用

【摘要】随着我国社会经济的快速发展，我国各个领域都取得了很大的进步，目前我国加工制造业正面临着激烈的市场竞争，企业逐渐向产品模块化、多产品小批量生产、制造技术与成租技术发展，在应急通信平台中出现了一种仿真技术，利用这种技术能够最大程度的提高工作效率，节省时间从根本上提高了企业的管理水平，本文就对计算机仿真技术在生产系统中的应用问题进行详细的阐述，希望能为以后该方面的工作提供一些帮助。

【关键词】计算机仿真技术；生产系统；应用研究

1前言

21世纪是科技的时代，在各个行业领域中都有计算机技术的应用，所谓计算机仿真技术是基于计算机硬件设备与操作系统的一种仿真环境，对不同的物体与信息进行分析与加工，同时仿真技术也能将真实的事物变为虚拟的环境，帮助用户更好的感受到听觉、视觉的效果，在仿真环境中用户可以同计算机进行虚拟的互动，真正实现身临其境的效果，计算机仿真技术最为重要的一个特点就是构想性，能够通过仿真技术让人们更好的理解抽象的东西，并将这些东西以三维立体的形式表现出来。为了更好的适应市场的需求，提高生产系统规划设计，减少投资风险，就需要让企业的生产系统高效的、可靠的运行与生产。从目前来看，生产系统设计与管理中还存在很多的问题，由于系统自身具有一定的复杂性在调度的时候也比较困难，因此利用计算机仿真技术是最有效、简单的方法，本文就对计算机仿真技术在生产系统中的应用进行具体的分析。

2计算机仿真技术在生产系统中的应用

2．1生产系统的计算机仿真技术

生产系统计算机仿真是一种系统建模与实验分析的方式，它能将生产资源、工艺路线、库存与管理等信息都结合起来，根据系统的活动过程来代替数学方式进行描述，在理解上也更加容易理解，全面的反映出生产系统的特征与过程，近年来，仿真技术在我国制造业已经得到广泛应用，主要用于解决以下方面的问题:(1)生产系统的改造与重组。通过生产系统的流程进行仿真的分析，然后将各个部分的关系进行量化。(2)在制造单元分析问题上建立起仿真模型，确保相关资源的配置情况以及系统的合理性，估算出系统生产能力以及设备故障对系统的影响，从这些方面来确定出方案。(3)在生产系统仿真模型建立完成之后，生产管理人员就可以对生产系统的策略进行调整，根据模型可能造成的结果来做出最科学的管理措施。计算机仿真技术在生产系统中的这些功能，让计算机仿真技术在制造业中获得更大的发展。在生产系统计算机仿真的分析过程中，包括三个方面的内容:第一是根据调查研究来确定系统需要解决的问题，然后建立起概念模型并对相应的系统规则、变量、元件等进行论证，在此过程中除了设计人员之外，相关企业管理人员也要参与进来进行论证。第二是根据生产系统仿真的问题提供相应的数据，然后对仿真模型进行初始化将这些数据进行输入，同时输出最后的仿真结果。第三是对仿真的结果进行分析从而提供更多的决策依据。

2．2生产系统计算机仿真实例

用于生产系统的计算机仿真工具主要有三种类型:第一是计算机算法语言例如C语言、C++、Fortrun等，第二种类型是通用的仿真程序语言，第三种是计算机仿真软件。计算机算法语言与通用的仿真程序语言都需要设计人员具备很好的编程能力，这两种工具的运用相对困难一些，计算机仿真软件就没有这些缺点，它有着简单、易掌握的特点，同时所有的数据都可以在一个图形界面中完成是目前使用最广泛的应用，在国外很多的企业都开发了这种软件，例如Automod、Witness等，在进行实际操作的时候要建立起一个系统规划模型，在这个车间中应该包括两台数控车床、一台清洗机、一套检测设备，如果加工作业到达车间的时间为20分钟，那么就应该按照1:1的比例来分配工作量，车间需要有一位技术人员来复杂加工与检验入库的工作，同时为了扩大车间的生产能力提高设备使用率，应该适当的对现有系统进行完善与改造，如果车间需要雇佣3个技术人员，那么加工过程中的搬运时间就为2分钟，并且加工中的搬运时间就由设备的长度与速度来决定的，每条输送装置的长度为50m，速度为40m/min，通过对生产系统的仿真可以看出，利用仿真可以对生产系统进行简单的描述，这也是为提高生产系统的效率提供依据，这只是一个比较简单的实例过程，对于比较复杂的生产系统来说只依靠人的能力是远远不够的，要想仔细的对这些因素进行分析与预测就应该采用更加先进的办法，将计算机仿真技术加以完善对管理人员的帮助也就更加明显了。

3结语

综上所述，本文主要对计算机仿真技术在生产系统中的应用进行说明，可以看出，随着我国制造业进程的不断深入，计算机仿真技术已经投入使用并得到了广泛的好评，它能够解决制造业系统中的复杂问题，还可以应用于自动制造系统的研究，可以说有着很好的发展前景，在计算机不断普及的今天，相关专业技术人员在该领域做出了很多的讨论与尝试，利用计算机仿真技术对生产系统进行分析也是最经济、有效的方式，相信未来我国的计算机系统会得到更加广泛的应用，迈上新的历史阶段。

作者：袁斌 单位：曲靖师范学院

计算机仿真论文:煤矿计算机仿真模拟技术分析

摘要：煤矿生产技术和生产设备的先进程度直接影响了煤矿生产的效率。作为一项在生产过程应用的技术，计算机仿真模拟技术目前已经广泛应用于煤矿生产的各个方面。本研究通过分析了计算机仿真技术的原理，探讨了计算机仿真模拟技术对煤矿生产效率的影响。

关键词：计算机；仿真模拟技术；煤矿；生产效率；

0、前言

煤矿生产是国家能源生产的重要组成部分之一，而煤矿生产效率直接关系到煤矿企业的生产成本和社会竞争力。在煤矿生产过程中，应用先进的科学成果能够明显促进煤矿生产的效率。其中，计算机仿真模拟技术在煤矿生产领域已经大放异彩，本研究就针对计算机仿真模拟技术对煤矿生产效率的影响进行探讨。

1、计算机仿真技术的原理分析

随着市场对计算机技术要求的不断提高,越来越多的新型的计算机技术不断出现，其类型大致可以分为软件技术、硬件技术和软硬件结合的技术，三者的应用范围各有不同。对于计算机仿真技术来说，它是属于软件和硬件结合的技术，在日常的生产领域有着广泛的应用，起着提高生产效率和节约生产成本的作用。

1.1计算机仿真技术的技术要求

作为一个软硬件结合的技术，计算机仿真技术需要在软件上进行数据处理和图像仿真，在硬件上主要是使用影像拍摄设备，通过影像采集和数据处理，并实现对事物的还原处理。在计算机仿真技术中，需要外部数据采集设备进行信息输入，内部的仿真软件进行数据转换和识别。在实践应用过程中需要从三方面保证计算机仿真技术保证生产要求。外接设备，主要起到数据采集作用的设备，在进行数据采集的过程中需要保证数据的准备性；仿真软件，在采集到的数据的基础上进行图像处理和数据定位，这些数据的处理为仿真技术的实现打下基础；模拟技术，将处理后的数据进行图像化和定位化，通过一定的计算机处理和数学模型分析，实现对外部事物的仿真模拟。

1.2计算机仿真技术的技术原理

计算机仿真软件的开发是实现仿真技术的最后一步，也是直接影响仿真效果的主要因素，要实现良好的计算机仿真效果就需要通过数学建模，通过对数据进行分析和计算，实现不同的模型架构，从而实现仿真效果。计算机仿真软件一般是在装有Linux的操作系统中进行开发，以此尽可能保证数据的稳定和软件调试工作的便利，在编程语言的选择上一般使用Java语言，因为后期仿真软件开发完成应用时常在Windows操作系统中运行，采用Java是为了方便进行跨平台操作。在仿真软件的开发过程中，需要进行实际的生产需求考察，了解生产实践过程需要什么样的仿真软件，对仿真软件的应用范围和使用条件的要求等，之后在进行软件的针对性开发。在软件的开发和调试过程中可使用数学模型作为处理的样本进行测试。对于不同环境下的生产操作需要建立不同的数学模型，以尽可能适应多种复杂应用条件下的仿真模拟要求。对于外界设备的影像数据采集除了需要保证影像的清晰度，还需要做好外界设备和计算机接口的技术对接，开发能够稳定运行的软件，保证接口能够满足日常高流量的数据传输问题，避免在数据传输过程中出现数据丢失和失真现象，影响最终呈现的计算机仿真效果。在仿真模拟技术的实现上可以分为两个部分，一部分是仿真，另一部分是模拟。仿真过程需要对经过处理的数据进行建模，实现基本的逻辑架构。而模拟技术不同于对现实事物的处理，需要利用三维立体数据处理和图像图形技术对原有的事物进行再现。在计算机模拟技术中，需要的技术指标更加严格，而且适合在包括房地产开发和空间设计等领域应用。因此，可以说模拟技术是仿真技术的升级版，模拟技术是对仿真技术的升华。

2、计算机仿真模拟技术对煤矿生产效率的影响

计算机仿真模拟技术应用在煤矿生产中必然会对生产过程产生积极的影响。在实践应用过程中具体通过以下几个方面提高了煤矿的生产效率。应用计算机仿真模拟技术首先需要对煤矿矿井生产作业的环境进行分析，通过对矿井生产作业面的影像采集，经过计算机传输并通过仿真模拟软件的处理之后产生较明确的仿真模拟图像，能够对井下环境做出细致准确的分析，了解井下的地质条件，从而制定正确的煤矿开采方案，提高煤矿开采的科学性和效率。在传统的井下煤矿开采过程中只能通过技术人员下矿井进行实地的技术勘察，往往受制于井下环境和人员经验的限制，无法准确而全面的对井下环境进行地质勘察，不能真正发挥出指导矿井下生产作业的作用，煤矿生产过程存在一定的盲目性。运用计算机仿真模拟技术后能够将影像资料真实仿真模拟呈现到地面专家团队的屏幕中，集中众人的智慧分析出井下可能存在的地质问题和作业环境问题，从而提出正确的生产设备摆放和生产设备作业强度的要求，在保证井下生产安全的情况下，科学生产保证持续高水平的生产效率，避免因对井下情况不清楚造成的生产进步迟滞的情况。例如在井下通风系统中采用计算机仿真模拟技术通过对网络图进行绘制,首先收集巷道和通风的原始数据,了解巷道的各项基础数据,并据此绘制出通风系统图样,将各个监测点进行编号标注。之后利用计算机仿真模拟技术进行仿真模拟,参数输入完成后根据实际情况进行参数修正和模型完善。计算机仿真模拟技术在煤矿生产中应用进一步推动了矿井的机械化生产水平，通过计算机仿真计算对井下情况的实时传输和仿真模拟，随时随地了解井下的操作情况并指导井下自动化生产机械进行生产调整，原本很多需要人工下井操作的项目通过影像的仿真模拟，用机械代替人工操作，提高了井下作业的效率和机械化程度的提高，从而最大程度的提高煤矿生产的效率。

3、结语

计算机仿真模拟技术直接应用于煤矿生产的关键过程中，外接设备、仿真软件、模拟技术三个部分共同完成了全部的计算机仿真模拟过程，通过对井下地质条件的全面细致勘察指导井下进行科学生产，减少了需要人工下井进行操作的项目，推动了煤矿生产工作的机械化程度，提高煤矿生产的效率。

作者：常虎平 单位：潞安集团总调度室

计算机仿真论文:语音识别中计算机仿真的应用

摘要：文章阐述了一种改进的基于自适应模型的语音识别方法。概括归纳了实现这种方法的三大模块：语音数据采集模块，基于自适应模型的语音识别模块和体现应用的结果显示模块。

关键词：计算机仿真；语音识别；算法

引言

当下对于语音识别技术的研究处于初期阶段，但现在市面上出现的大量语音识别的产品例如DragonDictation,Siri等表明语音识别技术还拥有巨大的发展与应用空间。

1提出背景

目前大多数的语音识别设备在算法上都是基于传统的GMM方式，传统的GMM方式的核心思想是利用多个高斯分布的概率密度函数组合来描述特征矢量在概率空间的分布状况。传统的GMM方法需要先计算所有说话人模型的识别概率p,然后取识别概率最大的说话人模型作为识别结果。而人类在进行说话人识别时,是一边听取语音,一边做出判断,同时排除掉绝对不可能的说话人，在若干相似说话人之间选择,当有很大的把握性时,做出最终判定。这不同于目前的机器识别方法,总是取固定时长的语音数据,且对所有的说话人均同等对待。传统的GMM模型在说话人集合很大时需要大量的数据收集和较长的处理时间，会影响到分辨说话人身份的准确性。所以我们需要一种更加高效，高可靠性的方式来改进当前主流的语音识别算法，更好的服务于当前信息化社会。

2自适应模型

自适应[1]是指处理和分析过程中，根据处理数据的数据特征自动调整处理方法、处理顺序、处理参数、边界条件或约束条件,使其与所处理数据的统计分布特征、结构特征相适应,以取得最佳的处理效果。在特征提取阶段，根据不同的说话人，选取不同长度的语音提取特征，对于易于区分的说话人，只选取少量语音就可以正确识别,对于难于区分的说话人，提取大量语音进行识别,从而在整体上减少了提取特征的时间;在识别阶段,只选取少量语音进行总体说话人识别模型的识别概率计算,而选取较多的语音,对前期选取的识别概率较高的说话人模型计算识别概率，从而一方面保证不降低识别率，一方面大幅度减少识别时间。

3研究目标及主要内容

3.1研究目标。我们研究的主要目标是通过MATLAB模型仿真功能，实现基于自适应的语音识别技术来确定说话人身份。在收集到语音信号的后，完成对信号的处理，主要是基于MFCC的特征提取实现语音库的搭建,之后使用自适应的语音识别技术，将原先采集到的信息和后续说话人所说的语音在自适应的模型下进行比对，来确定说话人是否为本人，并且借助外围设别对结果进行显示，最终实现一个输入-处理--输出的语音识别平台搭建。

3.2研究内容。以MATLAB软件为主要工具，配合外围所搭建的输入设备，显示设备完成一个可以应用的说话人身份识别系统的搭建。（1）深入研究语音信号的采集方式，能够将通过外围设备将采集到的语音信号进行处理，并在MATLAB中实现编程，为后续的语音识别提供素材。（2）通过研究自适应模型的原理，设计基于其原理的算法，将（1）中经过处理后的语音信号与应用时输入的语音信号进行识别，通过MATLAB完成计算，这一步是整个研究中最重要的部分，运算完成将给出处理结果。（3）搭建外围显示设备，我们将MATLAB和单片机进行通信，MATLAB将识别结果传输给单片机，我们通过单片机来提供一个显示说话人身份识别信息并与用户交互的平台。

4技术路线

4.1语音数据采集模块。目前所有的语音识别方式都需要一个语音库来进行匹配。基于自适应的语音识别也要在语音库的搭建上进行如下操作。4.1.1采集说话人语音。使用录音笔在消音室中采集到说话人的声音，我们会将模拟信号转成数字信号，并且进行处理。为了得到高质量的声音信号，确保语音库的精确性，我们选择在消音室完成声音采集工作。4.1.2特征提取及语音库搭建。模拟信号进行A/D转换后，我们要对数字信号进行处理，这里我们使用MFCC这种主流的语音信号特征提取方式来进行提取。MFCC[2]是基于了Mel频率的倒谱系数，我们输入样本音频，对样本音频预加重，分帧，加窗，再做傅里叶变换，进行Mel频率滤波，进行Log对数能量提取等操作从而完成采集的语音的特征提取。这一步的核心还是将采集到的模拟信号按照A/D转换使其成为可以通过MATLAB调用的数据。

4.2基于自适应模型的语音识别模块设计。这个模块是我们的研究最核心的部分，我们基于这个模型来实现主要功能。4.2.1当说话人为陌生人，先排除。传统的语音识别主要是将采集到的信号和原来收集的所有信号进行比对从而确定说话人身份，但这样做有时会浪费时间，也可能出现误差。而自适应模型首先去做的就是特征抽取，将已经采集到的语音数据进行处理，寻找到他们的共同特征，当需要识别的信号不符合这种特性的时候，我们首先要将其排除，这样，在排除陌生人说话时会更加简便。在我们对说话人识别前先把陌生人给排除，在说话者不是陌生人的情况下，我们会减少很多干扰因素，能够节约识别时间，提高识别精度。4.2.2当说话人已经在语音库中，确定其身份。我们的算法主要是研究的对象是已经将语音信息导入到语音库中的人群，这里我们要用到SVM[3]技术，SVM是一个可以把低维下线性不可分的问题变成一个高维线性可分问题的技术。在我们自适应语音识别说话人身份时，我们需要对收集到的语音数据进行分类。例如我们收集到1000组语音，按照收集到的语音特征分成250组，每组4个人。当说话人开始识别，我们先去找到这个说话人属于哪个组，然后在这个4人小组里面在进行区分，这样，我们把原先需要一一匹配的说话人识别仅仅需要几步就可以实现。

4.3体现应用的结果显示模块。使用一块单片机与一块显示屏，通过Matlab中的设备控制箱将识别结果传送到单片机，单片机依据识别结果在显示屏进行显示。

5结语

和当前主流的传统高斯混合模型相比，我们设计出的基于自适应的模型结构，可以很大程度上减少在声音识别前所需要收集的数据量，节约空间，同时由于自适应算法的优越性我们也能够在提高语音识别的可靠性，很大程度上减少在识别过程中由于外部因素所造成的误差。

作者：申子健 陈爱月 徐波 单位：南京邮电大学通信与信息工程学院

计算机仿真论文:工程施工管理中计算机仿真技术的运用

摘要：建筑业在我国社会经济产业中占有十分重要的地位，也较大程度上影响着我国社会经济的发展.但是，就目前而言，我国建筑业的整体管理水平较低，不少项目存在较多不合理现象，例如预算超出、工期延误等，导致资源损耗未能得到有效控制，也经常出现重大的质量及安全事故.大型建设项目施工程序的复杂性是普通建设项目所不能比的，工程项目施工也受各方面因素的影响，为保证工程能够得到有效的实施，有必要进行施工进度及资源管理方面的计划，确保计划的科学合理性.传统计划编制方法比较死板，存在较多的缺陷，而仿真技术的应用，能够对施工过程进行模拟，为计划编制提供有效的方法和手段.对此，本文就计算机仿真技术在工程项目施工管理中的运用进行分析.

关键词：计算机仿真技术；工程项目；施工管理；运用

建筑业在我国经济发展中起到十分重要的作用，随着国家对建筑业发展的重视，建筑业在将来具有良好的发展前景.但我国目前的建筑技术水平整体依旧还处于较低位置，其管理水平也是如此，并且存在诸多不合理的现象，同时经常发生一些安全事故以及质量事故，也存在较为严重的资源损耗.尤其是大型工程项目，其具有极其复杂的施工程序，也存在较多因素对施工的顺利进行产生影响，施工的环境条件也有诸多不确定性，导致施工难度增加，也承受更大的风险.为确保施工更加顺利，必须进行施工计划与指导的编制，使施工的各个环节得到指导.工程设计文件中，施工进度以及资源使用计划十分重要，在工程实施的各个阶段均起到十分关键的影响.所以，施工进度以及资源计划的合理安排，对参建方而言，都需要得到足够的重视.传统项目计划的编制主要采用CPM和PERT，两者的使用也存在一定的局限性.其中，后者的缺点在于精度缺乏保障，存在较大的误差，不能使实际工程的要求得到满足.对此，计算机仿真技术的出现，为项目计划的制定带来了极大的帮助.在我国社会与科学不断发展的背景下，计算机仿真技术同样发展显著，在我国工程施工管理领域得到更加广泛的应用，也形成较多趋于完善的施工仿真系统，其中包括GIS以及CY-CLONE等.计算机仿真技术凭借其风险小、成本低的优势，其在工程项目施工管理中的应用，将更好地解决实际问题，对建筑业的发展具有十分重要的意义.

1计算机仿真的相关概念及基本步骤分析

1.1概念

计算机仿真技术与计算机建模技术，是一种新型技术，目前已经得到较大的发展，在现代科学技术研究中占据重要的地位.该技术在多个领域应用广泛，能够有效帮助解决复杂系统的问题.在计算机仿真中，计算机、系统以及系统模型是其主要的三大要素.其中，系统指的是事物及其规律的一种总称；系统模型是指关于系统特性及关系的描述，用于系统功能及部件间规律的研究.目前，系统模型类型更多，其中的数学模型也已经得到更加广泛的应用.目前，仿真的概念也逐渐得到完善，虽然各学者对仿真的定义存在一些区别，但是根据这些定义，可对计算机仿真的定义作出以下概括：计算机仿真是针对实物进行模拟，建立于丰富的技术理论层面，借助计算机等工具，通过系统模型对系统实施动态研究，属于一种新型技术，涉及较多的专业与学科，具有较强的综合性.换句话说，计算机仿真是不改变实际系统运行的基础上，通过计算机构建系统模型进行系统性能研究及系统构造的一种技术.计算机仿真类型各种各样，按照不同的分类依据可得到不同的种类划分.例如以模型的种类为依据，可将计算机仿真分为半实物仿真、物理仿真以及数学仿真.根据仿真时钟和实际时钟之间的比例进行相关划分可得出，计算机仿真可以分为三种仿真，即超实时、亚实时以及实时.若依据系统模型的特征进行相关分化可得出两种仿真，即离散系统以及连续系统.

1.2基本步骤

（1）建立问题及目标.首选需对仿真系统的相关处理对象进行确认，并且明确仿真的目标，也就是通常所说的促使某一问题得到有效的解决.（2）进行建模.仿真模型可以实现对研究对象的抽象描述，能使研究系统的属性特征得到体现.仿真建模特点显著，通常采用针对问题进行建模以及针对运行过程进行建模的方式.（3）数据采集.若仿真模型已经开始进行相关基本框架的建设.那么其所输入的数据必须是准确无误的，以此才能使仿真运行中模型的数学及逻辑关系得到有效利用，从而通过计算与分析得出可信的仿真结果.而离散系统仿真中，数据分布通常存在某种概率，所以，实际系统统计和调查的实施必不可少.（4）验证模型.需要验证仿真模型，判断其是否具有代表性，从而确保模型能够有效体现真实系统的特征及性能，促使仿真得到成功.（5）运用模型，分析结果.完成模型验证后，接下来就是仿真模型的运用.在运用仿真模型的过程中，需要确保初始条件和数据输入一致，进行多次仿真运行，才能通过仿真得到真实的统计数据和输出结果.建筑工程中仿真模型的运用，需要对某事件的概率和随机变量的期望值进行分析，也需要进行敏感性分析.

2计算机仿真技术在施工管理领域中的应用分析

2.1蒙特卡洛模拟（Monte-Carlo）在施工仿真中的应用

该模式方法是根据统计理论，对风险发生率或者风险损失数值进行研究和计算机计算.该方法的基本原理是使用数学模型（模拟模型）将研究对象进行代替，在模型中尽可能将所有的影响因素包含其中.模拟模型中使用具体的概率分布来描述各个风险变量的风险结果和其有关的概率值.然后采用随机的方式给出某个数值，然后根据该数值在各风险变量中的概率分布进行取值，完成各风险变量的取值后，可以模拟模型为依据得出风险总体效果.对这一程序进行重复，以产生的随机数为依据，得出风险总体效果确切值.计算机仿真的概念是在20世纪40年代冯•诺依曼最先提出，而计算机仿真中最早应用的方法就是蒙特卡洛模拟，起初该方法的应用只能对随机过程问题进行解决.现阶段，蒙特卡洛模拟在工程施工领域中的应用越来越广泛，主要体现在对成本以及进度的仿真方面.应用蒙特卡洛模拟于工程网络计划中，凭此对工程进度风险进行仿真分析，能够通过概率计算得出合理的工程工期以及明确工作中的重点，有助于施工管理人员工作的进行.而施工项目成本风险管理中蒙特卡洛模拟技术的应用，则能有效分析以及空时施工项目成本中的相关风险，对施工成本风险分析与管控具有十分积极的作用.

2.2循环网络技术（CYCLONE）在施工仿真中的应用

就循环网络技术而言，该技术能够在仿真系统和建筑建模中体现价值，是最先专门为建筑施工仿真而研发的仿真系统.其有效结合多项理论与技术，包括排队理论、网络计划技术以及计算机模拟技术，利用计算机实现模拟，可对各施工组织的工期和费用进行计算，也能对各项资源的利用率进行计算.CYCLONE模型的组成元素主要包括流水单元、节点以及矢线.其中，流水单元也就是模型中能够流动的部分，包括各方面的资源，例如人力、物力、财力以及控制信息等；矢线则表示的是各节点之间存在的关联以及流水单元的相关位置走向；节点通常可以划分为五种节点：第一种是一般节点.其主要表示非限制性工作和其主动状态，当流水单元经过此节点时能够稍作的停留，但工作仍然是在进行中.第二种是复合节点.表示工作的开始受控，只有确保所有要求得到满足后才能开始工作，所以，复合节点往往处于排队节点之后，而两者又同属于活动节点.第三种是控制节点.能够对流水单元实行监测以及控制.第四是排队节点.该节点主要对流水单元的被动状态进行描述.流水单元进入该节点后进入暂停状态，等其他排队节点满足要求后同时进入复合节点.排队节点是流水单元等待的停留场所.最后是职能节点.其功能在于合成模型中的各个流水单元，使其成为一个流水单元，并且该节点能够对数据进行统计和计算.CYCLONE具有以下优势，例如简单、操作方便、建模容易等，目前其应用已经比较广泛.有学者结合水电站导流隧洞循环施工的特点，将CYCLONE应用于施工仿真中，取得的效果比较显著.也有学者在土石方工程施工模拟中对循环网络技术进行应用，能够得出一些对于管理人员决策而言、具有重要参考意义的参数.此外，CYCLONE模拟同样也在隧道工程施工以及高层建筑施工仿真中得到应用，也取得一定的应用效果.

2.3地理信息系统（GIS）在施工仿真中的应用

地理信息系统，即GIS，是一门新型学科技术，其介于地球科学和信息科学之间，能够有效结合计算机技术以及地学空间数据，属于空间信息技术的范畴.该项技术是对地理空间数据库进行利用，进行集空间数据的采集，然后对其进行分析、操作、管理，最后进行数据显示，且通过地理模型分析，得出各种空间及动态地理信息.GIS使用属性数据和图形数据对空间数据对象进行描述，并通过用户标识码和内部代码连接两者成为公共数据项，促使两者相互对应.施工仿真系统是通过计算机采集、管理、操作以及分析施工过程中的各项数据，并且给出各种空间及动态信息.因此，GIS系统与施工仿真系统能够在多方面实现结合，GIS的属性、位置双向查询技术以及空间处理技术等，均可在施工仿真中得到应用.其中，天津大学对该技术的研究更为广泛，然而目前该项技术仅仅在水利水电工程施工中得到一定程度上应用.GIS技术应用于水利水电工程施工中，主要是在水利工程的施工导流动态可视化仿真中得到应用，建立导流三维可视化模型并采用三维动态演示方法，对三维动态模型进行演示.复杂地下洞室施工仿真系统中GIS技术的应用，使用可视化图像形象地表示大坝施工具体过程，从而使工程人员能够清楚地、及时地了解大坝施工的情况，促使施工组织水平得到有效提高.也有不少学者对施工仿真中GIS技术的应用进行研究，例如在隧道施工的可视化仿真中应用GIS技术，使GIS有效结合工程动态仿真系统，对施工过程中进行模拟，从而得到施工组织管理的一些数据信息.

2.4Petri网在施工仿真中的应用

1962年德国CarlAdamPetrified最先提及Petri网，现阶段，Petri网在自动化科学技术、计算机科学技术、机械设计与制造等相关仿真领域已经有了较为广泛的应用.Petri网属于一种网状的信息流，其节点通常分为两类，即条件、事件，基于节点的有向二分图进行token分布的添加，这些token分布能够表示状态信息.并且，根据引发规则改变事件驱动状态，从而使系统动态运行过程得到体现.Petri网凭借其具备的系统分析及验证方法，能够有效进行不确定性、资源共享性、并发性系统的分析.而建筑工程施工的复杂性，也正是在资源共享、并发性以及不确定性问题上得到体现，因此，建筑工程施工系统仿真中Petri网能够得到有效的应用.在20世纪90年代末，Wakefield等人最先提出在模拟施工系统中应用Petri网，改变了人们认为Petri网只适用于计算机网络及自动化制造技术的观点，并且完成有关仿真模型的建立.随着时代的发展，相继有学者将Petri网应用于工程项目的计划管理、搅拌站混凝土的生产过程的模拟、钢结构的施工仿真建模、公路工程的施工过程仿真、隧洞工程的施工仿真等，同时建立起相应的模型.

2.5施工仿真中虚拟现实技术的有效应用

20世纪末虚拟现实技术被提出，并且很快得到有关领域的关注.该项技术集成了多项先进技术，这些技术主要有计算机仿真技术、人体交互理论、人体工程学、传感技术、计算机图形学以及计算机技术等.虚拟现实技术中计算机占据十分重要的地位，通过计算机及有关输出、输入设备进行逼真、多感官三维虚拟世界的构建.有学者提出这样的观点：21世纪，虚拟现实技术将成为信息技术的典型.虚拟现实技术相比于其他信息技术，其具备三维空间表现能力、人机交互式操作环境具有实时交互性，能给人带来逼真的感受，使人机交互接口的研究领域更加广阔，也有利于各类工程海量资料描述的形象具体化.并且，虚拟现实技术能够将难以观察到的场景进行有效创建和再现，促使人们更好地了解和掌握所描述对象的运动变化规律.系统仿真技术可以抽象的形式，客观展示真实复杂的世界，并且展现客观世界的运动形式，应用虚拟现实技术能够促使系统仿真模型的验证更加合理有效，并且能够将仿真结果更好地进行展示.就目前而言，在军事、航天以及航空领域.虚拟现实技术的应用已经相对广泛.并且，虚拟现实技术在工程建模及仿真领域也将得到较好的发展.工程建模及仿真领域，由于工程规模较大、施工环境条件比较复杂，并且在建模及仿真过程中需要考虑全面，根据系统仿真的要求，选择适用的仿真技术，动画演示虚拟世界的造型，并且进行有效的交互设计，可使以上问题得到有效的处理.

3结语

总而言之，建筑工程施工程序具有较强的复杂性，其涉及到的不确定性因素也多种多样，施工方案是否合理、资源类别及数量是否满足要求，等等诸多因素均对施工进度产生较大的影响.如果继续采用传统施工计划编制方法，将始终无法取得令人满意的效果.在此背景下，施工仿真技术的出现与应用，能够促使这些问题得到有效的解决.目前，我国计算机仿真技术在工程项目施工管理中的应用已经取得较大的发展，例如蒙特卡洛模拟、循环网络技术、地理信息系统（GIS）、Petri网以及虚拟现实技术等均在施工仿真中得到一定的应用，并且取得较好的应用成效.随着社会的发展以及我国科技技术的提升，三维立体的可视化技术终将会实现，不仅能够进行一般仿真数据的提供，也能对施工具体过程进行展示，从而为建筑工程项目施工管理提供更有效的帮助，促使我国建筑行业得到更好的发展。

作者：林振文 单位：厦门软件职业技术学院

计算机仿真论文:计算机仿真技术的发展应用

摘要：随着计算机技术和仿真技术的发展，仿真技术很好地解决了各学科发展中的问题，提高了工作效率，可以更加形象直观地进行仿真实验，节约了产品开发周期，降低了开发成本，提高了产品质量。计算机仿真技术被广泛应用于生产生活中，并取得了较好的效益。本文通过对计算机仿真技术的发展进行分析，进而对计算机仿真技术的应用进行了探究，最后对计算机仿真技术的发展及应用进行了阐述，以期提高仿真技术对生产生活水平提高的推动作用。

【关键词】计算机；仿真技术；发展；应用

1计算机仿真技术简介

随着计算机技术的发展，计算机仿真成为可能，使用专门的软件，借助多媒体技术可以给人身临其境的感觉。仿真技术的发展，很大程度上得益于控制工程技术的发展，在控制工程中需要使用计算机进行仿真实验。计算机仿真技术的应用能够加快产品开发周期，提高产品质量，提高工作效率，减少经费开支。

2计算机仿真技术原理

通常情况下，计算机不能够对外界信息进行认知，因此需要建立相应的数学模型来反映事物的本质特点。通过数学模型能够清楚地反映出研究对象的特点，通过模型转换，使用计算机算法等将数学模型转化成计算机能够处理的形式，也即建立仿真模型。仿真模型是计算机仿真的关键，再进行仿真实验，通过仿真实验对之前设置好的模型进行模拟，获得仿真结果。对仿真实验的结果进行评价通常采用反向验证和置信通道法。

3计算机仿真技术应用

随着信息技术的发展，计算机仿真技术得到了广泛的应用，改变着传统的生产生活方式。计算机仿真在交通工程、制造领域、教育领域等都得到了较好的应用。

3.1交通领域

人和车辆是交通的主要组成部分，要考虑安全的前提下，提高交通效果。交通安全仿真通过虚拟技术，增加各种诱发因素，进而对某一路段的交通安全情况进行评价。计算机仿真可以有效地对交通安全进性评价。仿真过程能够实现可视化操作，能够更加直观地进行分析，不同于传统的数值仿真。比如，对某路段进行交通安全评价时，传统的绝对数和事故率方法可以进行评价，还可以在虚拟环境中设置不同的交通工具，考虑人的行为感知的情况下，进行评价。

3.2制造领域

制造业是国家的第二产业，对各行各业影响深远，汽车制造是制造业的重要组成部分。实验课题难度大，成本高。计算机仿真可以很好地解决这个问题，比如对碰撞试验来说，通过建立相应的数学模型，可以对实验过程进行模拟。

3.3教育领域

使用计算机进行模拟仿真分析已经成为当前重要的研究方法，在教学模拟实验中，采用多媒体可以很好地提高教学水平。计算机模拟实验能够在相关实验设计思想和方法的指导下，改变传统教与学、理论与实践的关系，发挥研究人员的主动性。计算机仿真模拟可以加深对相关理论的理解，提高实验水平。

3.4计算机仿真技术在其他领域的应用

计算机不仅仅在交通、制造、教育领域得到大量应用，在军事领域、消防、音乐等领域均有较广泛的应用。通过计算机仿真，可以使用模拟驾驶器进行模拟，从而降低战机、战车、燃油的损耗，在进行军事武器研发时，可以缩短研发周期，降低研发成本。计算机仿真在消防中的应用，可以对现场的温度、空气流动速度、火荷载、逃生路线等进行模拟，从而提高应对突发事件的能力，提高设计科学性。

4计算机仿真技术的发展方向和趋势

4.1计算机仿真技术发展方向

网络化仿真。仿真系统开发兼容性不强、开始周期长，费用昂贵，难以实现信息共享，随着计算机技术和网络技术的发展，计算机仿真技术取得了较大水平的提高。利用网络技术的优势，可以实现仿真系统共享。系统的网络共享能够提高资源的利用效率，避免不必要的重复开发，减少科研经费。虚拟制造技术。虚拟制造技术发挥计算机仿真技术的虚拟现实技术的优势，使用计算机完成对产品的管理和控制，虚拟制造技术已经成为计算机仿真技术发展的重要方向。

4.2计算机仿真技术发展趋势

随着计算机技术和仿真技术的发展，仿真技术很好地解决了各学科发展中的问题，很大程度上提高了工作效率，更加形象直观地进行仿真实验，节约了产品开发周期，降低了开发成本，提高了产品质量。计算机软硬件性能得到了较大水平的提高，进一步促进了仿真技术的发展。仿真技术主要朝着面向对象的仿真建模、分布式仿真、智能仿真等方向发展。

4.2.1面向对象仿真建模发挥计算机的符号处理能力，可以提高人们对仿真对象的认知速度，与传统的人工建模有着较大的进步。面向对象的仿真建模，可以最大程度提高系统的建模能力。此外，面向对象的仿真建模操作难度小，更容易使用，可以发挥仿真技术的优势。

4.2.2分布式仿真分布式仿真将不同分布位置的计算机通过网络进行连接，形成时间空间相互祸合虚拟仿真环境。分布式仿真系统由几个子模型组成。部分是仿真系统中，主要有动态、静态数据分割技术、功能分割技术等。

4.2.3智能仿真在仿真的不同阶段引入知识表达和处理技术，可以缩短仿真建模时间，提高模型效率，帮助用户做出最优决策，及时修正模型，界面更加智能化，增加仿真系统的寻优能力。

4.2.4其他仿真一些仿真可以实现高度的可视化，对仿真过程进行形象展示，便于研究人员真实地对仿真过程进行分析，易于理解。动画仿真能够将声音、视图等元素加入其中，交互性更强。

5结语

计算机仿真伴随着其他学科的发展而快速发展，随着计算机技术的快速发展，计算机仿真技术很好滴解决了其他学科的问题。计算机仿真经历了从简单的原型到物理模型，再到今天的动态显示仿真过程，并可实现可视化操作。多媒体技术、人工智能、可视化等技术同仿真技术的结合，仿真技术的发展和应用将更加广泛。在不远的将来，计算机仿真技术在生产生活中会发挥更大的作用，促进社会经济的发展。

作者：王振泽 单位：公安海警学院

计算机仿真论文:计算机仿真技术与信息处理的结合

摘要：计算机技术随着经济的进步和社会的发展，在不断得到完善，在一些领域已取得了惊人的成果，尤其在计算机仿真技术方面，已是非常成熟，利用仿真技术可以建构可视化三维模型，节省了大量成本，带来了方便，为各行各业的而发展做出了巨大贡献。笔者主要介绍计算机仿真技术对信息处理的意义，讨论计算机仿真技术与信息处理的结合。

关键词：计算机仿真技术；信息处理；可视化；三维模型

随着行业数量和体量的增多、增大，加上高新技术的助推，海量信息的处理就成为了各行各业关注的重点,与人工处理不同，利用计算机技术可以减少大量人力、物力，这也是计算机技术在信息处理方面得到推广的主要原因。计算机仿真技术作为计算机技术的一种，为信息处理提供了更快捷、更有效的方法，因此，只有深刻理解计算机仿真技术，才能更好地使计算机仿真技术与信息处理结合，对于信息处理的水平提升具有重要意义。

1计算机仿真技术

1.1计算机仿真技术的含义

计算机仿真技术，顾名思义，是仿和真的结合，利用先进的计算机技术，实现对目标物件的仿真，使其达到目标物件的大致轮廓及特点特征，通过命令及语言的输入，实现三维模型的可视化，实现对物体的模拟，在物体还没有建立时，已对其的基本轮廓、物件组成、彼此关系有了一个事先了解，这对全面掌握物体信息具有重要意义。目前计算机仿真技术已被应用到很多行业，例如建筑、地理、航天、生物、医学等，为科学技术的发展做出了巨大贡献。

1.2计算机仿真技术的技术分析

1.2.1物体数据模型构建计算机仿真技术对于模型的建立，首先应建立在数据上，通过演绎和归纳两种方法，将模型的信息形成彼此关联的链条，最终建立起数据模型。演绎和归纳两种方法，一般情况下，选择一种方法就能达到数据模型建立的效果，有时对于样式复杂的模型需要多重的方法，这就要求演绎和归纳两种方法相结合。利用演绎法，首先需要采集模型的基本数据，然后对采集的数据进行参数设计，并根据数据的特点进行演绎分析，让数据之间建立起相关关系，数据模型根据其关联性也就建立起来了。

1.2.2物体仿真模型的实现相对于仿真数据模型的建立，物体仿真模型的实现需要数据建立的程序化，建立程序化需要复杂的编程过程，即计算机编程、数据模型程序化、物体仿真模型实现。物体仿真模型的实现过程是复杂、众多的，需要技术人员准确分析模型的特征特点，然后利用编制程序进行仿真模型化，最终实现模型的程序化管理，建立仿真模型。

1.2.3仿真模型验证仿真模型验证需要数据验证和结果判断，仿真模型的结果是否有效，与数据模型的建立有直接关系，因此，检查模型成果首先验证模型的数据，检查数据是否有不合理的部分，在检查过程中可以利用边检查边修改的方式，这样更具有准确性，检查过后，需要判断模型结果，最终判定模型是否达到标准。以上验证过程是检查一个模型成功与否的重要手段。

1.2.4计算机仿真的类别分析计算机仿真技术应用广泛，实用性强，由于仿真技术的精度高、技术含量高，且经过多年的发展慢慢具有针对性，下面对计算机仿真技术进行分类，主要包括两个方面，即OOS及DIS两种，从形式来讲，OOS是面对对象的仿真技术，而DIS强调的是营造内环境，计算机交互互访的仿真模式，从差别上可以反映两者的区别，同时也强调仿真技术的形式多样，技术特点突出，反映仿真技术发展到今天的地步逐渐成熟。

2计算机仿真技术与信息处理结合的分析

计算机仿真技术与信息处理结合是一个真命题，两者本身是相对独立且又密不可分的，同时兼具优势特点，随着科学技术的发展，仿真技术需要做到更加准确、更加有效，计算机仿真技术与信息处理结合已是趋势，目前计算机仿真技术很大程度上依赖信息处理，根据结合后与结合前比较分析来看，与信息处理结合提升了仿真技术的显示效果，完善了所需的仿真实验。对于信息处理，可以把繁杂无用的仿真数据信息处理简单化，减少计算机运行内存，加快计算机仿真的运行效率，对于信息的处理成果来讲，可以使看似不相关的信息可视化，有效提高准确率。计算机仿真技术与信息处理结合，是技术要求，对于信息管理、仿真效率进行的程序化、精细化管理，使其得到所需的效果。

2.1计算机仿真技术与信息处理结合的处理措施

2.1.1注重关键信息通过以上的探讨，我们了解到理想的效果，离不开关键信息的选取，在计算机识别中，摒弃无用信息，提高科学识别关键信息的能力，最终实现精准模型的可视化。尽管软件编程可以使信息链条程序化，减少人为影响，最终实现数据信息化、图形化、可视化，但是在计算机仿真技术应用时，应以减少信息冗杂为目的，使程序信息条理化，减少计算机识别信息的难度，最终实现简单、精准、有条理，这些都离不开关键信息的选择。同时不同的专业应划分明确，对于不同行业在信息输入时应认为界定，这样在关键信息的选择上，更加高效，目标明确，程序运转快捷，可视化加强。

2.1.2进行合理模拟进行合理模拟是计算机仿真技术与信息处理结合的重要步骤，解释来源于对信息的理解，同样取决于对信息的分析，然后才能进行模拟，这样才能是在精准的模型仿真设计，总结起来，进行合理模拟对于计算机仿真技术特别重要，而且选用正确的方法，也是计算机仿真技术不可缺少的步骤，如果缺少这个步骤，模拟会出现很多预想不到的问题，无法得到满意的结果。在模拟过程中针对其中的不足，调整将要输入的重点信息，让计算机仿真效果更加理想。

2.1.3信息计算计算机仿真技术依托于对信息的处理，信息处理主要的方式是对于信息的程序化处理，重点是对数据的处理，从专业角度来看，主要是对于信息的计算及对于数据的程序化两大方面，这样也回归到，信息是模拟的源头，计算是计算机仿真技术的关键点，最终也是计算机模拟的关键所在。信息计算不光是数据的计算，还包括图像的计算，图像信息的计算将导致图片的识别度是否真实有效，以上几点都是信息处理的基础，说明信息计算在信息处理中的位置，因此，一套完整的计算机信息计算模式，对于完善信息处理具有重要意义，它也是实现计算机仿真技术与信息处理结合的关键，对于能否实现仿真模型，具有决定性意义。

2.2计算机仿真技术与信息处理结合的解析

2.2.1计算机仿真技术与光处理相结合从技术上来看，光处理技术是比较先进的，技术性指标较为明显，也是计算机仿真技术所需要的，首先光处理容量较大、速度较快，还可以并行，这十分符合计算机仿真技术的硬性要求，因此，把光处理技术分为一类技术。通过将光处理与计算机技术相结合，兼具了计算机对二维图像处理的显著优势，由此导致对于图像信息的识别增强，对图片的处理能力大大提升，以现有的软件CAI及CAD为例，都是光处理的新手段。实践表明，计算机仿真技术与光处理相结合，进一步带动了计算机仿真技术的发展，提高了模型显示与图像识别能力，使仿真实验更加完善，改变了以往仿真技术的粗糙模式，使技术更加精细化，计算机仿真技术与光处理相结合，使得模型的可视化程度提高，虚拟信息更加真实化，大大提升了所需信息的准确性。

2.2.2计算机仿真技术与软件信息处理相结合除了前面所提到的计算机仿真技术与光处理相结合的模式，还有一种比较重要的模式就是计算机仿真技术与软件信息处理相结合，它与光处理不同，强调的是信息处理的灵活性，这是它的一个优势特点，以典型的Matlab软件为例，它是计算机软件中的一种，它有两大特点，一是矩阵运算，二是信息处理。在运作过程中，主要是对信号及输入信息进行仿真模拟，利用原有的计算机技术，开展信号信息的可视化，最终实现仿真模型。从整个输入及运算过程来看，软件信息处理更加快捷，运行效率更高，效果更明显，功能更加强大，安全性能更高。近些年来，计算机仿真技术与软件信息处理相结合模式越发普遍，极大推动了计算机仿真技术的发展。

3结语

计算机仿真技术的出现，改变了人们对于计算机技术的认识，为各行各业提供了前所未有的便利，但是我们应清楚认识到，计算机仿真技术的进步，离不开信息处理，信息处理功能的强大与否，直接影响计算机仿真技术的真实性。笔者从计算机仿真技术的介绍开始，同时正确理解信息处理在计算机仿真技术中的作用，探讨计算机仿真技术与信息处理结合的措施，以及计算机仿真技术与光处理相结合的方式方法，计算机仿真技术与软件信息处理相结合的模式，最终对于计算仿真技术与信息处理相结合进行完整的阐述，对于此项内容的研究分析更加完整。

作者：安秀芳 单位：徐州工业职业技术学院

计算机仿真论文:电工实训课程中计算机仿真技术的应用

摘要：随着计算机仿真技术的日渐成熟,其成为高校实验室、实训室的辅助教学也必将成为一种趋势。如何将这些先进的计算机仿真手段运用到高校的电工实验教学中去,使之为教学服务,提高教学质量,是高校教师所面临的一个新课题。

关键词：仿真技术；电工；实训教学

1项目的意义、现状分析

2014年,在学校的大力支持下,我中心扩建了电工实训室,学校结合实际情况,选用合适的实验设备,并配套和完善了实训室硬件设施,使实训室成为了我校工科学生电工实训教学基地，并为之创造了良好条件。同时，实训室配备了计算机,实现了网络化实训教学,并提供了计算机仿真设计软件（宇龙机电仿真软件）的教学环境和条件。在电工实践训练教学过程中引入计算机仿真实验平台后，学生可进行一些虚拟仿真实验，其意义也是对传统电工实训教学的一种有利的补充，是对传统实验教学方法的充实与改进。使用计算机仿真软件作为实训平台，利用其元器件全、界面直观、操作方便、电路分析手段完备等特点，学生根据指导，自主在模拟实验台上设计实验，待设计成熟后，再在实物设备上进行实验，这样可以大大提高学生的效率和兴趣。利用仿真实验平台，可以充分调动学生的主观能动性，对于某些不易观察到的现象进行仿真分析，可保存仿真结果、以做进一步的分析和处理，对实验数据的分析处理方便快捷，提升了实验水平，更有利于学生对实验现象的观察和分析。但由于各种原因也出现了一些问题。具体如下:（1）实训对象范围狭窄：目前，我校电工实训教学仅面向全校理工类专业同一届学生（大二或大三年级）学生开设。实训对象范围狭窄，不能够实现大学四年不间断的教学目标。另外我们的实训室还没有达到完全开放，对于一些创新能力较强的学生，不能提供一个良好的平台。（2）教学内容偏少：在电工电子实训课程中，电子工艺实训十几年来一直以组装调试收音机项目进行,实训内容已显得陈旧。2010年起中心尝试将室内配线纳入其中。目前电工实训教学内容有：1）常用电工工具的使用；2）导线的常用连接；3）室内照明线路：一地控制和两地控制；4）机床电路。电工实训教学刚刚起步，该课程设置内容不够丰富，略显简单。不能完全满足大学本科生的求知和自主创新欲望。2013年引入了机电实训仿真软件，采用虚拟仿真技术，我们只需要计算机，在计算机房就能完成很多实验。2014年又投入140万进行了电工实训平台基地建设，扩大了电工实训课程建设的空间。（3）教学模式与手段使主体作用不能得到充分发挥：在之前的电工实训中，由于课程内容和实训设备局限性，大大限制了同学们自由发挥的空间。一些基础扎实、创新能力强的同学完成规定项目后，意犹未尽。还想做一些其它感兴趣的、实用性较强的电路实训也只能望而叹息。现有的传统的教学模式使主体作用得不到充分发挥。教学方法与手段不能充分调动学生积极性。利用模拟仿真技术进行理论教学，可以将复杂问题简单化，抽象问题形象化，理性知识感性化，让我们的学生在理论学习时不感到枯燥，调动起他们的思维，让学生在不断的探索中学习。在电工实训平台上，学生可以自主操作，提升了学习的主动性，也增强了创新意识。此项目的顺利进行，不仅是我们教学理念的创新，教学内容的创新，也是教学体制的创新。使我校的基础实训逐步的向现代化、多元化、多层次、开放式的方向转化。构建与现代科学技术发展水平相适应的基础工程训练平台。

2项目实施方案及实施计划

2.1研究与改革的内容、目标和拟解决的关键问题

（1）研究与改革的内容和目标：1）改革原有“教学、实操”实践教学模式，引入仿真实训教学环节，按照创新理念培养目标，构建“教学、仿真、实操”电工实训教学模式。同步优化电工实训教学内容；2）改革目标以突出学生的自我参与，体现技能训练的操作性、过程性、情景性、交互性，使学生了解工作场景、熟悉操作步骤、规范操作方法、培养职业意识；3）新引入的仿真实训教学平台，可以扩大学生的实训范围，为一些对电工方面感兴趣、创新能力较强的学生，提供一个良好的开放式平台。（2）拟解决的关键问题：优化以创新理念为培养目标的电工实训教学内容，确立“教学、仿真、实操”一体化电工实训教学模式，优化电工实训教学内容，修订并编写教学大纲、教案、讲义等

2.2实施方案方法及可行性分析

实施方案方法：（1）前期调研，即研究、分析当前多所高等院校实践教学环节，以及通过对老师学生的调查，了解对新实训项目内容、教学模式及课程安排的意见和建议；（2）分析总结，即该专业教师对提出的意见和建议进行分析研究，总结出适合我校电工实训课程的教学内容和课程体系，找出以创新理念为培养目标“教学、仿真、实操”一体化电工实训教学模式，优化教学方法与手段；（3）实践尝试，即根据初步确定的方案进行小范围实践尝试，将出现的问题再进行整理分析总结；（4）优化确定：将实践尝试中的问题进行整改，优化课程体系和教学模式。使教学体系更加完善。可行性分析：我基地现拥有2个电工实训室，电工仿真机房和电工实训平台也基本就绪，能满足140多学生进行实际操作和理论学习。为本项目的顺利进行提供有力的保障。

3项目预期的成果和效果

该项目最终将在全校所有理工科类专业实施，最大限度的让学生实现独立动手能力，提高学生的创新能力。受益人数每年约4000人。

4本项目的特色与创新之处

本项目的创新之处在于针对我校电工实训课程教学现状及其存在的问题，秉承传统与时俱进，将虚拟仿真技术应用到电工实训教学，确立一套适合我校实际教学情况的以创新理念为培养目标的“教学、仿真、实操”一体化电工实训教学模式。优化了我校电工实训课程的教学内容。通过对电工实训教学全方位的优化改革，切实地提高我校理工科类学生的实践动手能力和就业竞争力。

作者：冯强 单位：内蒙古科技大学工程训练中心

计算机仿真论文:计算机仿真在制造业的应用

摘要：随着我国科学技术的快速发展，使得我国的计算机仿真技术得到了质的变化，并且，它也是当前我国信息化社会下的产物。另外，我国本来就是一个制造业大国，通过把计算机仿真技术应用到我国制造业的发展中具有非常重要的作用。本论文对系统仿真类型进行了简单介绍，接下来，对计算机仿真在制造业中的应用及发展现状进行了详细的概述，最后对计算机仿真技术的热点以及对我国制造业的影响进行了研究，希望本论文的研究工作能够为我国计算机仿真技术在制造业中的应用与发展提供一点借鉴意义。

【关键词】计算机仿真技术 信息化 制造业

1对系统仿真类型进行概述

顾名思义，“仿真”就是对现实世界的物体进行模拟的一种状态，使其达到逼真的情形。在工程技术领域，经常采用系统仿真技术来研究相关事物，如通过系统模型的相关实验来研究设计或者存在的某个系统。

2对计算机仿真技术在制造业中的应用以及发展现状进行概述

由于我国是一个制造业大国，并且制造业在我国的国民经济收入中也占很大的比例，因此，国家及企业都非常重视我国制造业技术的发展。随着我国科学技术及制造业的进步，使得CIMS、NC、FMS、CAPP、MRP等都得到了快速发展。而系统仿真技术作为工程领域里面的一个重要手段，其被大量应用到我国制造业进行研究及实践，从而产生出一些先进制造技术。对于系统仿真技术而言，如果从本质上面来讲，其就是通过建立仿真模型，然后再对仿真模型不断进行实践模拟的一种先进技术。它的实现过程主要是由仿真语言、计算机高级语言、以及计算机仿真软件来实现，具体情况如上图2-1所示。可以很明显的看出，对于一个典型的仿真软件来讲，它主要包括程序包、仿真语言、仿真环境三种不同的形式，它的覆盖功能也不是完全相同的，并且，从下到上是大致的反映了计算机仿真软件的一个发展情况。随着相关技术的发展，直到上个世纪80年代后期，出现了一体化的仿真环境。随着我国计算机技术的进一步发展，开始出现了面向对象的并发执行机制，这样，就非常容易的实现在数据库管理的基础之上来对实验及模型数据、以及实验仿真的结果等进行统一的管理，与此同时，人工智能等相关的先进技术也开始应用到仿真建模、运行以及对仿真的结果进行分析之中。另外，广义的制造系统的相关仿真器也开始大量出现，在某种程度上面很好的实现了对制造系统进行的非语言建模、以及模型数据驱动等相关的重要功能。比较典型的一体化仿真软件有TESS等，广义的仿真器有FATOR等。

3计算机仿真研究的热点以及对我国制造业的相关影响

自从上世纪末以来，随着我国制造业的竞争不断加剧，产品生产周期不断缩短，这样就导致系统仿真技术不断向横向的方向发展，在制造业里面比较典型的就是“虚拟制造技术”的发展。根据虚拟制造的概念可以得知，需要先采取计算机来模拟整个产品的设计及制造过程，这样便于发现各种问题，并且在产品制造之前就把问题解决掉，从而提高生产效率及产品质量。随着制造业的发展，仿真技术在我国制造行业里面的又一个重要研究热点诞生，即虚拟产品的开发（VPD），它最早是来源于并行工程的思想。并行工程技术（CE）在对产品进行开发之前就对产品的整个生命周期进行全面的考虑，这样，对解决相关产品的设计以及开发之间的矛盾是非常有益的。而虚拟产品开发是在并行工程的指导下，把大规模的产品数据管理系统以及CAD等产品设计系统等进行综合起来，从而进一步的形成虚拟产品的开发环境，这样就可以在该环境下进行产品的策划、设计等，以及预测产品在真实环境下的相关特征、功能及性能等，这样在进行实际设计、生产的过程中，可以减少反复或者变更等的次数。VPD技术能够深入到各种复杂产品的制造之中，从而为企业产生巨大的经济效益。随着计算机技术的高度快速发展，对仿真技术的相关应用已由单一的形式向复杂性的方向进行发展。由于现代制造企业面向全国甚至全世界，因此，它的仿真对象也是分布在不同的时空，在这样的背景下就产生了分布交互化仿真技术（DIS）。对于这种仿真系统来讲，它所包括的内容有：构造实体、实体-虚体、真实方面的实体等，并且，这些实体是可以基于不同时期的相关技术、不同产品的相互组成、不同的系统方面的目的、以及不同生产厂家的相关技术等，对于这样的复杂情况是允许他们进行交换操作的。分布交互化仿真技术（DIS）通过采用计算机网络将分布在不同地点的仿真设备进行连接起来，这样便可以通过实体之间的数据方面的交换构成时空到合成仿真环境的一种比较先进的仿真技术。如今，在我国制造业中已经产生了虚拟企业或者类似于DIS的虚拟研究开发中心等。就目前来讲，比较出名的就是香港城市大学与香港生产力方面的促进局共同构建的快速科技中心，它就是虚拟研究开发中心。由于当今社会是动态快速发展变化的，人们的需求更多转向个性化、多样化等方向，因此，对于制造企业来讲，它们就要抓住市场的需求，然后采取方式（如柔性生产制造）来快速响应市场需求，这样才能够为企业获取更多的市场利润，但是，通常情况之下，由于企业在短期内存在相关资源欠缺等方面的局限性，在这样的背景下，企业要想获得市场机会，它们就有可能通过互联网来临时连接成一种动态方面的联盟-也就是所谓的虚拟企业。

4结束语

随着我国社会的不断发展，导致计算机仿真技术的发展也日新月异。在制造业中，对于整个产品的生命周期来讲，仿真技术都表现出其强大的发展潜力。在当今制造业竞争激烈的社会，计算机仿真技术在制造领域的应用及发展在不断的扩展，其功能也更多的面向可视化、智能化生产、绿色制造等方面不断发展。

作者：何勰绯

计算机仿真论文:化工中计算机仿真技术研究

摘要：目前，计算机逐渐被普及到生活生产各个方面，并逐渐被拓展至化工行业内应用，计算机仿真技术化工行业内应用范围渐渐被扩大，某种特殊程度上促进化工行业可持续发展。本文由计算机仿真技术化工行业应用角度阐述该技术优势，以及对其应用必要性，希望可以对相关工作者带来一些启示。

关键词：计算机仿真技术；化工；应用

伴随科学技术逐渐发展进步，化工行业设施装置逐渐趋于大型化、复杂化发展，自动化水平逐渐提升，操作要求更加严格。需要相关操作人员与技术人员渐渐提升自身业务能力与水平，不单确保生产设备能够稳定安全与长期运行，还需要有关工作者对于发现事故做到尽快合理处理，争取避免有所损失。在化工行业里，传统培训体系偏向于师傅带领徒弟传帮带形式，而有关工作人员对于故障处理的能力，通常要靠长时间实践积累为主，还要具备资历师傅将其所掌握的原封不动传授给徒弟。该方式比较真实，但却受到授培训时间与周期限制，培训内容缺少丰富性，某种程度上有可能增加相关工作者独立上岗时间，不符合生产技术可持续发展与生产装置更新所需。

1应用计算机仿真技术重要性

化工行业常需要针对部分具体工程设备与工艺流程予以操作，才逐渐深入至岗位操作人员，然后通过培训，培训工作通常结合实物挂图与微缩器具将知识传授出去，传授过程比较枯燥。实物挂图与教具基于实用因素与经济因素，并不选择大尺寸，致使所有培训工作人员详细掌握相关操作与原理。结合3D技术绘制能够让设备形象更趋于逼真化，可做任意旋转，使培训工作人员可实现全方位观察工艺与设备[1]。结合Flash技术制作设备动画有效代替挂图，对设备动态进行演示的时候更为生动形象，帮助相关人员针对设备工作原理予以掌握，能够很好带动培训人员热情。并且，使用设备较为方便，对使用要求可以很好满足。

2基于计算机仿真技术化工数据模型

结合计算机做仿真模拟，是把化工过程数理带入计算机当中，接下来经计算机把工艺过程进行模拟与反映。所有原理基于人为因素转变，可以得到与之匹配反应过程与反应结果变化值。通常情况下它存在下述优势。其一，友好人机交互界面。当前，诸多化工业模拟软件设计规则都以微软公司为基础，使相关工作者能快速上手并投入相关操作中，让相关人员感到轻松便捷，培养浓厚实验兴趣，并充分调动起工作积极性与能动性。其二，对工程装备的性能反应较为真实[2]。要充分分析化工设备反应过程，建立同它相互匹配模型，凭借实验把所有过程全权反映出来，对操作工人熟练快速掌握操作技能非常有利。我们在下述文章中列举一个化工工业常会涉及到的一个模型，希望可以供相关操作人员参考。计算机仿真系统具有许多特点，如重复、复杂性和多个，20世纪50年代初，西方国家一直在计算机仿真系统的动态和静态特性进行了研究，并取得了非常重要的影响。仿真系统对我国化工行业也进行了一系列的设计和研究，但也限于静态研究范畴。

3针对电子数字方面的研究

基于计算机仿真系统的特点，可以把它看作是非线性的本质，及其相对高阶的时候，分析方法和经典控制理论，计算机模拟在化工系统动态性能研究是非常困难的[3]。本文通过计算机在电子数字计算机系统微积分方程，计算，介绍了结合时域动态性能指标体系，这将最终调整方案出来。第一，系统是稳定的；第二，在数值计算时，系统的输入值等于0.0123;第三，在排除干扰因素，把化学工作在正常状态；第四，干扰因素考虑在内的情况下，各种干扰因素也作为单独的个体来处理。本文通过预测校正格式，欧拉方法是迭代微分方程数值积分计算。

4计算机仿真系统的改进方案

当前，化工仿真系统应用范围很广，但由于化工设备操作和较大的工艺流程不同，当前的仿真软件，仿真机器，更好的培训新员工无法满足，因此，未来的新的仿真技术和仿真软件的发展空间仍然是大[4]。未来，应该与自动控制理论相结合，适当参考校正环节能有效地改善系统动态性能的质量，使其有较高的稳定性和抗干扰能力。可以连接到气体的输入端仿真系统的微分和积分负反馈环节，最终会使动态性能大大提高，它相当于系列的介绍和链接。我们计算的结果可以看出，只要相应的参数选择正确获得超出预期的效果。微分和积分部分的结构可以被视为一种天然气供应预感桥，放置在相同的速度管道温度传感器已经变成一座桥两个手臂，表达时间常数很小，时间常数相对较长。仿真系统的输入结构的负面反馈链接到系统具有更好的动态性能。基于基本知识理论，修正的链接对系统控制精度的影响，通过计算结果我们可以看到，只要精心挑选的组件参数，达到理想的效果是指日可待。我们提倡这项计划的最明显的特征是它简单易操作，换句话说，只要其中一个传感器连接到导管，同时本文串并联在同一桥臂上面的。连接到放大器的输入和先进的网络，结合线性系统的自动控制原理做提前修正原则，与放大器的输入电阻和电容组成先进的网络，可以很好的改善系统的动态品质。讨论上述3种改进方案是基于先进的理论为基础，由计算结果可以看到，他们所有的3种基本上可以改善系统的动态品质。第一种和第二种的系统还可以明显改善方案来提高抗干扰能力。和改进项目的这些类是基于现有技术的前提下，没有相对比较容易实现的障碍。当然，想把他们对实际系统的引用，还需要很长一段时间。

5结语

目前，计算机仿真技术生产与培训方面应用比较多，所以，要着重强化对仿真软件与仿真机器开发设计，计算机仿真技术进一步推广，要对该项技术加速深化，让它的应用范围与性能得以提升。计算机仿真技术应用，促进高新技术更进一步发展，促进科学技术加速发展，同一时间为化工行业提供更为广阔发展空间。未来可持续发展当中，化工行业把握计算机仿真技术应用措施，为企业赢得更多收益。

作者：宋丽萍 梁成刚 单位：包头轻工职业技术学院

计算机仿真论文:工业工程实验课程计算机仿真技术研究

摘要：为了应对工业工程在有关工业系统设计、管理及优化等综合性实验课程开发难度较大的问题，该文提出将计算机仿真技术与项目教学、案例教学相结合，实现了“教、学、做”一体化，并且，在显著改善实验教学条件、提升实验教学效果的同时，减少了设备消耗，尤其是耗材的使用量，节省了实验经费，而且克服了时间与空间上的限制，使得工业工程综合实验课的开课率和学生的专业综合能力得到显著提升。

关键词：计算机仿真；工业工程；实验教学

计算机仿真技术是继数学推理与科学试验之后认识世界自然规律的第三类基础方法。基于计算机仿真技术的虚拟教学是指利用实物和计算机软件共同模拟出真实的情境，让学生在模拟的情境下进行探究和学习。这种教学方法生动形象，接近现实工作场景，有利于提高学习兴趣，使学生在短时间内进入相应情境，真实的体验如在现实中执行任务的感觉，以达到更快掌握技术手段的目的，而且这种教学方法可以利用计算机软件的优势创造出灵活多样的工作场景且不受行业限制，使学生对实践问题的认识更深入，采用的应对方法更灵活。由此“计算机仿真技术”便成为专业学习及实际应用中的重要方法和技术手段。工业工程作为管理科学与工程的二级学科，其人才培养目标是培养出面向生产、管理、服务的高级专业技术和管理人才，面向的工作岗位主要有制造业现场管理、产能计算、生产计划与控制、项目管理、精益生产等，以及服务业的流程优化、工作研究等。其中，制造业涉及行业范围广、产品种类多、工序过程各异，因此，在教学过程中需要通过一系列系统的实验项目培养学生专业的问题提炼能力及问题分析能力，并采用专业的技术方法和手段有针对性的对问题本质进行处理。然而，正是由于工业工程方法应用行业的广泛性及多样性，使得我们不可能如其他5类工程学科般拥有自己典型的实验实训设备，亟需我们在实践教学过程中探索新的教学方法与实验支撑技术。

1工业工程实验课程教学现状分析

工业工程类实验课程的教学，在传统的教学模式中，主要是以“理论课+实验室”的模式，强调学生对工业工程专业基本方法和技能的掌握与应用，如，工作研究、动素分析、人机工程、物流工程、流程优化、现场改善等基本技能与方法论。传统的实验教学过程中，基本上遵照如下流程：首先，引导学生进行以上理论课的学习，使学生知道、了解并掌握这些基本的专业手法与技能；其次，通过开设相关实验课程让学生对所学的这些技术方法展开实践，从而帮助学生达到训练并养成工业工程专业素养的目的。然而，目前所开设的相关实验课程均是就某一独立技术方法而展开的较为单纯的技能训练，如，工作研究的实验主要是针对动作研究、动素分析、生产节拍平衡开展具体分析过程实践，帮助学生深刻体会这些基本专业手法的实际应用场合；人因工程，主要是通过系列人因实验带领学生亲身体验，感受高度、亮度、颜色、频繁度、规律度等人因影响因素带给人视觉、听觉等感官的切实感受，从而探讨基于人因的合理化设计、布局及工作安排；设施规划布局则是基于物流分析方法，通过物流强度度量，分析部门间的相关性强度，从而为合理布局、物流优化提供有效参考。以上这些实验均对学生在工业工程专业基本方法技能的培训上起到了有效效果。然而，却并未在促进学生养成工业工程职业素养上发挥强化作用。原因在于，缺乏像物流工程、系统工程、系统建模及仿真优化等这类有关工业工程系统设计、管理及优化的主干课程的综合性实践项目，要设计出针对本专业基本技能方法的综合性实践项目，需要的制造业相关设备、产品品种等数量巨大，且耗费大、成本高，很难从实际操作入手，计算机仿真方法不失为解决此问题的一种有效方法。基于计算机仿真技术的虚拟教学则以其高效率、低成本、内容丰富、性能有效和安全等优势得到越来越多的应用和推广。因此，应该将“项目教学”“案例教学”“教、学、做”一体化和基于计算机仿真技术的虚拟教学的方法结合起来，充分发挥各自的优点，提升实践教学效果。基于计算机仿真技术的虚拟教学很容易与其它先进的教学方法相结合，因此，在工业工程类实验课程的教学中，将基于计算机仿真技术的虚拟教学与其它教学方法相结合，有助于提高实验课程教学效果，而且成本低、效率高，使学生可以不受场地、行业、设备与产品的限制，使学生更好的掌握专业技能和方法，并通过基于计算机仿真平台开发的综合性实践项目，锻炼学生的工业工程系统设计、管理及优化的综合能力，培养学生的专业素养，从而促进本专业人才培养效果的提升，计算机仿真技术在工业工程类实验课程的教学中具有重要的意义。

2计算机仿真技术在实验课程教学中的应用

计算机仿真技术为人们提供了一个理想的实践教学手段，目前国内外已经普遍将其应用于军事训练、课程教学、运动训练以及医学研究等方方面面。美国是计算机仿真技术虚拟现实的起源地，现在美国计算机虚拟仿真技术的发展水平也比较高，在这个领域代表了国际先进水平，也是第一个把虚拟仿真技术应用在教育教学中的国家，目前在感知、用户界面、后台软件和硬件等几个方面，形成了一个比较系统的虚拟仿真教学仪器架构。如，美国的卡罗莱纳州立大学利用Java技术建立了基于Web的探索式虚拟物理实验室，主要有以下几个模块：基于JavaApplet的虚拟实验设备和实验设施、相关的实验课程模块、实验结果评价模块、协作模块。在欧洲，英国在计算机仿真技术虚拟现实的相关领域处于领先地位，研究出了虚拟仿真软件包，并应用在教学仪器和工业安全培训等方面。如，英国的诺丁汉大学在教育和学术方面对虚拟仿真技术进行了研究与探索，其目标主要在于探索桌面虚拟仿真的输入设备应用上。此外，该小组还和其他学校紧密合作，将其仿真系统应用在了特殊学生教育中。在中国，目前各个大学和科研机构也广泛采用计算机仿真技术建立虚拟场景进行相关领域的教学与研究。例如：中国科技大学开发出第一套基于虚拟仿真的教学仪器系统——利用虚拟仿真技术进行几何光学实验平台的开发，系统将计算机辅助教学仪器的智能化仪器、计算机技术、虚拟仿真和物理教学仪器等有机结合，把物理教学仪器系统推进到了新的领域；北京润尼尔网络科技有限公司以北京邮电大学强势的网络、通讯、电子三门学科为基础，采用JavaApplet技术、B/S结构、J2EE框架，为解决高校日趋紧张的实验设备及实验场地等实验教学问题，由北京邮电大学网络教育技术研究所组织精英力量，经过多年研究，开发出了配套的虚拟实验系统。通过对国内、外的基于计算机仿真的虚拟现实教学应用情况进行对比，我们发现：当前，国外基于计算机仿真的虚拟实验比国内开发时间早，应用相对成熟，不管是在仿真器材还是仿真软件上都比较丰富、且功能较多；同时，国外很多成熟的仿真实验产品价格普遍偏高，且技术难度也不太适合本科学生，更适合研究所或工程师使用。尽管如此，我国还是有很多现行的成熟的计算机仿真软件供我们选择，这些成熟的仿真软件具有界面友好、可扩充性、支持二次开发等特性，甚至大多实现模块化利于定制化实验的开发，基本上能满足国内高等院校实验教学需要及丰富的仿真实验需求。因此，国内很多高校及科研院所普遍采用购买成熟的仿真软件产品，基于自身的仿真实验需求进行对应的二次开发，从而设计出适合自己的基于计算机仿真的虚拟实验平台，并得到了很好的应用发展。就工业工程类实验课程而言，现在市面上流行的仿真软件，如，Flexsim、witness、em-plan等都能提供给我们一个良好的仿真实验平台，供我们在这些平台上进行综合性实践项目的构建和开发。

3基于计算机仿真技术的实验教学模式开发

在深度分析学生学习特点和企业真实需求的基础上，基于建构主义学习理论和混合式学习理论，按照社会发展对人才培养的要求，结合计算机仿真实验教学设计的基本原则，借鉴信息化和项目教学、案例教学设计方法，探索出基于实践项目、真实案例和工作任务的计算机仿真实验教学模式，实现了“教、学、做”一体化的实验设计。该模式由“项目导入、制定计划、实施计划和成果展示与评价”4个环节组成，其中，计算机仿真实验教学贯穿了该模式的所有环节。下面简单介绍该模式的具体实施方案。

（1）在“项目导入”环节，专业教师的活动包括：借助选定的计算机仿真实验平台，导入项目任务及目标、展示项目结果，让学生对项目有一个直观的认识，然后再布置具体的实践任务；利用计算机仿真实验平台，让学生明确自己应当完成的具体任务和完成任务后可以获得哪些知识以及达到什么样的技能水平；在充分考虑学生的现有知识和能力水平的基础上，适当采取分工协作方式，安排具体的任务完成时间及成果的评定方法等。

（2）在“制定计划”环节，学生的活动包括：通过自主学习、分工协作等方式，对具体实践项目的目标、任务进行分析；确定任务所涉及的专业方法和技能手段，充分应用已掌握的专业知识和能力，借助计算机仿真实验平台，设计出仿真实验模型帮助决策与优化；确定仿真实验任务的实施步骤，为仿真实验任务的实施做好充分的准备。

（3）在“实施计划”环节，学生的活动包括：在计算机仿真实验平台上，按照拟定的计划，逐步完成实践项目的仿真任务；在完成实践项目仿真任务的过程中，学生通过应用所学专业知识和技能，建构自己的专业知识，从而帮助自己养成专业素养。

（4）在“展示与评价”环节，学生的工作包括：在计算机仿真实验平台上展示自己的实践项目仿真成果；参与讨论和评价；通过对比分析，学生对自己的实践项目展开进一步的仿真优化处理。

4结语

将计算机仿真技术与项目教学、案例教学更加紧密的结合起来，能够更好的实现“教、学、做”一体化，并且，在显著改善实验教学条件、提升实验教学效果的同时，减少了设备消耗，尤其是耗材的使用量，节省了实验经费，而且克服了时间与空间上的限制，使工业工程综合实验课的开课率和学生的专业综合能力得到显著提升。计算机仿真技术在专业实验教学方面的应用前景广泛,值得深入研究。

作者：赵灿灿 单位：首都经济贸易大学安全与环境工程学院

计算机仿真论文:计算机仿真技术与信息处理结合分析

摘要:进入新时期以来，得益于计算机技术不断进步，仿真技术成为了当前其主要发展趋势。这是因为借助于该计算机技术，使得人们能够通过构建精准而逼真的模型实现对物体进行三维图像模拟，这一优势使其迅速被应用各行各业生产建设中去。而信息处理作为计算机重要的基础组成，仿真技术在很大程度上依赖于其，因而可以说这二者有着极为密切联系。对此，本文将基于笔者多年计算机研究实践，对计算机仿真技术进行概述，并分析该技术，最后在探究其与信息处理的结合。

关键词:计算机;仿真技术;信息处理;结合;探究

1计算机仿真技术概述

计算机仿真技术(ComputerSimulation)指的是通过运用建模、仿真以及图像处理分析等方式把不可视的物体转变成为可视形象化模拟，从而使得人们能够借助于此了解该物体性质、规律等。结合实践来看，建模可以说是该技术的重要组成部分，通过建模可以实现在实际情况下难以或无法实现对物体内部构造模拟，随后再辅以相关技术，让我们能够全面而准确地掌握物体。正是凭借于这一优势，使得计算机仿真技术被广泛地应用到诸如建筑、航天、交通以及制造等多种行业，并逐渐成为行业中不可获取重要技术。

2计算机仿真技术分析

计算机仿真技术就是通过计算机对物体进行虚拟模拟的技术，结合实践来看，其主要涉及建模思想、图像处理分析与数字化等技术。通过研究可知，该技术在运用过程中一般经历以下几个步骤:

2．1对物体进行数据模型构建

实践中，计算机仿真技术运用第一个步骤便是对物体进行数据模型构建。在此过程中，主要使用归纳与演绎两种分析方法，有时我们只需单独使用某一方法便可以实现数据模型构建，有时则需要将这二者结合，这需要技术人员根据相关要求决定。以演绎法为例，首先计算机将物体模拟的数字化数据进行采集，随后系统在此基础上根据所设定参数对上述数据开展演绎分析，将该物体数据模型构建起来。

2．2物体仿真模型实现

当物体数据模型构建起来后，技术人员需要对其进行仿真模型实现。简单来说，就是技术人员通过使用编程语将所构建数据模型进行程序化处理，从而使得该模型实现仿真。需要注意的是，在物体仿真模型实现时，所使用编程语言众多，技术人员必须在充分结合数据模型特征以及相关要求基础上进行数据分析，随后准确地使用编程语言将其模型化，最后通过程序化管理，确保仿真模型实现。

2．3仿真模型验证

在上述工作完成后，为了确保所构建物体仿真模型有效性，技术人员需要对其进行验证。此项工作的重点主要是在于对该模型中数据根据相关方法开展验证，随后技术人员根据相关标准对验证结果进行判断，从而确定该仿真模型是否达到要求。

3计算机仿真技术与信息处理结合探究

正如上文所述，计算机仿真技术的实现在很大程度上依赖于信息处理，将二者相结合对仿真来说不但有助于有效地提升其效果，同时也可以使得仿真实验功能不断完善;而对于信息处理而言，则可以在把抽象的信息进行可视化、虚拟真实化处理前提下，有效地提高其处理准确性以及效率。有鉴于此，加强二者地结合与应用逐渐成为了当前主要发展趋向。对此，下面笔者将二者一些结合进行简单阐述。

3．1计算机仿真技术与光信息处理结合

光信息处理具有速度快、容量大、可并行等优点，是一类极为先进的信息处理技术。而计算机技术对二维图像信息的处理有着显著的优势，将二者进行有效结合，可以有效识别图像特征、增强图像处理能力。例如CAI、CAD等软件都是现阶段科学研究工程实际的新手段。

3．2计算机仿真技术与软件信息处理结合

除了上述与光信息处理相结合外，计算机仿真技术与软件信息处理结合也是当前极为重要的一种形式，而在此其中以matlab软件最为典型。该软件作为计算机重要软件之一，不但涉及矩阵运算以及信息处理等众多方面，同时还具有很高的灵活性。除此之外，该软件在信息处理上还具有诸如运算安全性高、输入快捷以及功能丰富等诸多优点，因而使得其成为了当前计算机仿真技术与软件信息处理重要的结合与应用。结合实践来看，技术人员在运用matlab软件时，首先将所要处理的信息输入到其中，随后该软件按照相关设定开展仿真模拟，然后计算机在此基础上对信息开展可视化处理，如此一来将极大程度地提升信息处理工作准确性以及效率。

4结束语

总而言之，计算机仿真技术是现阶段应用较为广泛的计算机技术，并且定将在未来发展的道路上越走越远。而对于信息处理来说，大部分信息处理技术已被植入到计算机仿真技术当中，将二者相互结合起来，不能呈现出巨大的优势，并且极具发展空间，具有极为广阔的研究价值。

作者：高晓星 单位：河北省石家庄经济学院

计算机仿真论文:汽车领域计算机仿真技术研究

【摘要】随着控制理论、计算技术、计算机科学与技术的飞速发展,系统科学研究的深入,计算机仿真技术已经逐渐发展为一门新的学科。信息处理技术的突飞猛进,更使得仿真技术得到了迅速发展。计算机仿真技术是分析和研究系统运行行为、揭示系统动态过程和运动规律的一种重要手段和方法。本文分析了轿车产品的特点，研究了计算机仿真技术在轿车全生命周期中不同阶段的应用现状，以及相关技术思想的发展。

【关键词】计算机；仿真技术；轿车；发展

1前言

计算机仿真技术是一门利用计算机软件模拟实际环境进行科学实验的技术。它具有经济、可靠、实用、安全、灵活、可多次重复使用的优点,已经成为对许多复杂系统进行分析、设计、试验、评估的必不可少的手段。它是以数学理论为基础,以计算机和各种物理设施为设备工具,利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验仿真研究的一门综合技术。

2计算机仿真技术的发展

计算机仿真技术主要是随着计算机技术、计算技术、图形图像技术、复杂系统建模技术和专业建模技术的发展而发展的。从历史上看,计算机仿真大致经历了四个发展阶段:

2.1模型试验

最原始的仿真思想,其模型试验是基于物理模型进行的,缺乏柔性和精度。

2.2数字化仿真

采用计算机进行分析计算,但是计算结果表达局限于记录文件和图表上,缺乏直观形象。

2.3图像化仿真

大量采用丰富的图形图像技术来表达仿真结果,如三维图形。

2.4虚拟现实技术

不光采用三维图形技术表达计算结果,而且采用特殊装置,如戴上三维数据头盔,触摸仪器等,使人有身临其境的效果。

3计算机仿真技术的关键

目前,计算机仿真计算的关键技术主要包括:

3.1面向对象的仿真

(object-OrientedSimulation-OOS)其主要是将整个系统的功能设计和实现归属为对对象的操作及对象信息的彼此综合利用来实现,对象间信息的传送引起了系统的活动。

3.2分布交互仿真

(DistributedInteractiveSimulation-DIS)主要是通过计算机网络将分散在各地的仿真设备互连,构成时间与空间互相耦合的虚拟仿真环境。

3.3智能仿真

(IntelligenceSimulation-IS)主要是以知识为核心和人类思维行为作背景的智能技术,引入整个建模与仿真过程,构造各处基本知识的开发途径。是人工智能(如专家系统、知识工程、模式识别、神经网络等)与仿真技术(如仿真模型、仿真算法、仿真语言、仿真软件等)的集成化。

3.4人机和谐仿真

主要包括可视化仿真、多媒体仿真、虚拟现实仿真。[1]

4计算机仿真技术在汽车领域的应用

汽车产业是我国的支柱产业之一，具有极大的发展潜力。尤其是在轿车生产方面同其他发达国家相比还有很大差距，入世必然会对我国的民族轿车工业产生一定的冲击。为了抵御这种冲击，迫切要求我们认真分析世界轿车工业发展的新趋势，学习和借鉴其中的新思想和新技术，使我国的轿车产业能够顺利地同国际接轨，争取在未来的竞争中处于有利的位置。目前世界轿车工业的激烈竞争集中反映在降低生产成本上，即以价格优势去争夺市场。围绕着成本的降低，出现了许多新的发展趋势，如开发周期缩短化、生产管理精益化、目标成本控制化、零部件采购全球化等等。在这种情况下，传统的轿车设计开发过程显得周期过长、成本过高、而且效率低下，已经很难适应激烈的市场竞争的需要。为了解决这些问题，各种新的思想和技术纷纷出现，并被各大轿车生产厂家所采用，其中计算机仿真技术就是被广泛应用的技术之一。仿真技术是出自对系统研究的需要，用系统的模型对真实的或设计中的系统进行试验，以达到分析、研究和设计该系统的目的而计算机仿真就是利用现代计算机技术，对待分析的系统进行数字建模，并根据需要编制相应的程序对系统模型进行仿真分析的过程。计算机仿真技术为轿车产品的设计开发提供了强有力的工具和手段。通过将计算机仿真技术全面应用于轿车产品的设计开发过程，使得在设计阶段即可以对产品的全生命周期进行分析和测,[2]从而保证了产品的制造要求、使用要求、维护要求、销毁要求等。由于其先进性和革命性，计算机仿真技术已经得到汽车界的广泛重视。如福特公司第一辆样车定型之前，已经完成了全部仿真分析的95%以上，可以在工程开发阶段节省四千多万美元，在制造阶段节省超过十亿美元。通用公司由于在轿车设计开发过程中全面采用了计算机仿真技术，使得开发时间由原来的39个月减少到24个月奔驰汽车公司1998年之前已经完成了数字化轿车的设计，并实现了较强的虚拟显示技术，可以在设计阶段对轿车的总体性能匹配和车身系统布置设计等进行仿真分析、评价和改进。

4.1计算机仿真技术在轿车方案阶段的应用

方案阶段的主要任务是根据市场的发展和客户的需求等信息进行需求定义，包括参考样车选型、系统功能定义、技术经济评价等等。在方案阶段实际系统并不存在，设计人员根据不同的功能模型建立系统的动态模型，以便于比较不同方案的优劣。尽管此时模型的粒度较粗，但仍可为设计人员提供不同方案下的比较分析结果，并为进一步的设计提供决策依据。例如，轿车的技术经济评价就是在方案阶段，对轿车产品的技术质量信息、成本信息以及竞争对手信息进行建模，并在此基础上运用合适的理论方法综合处理这些模型，从而产生出可以对设计、管理与决策提供依据的综合知识。

4.2计算机仿真技术在轿车设计阶段的应用

在轿车的设计阶段，各种CAD/DAE工具已经得到广泛的应用，具有比较完善的数字化基础。因此这个阶段的仿真活动是同这些计算机辅助工具紧密结合的，甚至可以直接将CAD产品模型作为仿真模型输入，即由CAD软件来完成仿真建模工作，实现了部分的信息集成。这种信息集成是以一些图形信息交互标准为基础的，常用的格式有IGES、STEP等。但在实际使用时，由于各种软件对这些标准支持程度的差别，某些情况下CAD模型直接导入到仿真软件中会产生部分信息丢失现象，需要进行必要的修补工作后才能进行仿真分析。随着信息集成技术的发展，这些问题将会得到很好的解决。[3]

4.3计算机仿真技术在轿车制造阶段的应用

这里的制造主要是从技术角度出发，对产品的制造工艺的进行数值模拟与优化，对制造装备的进行数值模拟与改进。典型的如轿车车身覆盖件冲压成型工艺的数值模拟、模具型面抛光仿真等等。以轿车车身覆盖件冲压成型工艺为例，轿车中金属冲压件占到总重量的3/4，整个轿车的开发周期中，近40%的时间用于车身的设计和定型。采用传统的试错方法来解决冲压成型中的工艺问题已经无法满足现代轿车生产的需要。[4]在计算机仿真技术的支持下，通过在计算机上建立数字化模型，用有限元方法进行成型模拟，可以全面了解板料在成型过程中的应力、应变及厚度分布，预测成型缺陷，从而给设计人员提供进行工艺分析和模具设计的科学依据。通常所用的仿真/分析软件有CATIA、ANSYS、ADAMS、SIMPACK等。在西方发达国家，板料冲压成型的数值模拟技术已经称为缩短模具产品研制周期、提高产品质量、降低生产成本的必不可少的手段和工具。

4.4计算机仿真技术在轿车生产线阶段的应用

计算机仿真技术在轿车生产线阶段的主要应用包括确定生产管理控制策略、车间层的设计和调度、库存的规划管理等。其中用于生产管理控制策略的仿真包括确定有关参数以及用于不同控制策略之间的比较；用于车间设计和调度的仿真主要用于对各种可能方案进行分析评价，进而选择出最优方案；用于库存管理的仿真主要目的为确定订货策略、确定订货点和订货批量、确定仓库的分布、以及确定安全库存水平等等。[5]

4.5计算机仿真技术在轿车销售阶段的应用

在轿车的销售阶段，可以根据收集到的客户和对手的信息，通过计算机仿真手段来分析和比较各种方案，进而调整市场价格、制订销售策略等等。[6]

4.6计算机仿真技术在轿车使用阶段的应用

轿车的使用阶段，可以通过计算机仿真技术对用户进行驾驶培训、维修培训等。同生产设计阶段的仿真相比，这种面向用户的仿真大量应用了虚拟现实技术，由计算机全部或部分生成的多维感觉环境，使参与者产生沉浸感。通过这个虚拟环境，人们可以进行观察、感知和决策等活动。[7]

4.7计算机仿真技术在轿车回收阶段的应用

在回收阶段，计算机仿真技术可以用于对产品拆卸分解过程提供决策支持。严格的说，产品的可拆卸性应该是在设计阶段就予以考虑的因素。产品材料的使用和产品结构的合理性，直接影响废旧产品的可拆卸和回收价值。利用计算机仿真技术对产品回拆卸序列的分析和优化，可以对现有产品给出最大回收价值的拆卸方案。

作者：孙斌 单位：沈阳理工大学汽车与交通学院

计算机仿真论文:电路原理教学中计算机仿真应用

摘要：电路原理是电子信息类专业的必修课，具有理论性和逻辑性强、推导严谨，公式繁杂的特点，所以在电路原理教学中教学的任务中，教学难度大，教学的效果不理想。尤其是传统的教学模式难以满足教学的目标和效果。进行教学方式和方法的改善有重要的意义。因此，计算机仿真技术在电路原理的教学中受到极大的欢迎。本文从传统电路原理教学中存在的问题角度进行分析，探讨计算机仿真技术的特点、计算机仿真技术在教学中的应用以及独特的优势，希望能对电子信息行业的工作者有一定的帮助。

关键词：计算机仿真技术；电路原理教学；Multisin应用

在高校的电子信息类专业中，电路原理教学是一门基础课程，对学生专业知识和技能的掌握具有重要的意义[1]。然而由于抽象性较强、难度较大等原因教学的效果不理想。近年来随着社会经济的发展，计算机也逐渐普及开来，计算机仿真技术在高校教学中的比重越来越大，有利于提高教学的效果和质量[2]。

一、传统电路原理教学中存在的问题

电路原理教学需要作图进行授课，抽象性强。但是传统的教学模式难以满足教学的要求，教学的效果低下。首先是理论性强、抽象。电路原理教学需要学生对电路、元件等等各个环节都要熟悉，比较注重原理概念性的教学。同时还需要学生进行大量的计算推导和联想，将抽象的东西转化为具体的事物，所以整个课堂气氛沉闷，学生感到枯燥乏味，教学效果不理想[3]。其次是在电路原理的教学过程中，需要画大量的电路图，通过图形来进行讲解。在传统的黑板教学中，图形复杂导致画图不精确，另外也浪费了大量的课堂时间，整节课没有很好地利用，教学的效率不高。最后，传统的课堂教学实验中，难免会出现仪器的故障、电子元件的损坏等情况，影响实验的正常开展，不仅浪费了上课的时间，也造成了资金的浪费，打击了学生的动手积极性和参与性，制约了教学工作的开展和完成。在这种形势下，加强对传统教学模式的改革尤为重要。在目前的高校电子信息类专业教学中，计算机仿真技术的应用越来越广泛，教学的效果大幅度提高。

二、计算机仿真技术的特点

第一是更加生动直观，便于学生理解。传统的教学模式以黑板教学为主，图形复杂，注重理性的分析，学生很难接受。在电路原理教学中引入计算机仿真技术，可以将繁复的电路图等资料详细地绘制出来，具备直观、生动的界面，学生也更容易接受，有利于学生的理解和记忆。

第二是为电路原理教学提供了多重的手段。传统的教学理论型较强，需要经过严谨的推导和大量的计算，学习的难度较大。在教学中应用计算机仿真技术，可以把许多元件细致地描绘出来，而且更加的齐全，为学生的学习提供了便利。另外，计算机仿真技术功能强大，不但可以保存各种工作状态中的电路数据，还可以打印出来进行教学。最重要的就是当电路中出现短路或其他故障时，计算机仿真技术可以进行提前的预防和提醒。

第三是为课堂教学提供简单有效的实验方法。在电路原理教学活动中，实验是必不可少的一个环节，对巩固知识具有重要意义。在教学中引进计算机仿真技术，保证了成本的低投入，学生的实验过程避免受到其他不必要因素的影响，保证了实验过程的顺利开展和完成。另外，学生在实验过程中，不会造成原料和器材的损坏浪费，可进行长期的、反复的实验。计算机仿真技术帮助学生学习，激发学生学习的兴趣，提高教学的效果。

三、计算机仿真技术在电路原理教学中的应用

一方面计算机是一种智能化的工具，在电路原理教学中，能够自动建立电路运算方程，并且进行计算，将结果通过图形的方式表达出来。因此，在电路原理教学中，引用Multisin（电路仿真软件）软件进行教学活动，可以激发学生的学习兴趣，提高学生的参与能力和动手操作的能力，有利于帮助学生直观地了解掌握知识，提高教学的效果。

另一方面Multisin软件具备齐全的电子元件，并且可以进行长期的实验而不必担心器材和原料的损坏，资金投入较少。另外，Multisin软件的功能齐全，可以进行各种类型的仿真电路实验活动，得到详细的数据报告和图形，并且可以将Multisin软件和多媒体技术相结合，在大屏幕上演示整个实验的过程，让学生更加直观地参与、了解电路的原理，掌握专业的知识和技能[4]。

再者，因为社会经济的发展和对人才的需求，Multisin软件应用于电路原理教学已经成为一种趋势，对于高校教学工作具有重要意义。Multisin软件是一款专门针对于电路设计和仿真的工具类软件，随着科学技术的进步和多媒体技术的发展，Multisin软件在国内和国外的电子行业应用的范围越来越广泛，已经成为高校电子信息类专业教师和学生进行授课和学习的教学工具。

四、Multisin软件在电路原理教学中的独特优势

第一是有助于帮助学生加强对基本概念和原理的理解和掌握。电路原理课程具有衔接性和实践性，因此在高校的教学活动中，通过将Multisin软件和PPT相结合的方式，制作一个教学用的多媒体课件，并在课件中标明重点和难点。在教学过程中，理论部分的学习通过PPT幻灯片制成文字进行授课；在实验部分，依赖于Multisin软件强大的仿真能力，利用图形、视频、现场操作等方式对学生进行演示，将抽象的、逻辑性较强的文字转变成生动的、具体的图像，实现理论和实践的良好配合。另外，在PPT幻灯片的制作过程中，可以将电路原理的仿真过程穿插到课件当中，使整个多媒体课件内容丰富，文字图形的协调搭配为课件增添了吸引力，同时能够让学生直观地接受知识，提高学生的学习积极性和动手操作能力，保证教学活动的正常开展和完成，促使电路原理教学实现改革和完善。

第二是有利于学生自己分析解决问题，提高自主能力。在“电路原理教学”中，运算量大，公式的运用和推导复杂，造成整个电路的工作原理十分的抽象和枯燥，难以集中学生的学习注意力。其次，教师在授课过程中进行纯理论知识的灌输，用文字对电路工作的原理进行分析和讲授，学生往往是难以接受，教师的“教”和学生的“学”之间脱节，抑制了学生的学习积极性，教学的效果不理想。只有将理论变得生动和具体，抽象变得形象化，学生对知识有充分的兴趣，主动地参与课堂，才能够更好地学习和掌握电路原理，完成教学的任务和进度。因此，在教学中引入Multisin软件，利用Multisin软件独特的电路分析的能力，例如运算放大器对数据的放大性能分析等等，学生可以自主地发现并解决出现的问题，并在实验的过程中通过多次反复的实验来验证结论，提高学生独自分析问题的能力，将对电路原理的学习从理性的认识上升到感性的认识。

第三是有利于帮助学生掌握电路的结构。在电路原理教学中，需要绘制复杂的电路图来进行授课和设计。但是在传统的教学活动中，电路原理是通过黑板教学完成的，用手绘图形保证不了电路绘制的准确性。另外，手绘图形的复杂导致学生难以辨认，无法集中学生的注意力，造成上课的效果低下。在教学中应用Multisin软件后，情况大大改善。因为在Multisin软件的元器件库中，具备数量齐全的各种电子元件，在进行电路原理教学中所需的电子元件都可以找到，而且元件的大小并不是固定的，可以根据实际教学和实验所需的参数和大小进行更换。因此在教学中绘制电路图的效率和速度大幅度的提高，并且还可以随时地增删。与黑板教学相比，Multisin软件仿真技术具有独特的优势，成为电子信息类专业教学中的主流工具。再者，利用Multisin软件绘制完电路图之后，可以直接将电路图进行课堂的演示，在教学中对电路图进行仿真分析，帮助学生更加了解电路的结构和各个元器件的作用，集中学生的注意力，激发学生的学习积极性和能动性，提高教学的效果。

五、结束语

传统的教学模式和教学的手段已经难以适应时代的潮流，所以进行教学方式的改进和完善，应用先进的技术辅助教学是非常有必要的。电路原理这门课程的理论性和操作性强，学生在学习的过程中因为知识比较抽象而感到难度过大，因此在教学中运用Mul-tisin仿真技术辅助教学是非常有作用的。Multisin软件将抽象的理论文字转换成直观的、具体的图形和图像，并且针对教学的重点和难点充分利用自身独特的优势和PPT软件相结合，制作内容丰富、生动的课件，帮助学生更好地进行学习，了解和掌握专业的知识。将传统的教学和先进技术相结合，激发了学生的学习积极性，提高了教学的效果，促进了电子类专业的长远发展。

作者：刘增磊1 高爱莲1 王栋2 陈娟3 单位：1.南阳理工学院 2.山东交通学院 3.国网山东禹城市供电公司