仿真科学与技术范文

【关键词】仿真技术；电气控制技术；仿真教学

1引言

近年来，各大高校开设了机电一体化、电气自动化等专业，电气控制技术课程的教学必不可少。就电气控制技术课程而言，这是一门实践性很强的学科，在学习这门课程的时候，受客观条件的限制，电气控制技术的实践性教学难以开展起来。仿真教学方案在很大程度上弥补客观条件的不足，提出了真实现场实物演示的教学模式，有利于提高电气控制技术教学的教学水平。如何在电气控制技术教学中应用仿真技术，是电气控制技术教学关注的重要课题。

因此，研究仿真技术在电气控制技术教学中的应用具有十分重要的现实意义。鉴于此，笔者对仿真技术在电气控制技术教学中的应用进行了初步探讨。

2概述电气控制技术课程中的仿真教学

电气控制技术课程中仿真教学的基本内涵，可以从仿真控制系统的结构与工作原理和仿真技术在电气控制技术教学中的意义两个方面进行深入了解。

2.1仿真控制系统的结构与工作原理

仿真控制系统软硬件由MCGS组态软件、计算机、PLC、通讯电缆和输入信号板等组成，如图1所示。

2.2仿真技术在电气控制技术教学中的意义

电气控制技术的实践性，要求在教学过程中培养学生的专业技能。但是受高校实际条件的限制，在电气控制技术教学过程中，开展真实的现场实物演示教学成本较高，不能应用到电气控制技术教学中来。

仿真技术在电气控制技术中的应用，对于高校节约教学经费具有重要的现实意义。具体说来，仿真技术在电气控制技术教学中，利用仿真软件，模拟真实的实验设备，更容易使学生掌握电气控制技术教学的内容，便于电气控制技术教学目标的实现。

3仿真技术在电气控制技术教学中的应用

在电气控制技术教学中应用仿真技术的策略，可以从确定仿真教学的目标、转变教师的教学方式、突出教学的实践环节三个方面入手。

3.1确定仿真教学的目标

仿真技术在电气控制技术教学中的应用，确定仿真教学的目标是关键。在进行电气控制技术教学中，电气控制技术课程的教师应首先向学生介绍电气控制技术的相关内容，如低压电气元器件的介绍。然后在具体的电气控制技术设计中，对元器件进行控制系统设计，设计完成后利用仿真软件实现现场模拟。

需要注意的是，在设计电气控制技术的过程中，应注意引用典型工程控制环节。这样做便于学生理解和掌握电气控制技术。

3.2转变教师的教学方式

转变教师的教学方式是仿真技术在电气控制技术教学中应用的重要环节。对电气控制技术教师而言，为实现仿真教学在电气控制技术中的应用，应转变传统的以课堂为主的教学方式，综合应用各方面的资源，融合多种技术进行电气控制技术教学。

具体说来，电气控制技术的仿真教学要确立学生的主体地位，教师在学生学习过程中加以适当的引导。这样通过转变学生的学习方式，可以实现电气控制技术教学的教学目标。

3.3突出教学的实践环节

突出教学的实践环节，可以使仿真技术在电气控制技术教学中应用取得事半功倍的效果。电气控制技术课程与工程实际联系紧密，必须增加实验实训课时，强化实践性教学环节，应当在实践条件有限的情况下，通过机电仿真软件进行仿真教学，使学生亲自体验设计的整个过程，培养学生的综合运用知识的能力，增强学生的工程意识。这样可以不受场地和经费的限制。

更重要的是对于在危险场合和故障分析中具有独到作用，没有实际接线中可能存在的潜在危险和资源浪费。

4结束语

仿真技术在电气控制技术教学中的应用是一项综合的系统工程，具有长期性和复杂性。在电气控制技术教学过程中，仿真技术的应用应根据电气控制技术课程专业实践操作的特征，提高学生的实践能力，激发学生的创新思维，不断探索仿真技术在电气控制技术教学中的应用策略，才能提高电气控制技术教学的教学水平，实现电气控制技术教学的教学目标。

参考文献

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仿真科学与技术范文

【关键词】仿真技术；电子产品；设计研究

随着我国仿真技术的水平不断提高，目前已经被各行各业广泛应用到科学研究的工作中，并且仿真技术水平已经成为了评价一个国家在计算机技术领域的硬性指标，仿真技术的发展在很大的程度上与国家发展密切相关，成为了国家安全的核心技术。在设计和开发电子产品的过程中，其设计非常复杂，对内容的要求也非常的精细，如果设计人员不小心就可能会导致整个线路的崩溃，因此必须要重新开始，然而，仿真技术的应用不但大大减少了设计研发的周期，并且还有效的减少了电子产品的研发成本。

1电子产品仿真技术

电子产品仿真技术的应用和操作的过程，主要就是通过一种现代技术进行的计算机模拟的手段模型理论及相关信息。人们可以通过仿真技术的应用更好的认识客观事物，彻底地打破了探索性实验和理论研究的束缚，进而使用仿真技术进行高度模仿事物进行展示。仿真技术的广泛应用，可以促使人们可以更清楚、更细致的去认识未知的一些事物。随着仿真技术的不断发展，在我国电子产品的科学研究中的应用更为广泛，并且应用领域呈不断扩大的趋势，有效的实现了我国电子产品科学研发成本低、更新换代的速度较快，并且能够有效保障电子产品的质量，进一步实现了我国电子产品科学技术产业可持续发展。

2仿真技术在电子产品中的应用

随着我国仿真技术的不断提高，功能日渐强大，各种电子产品的设计中仿真技术的应用越来越多，仿真技术的发展越来越受到我国电子产品研发机构的喜爱和信赖。当前有很多非常知名的电子产品公司都在使用仿真技术对电子产品进行设计，利用仿真技术设计开发制成的、并且应用比较广泛的电子产品有：自动扫地机器人、自动开盖垃圾桶、自动冲水马桶、防盗报警器、全自动洗衣机等，这些电子产品已经逐渐的应用到了人们的日常生活和生产当中。依据很多的电子产品的设计实践证明，在设计和开发电子产品的过程中利用仿真技术能够非常快速的设计和完成电子线路，而且还可以利用设计完成的电子线路，完成对电子产品的使用和模仿，很大程度上有效地提高了设计和开发电子产品的效率。在设计和开发电子产品的过程中，其设计非常复杂，对内容的要求也非常的精细，如果设计人员不小心就可能会导致整个线路的崩溃，因此必须要重新开始，然而，仿真技术的应用不但大大减少了设计研发的周期，并且还有效的减少了电子产品的研发成本。随着我国信息化技术的不断发展，在未来社会发展的过程中对仿真技术电子产品的应用会越来越广泛，并且会随着社会的发展越来越趋于智能化。当前很多的电子产品中MUC就是其核心部件和核心机构，电子产品的智能化发展迅速，正一步一步走进人们的生产和生活当中。

3仿真技术在应用中的实际作用

3.1操作简便

仿真技术在实际的应用中的操作极为简单。仿真技术的操作非常便捷，利用仿真技术可以在同一个条件下完成电子线路的仿真和设计的工作。通过仿真技术的编辑和设计对电子产品的线路进行设计，并且还可以使用预览模式对其设计的电路进行仿真和预览。其实简单地说就是整个设计过程中，只要通过鼠标点击就可以完成，这样就大大的简化了设计电子产品的过程。

3.2电子产品的程序设计

利用仿真技术中ISIS编辑区就可以完成电子产品软件程序的编辑工作，同时可以将所编辑的内容编汇成统一的目标代码，这一系列的程序操作在仿真技术中都可以通过特定的方法进行操作。对于那些出现问题的仿真技术编程软件还可以将其自动的生成错误信息报告，并且在错误信息报告中也可以根据错误源飞出的范围查找出错误原因。

3.3仿真和调试

根据以上的操作步骤完成之后，对电子产品要进行调试的内容进行加载，首先，要在仿真技术软件中找出Editcomponent对话框，然后，在这个对话框当中正确输入本次所要调试的目标，并且在软件中要先设置清楚晶振频率是，然后点击仿真就可以进行仿真了。例如：在纯水机的仿真技术操作中，在满水或强冲等情况下可以对纯水机的操作进行模拟，并且其仿真的效果非常真实。

3.4电路板设计

在仿真技术中具有较高的布线功能，可以通过ARES实现对电路板的更改、电线摆放等功能。在仿真技术中，对电路板的设计非常人性化，不仅可以有效实现自动布置和撤销的功能，还可以依据设计者的思路，手动操作进行电路板线路的布设。

3.5制板过程

在完成前期的仿真工作和设计工作之后，要对设计的电子产品进行PCB的制板工作。

3.6制作完成

电子产品研发与设计中，仿真样品制作额按成是最后一步，将样本安装并成功调试以后就可以用在电子产品的研发当中。只要在制作的过程中将样本的按照省却的设计要求进行安装，然后对接点进行焊接就可以完成制作了。

4结语

综上所述，仿真技术在设计的过程中应用非常灵活，并且可以非常快速的完成电子产品的调试和设计工作，在当今科学技术不断进步过程中实现了快速、高效完成电子产品的设计和研发工作，使电子产品的设计变得更加的精致和细腻。仿真技术的发展对电子产品的设计和研发具有积极的推动作用，在未来的发展中也会有更多的电子产品应用软件被研发出来，为我国电子产品设计产业的可持续发展做出贡献。

【参考文献】

[1]韩志科，王筱吟，包海波.工业仿真设计促进制造业升级的作用机制研究[J].科技与经济，2014，v.27；No.16105：54-58.

[2]李伯虎，柴旭东，熊光楞，朱文海，全春来，张和明，王行仁.复杂产品虚拟样机工程的研究与初步实践[J].系统仿真学报，2013，03:332-337.

仿真科学与技术范文篇3

【关键词】医学信息虚拟仿真实训方法图像分割

1引言

随着我国对医学技术的要求逐步增高，传统的医疗实训方法已经无法满足如今的医疗人力资源的匮乏，因此越来越多的医疗中心选择用虚拟仿真技术来对医护人员的实训进行训练。目前，在国内，虚拟仿真技术已经逐步受到我国医学界和科学界的重视和研究兴趣。虚拟仿真技术具有模拟手术场景复杂，人机沟通力强，手术现场多元化等特点。其所包含的技术领域也十分广泛。虚拟仿真技术通常包含传统的计算机技术，计算机图像处理技术，现代生物技术，现代医学信息技术，仿真技术和科学计算技术等。基于医学信息技术的虚拟仿真实训不仅可以对医疗人员的临床实验进行仿真模拟训练，同时也可以在医生手术过程中，全程对医生操作进行实时指导，是目前医学界一项炙手可热的培训技术。

2基于医学信息技术虚拟仿真技术

虚拟仿真技术是指利用计算机技术对临床手术进行模拟训练的一种医疗培训技术。它包含了许多医学技术领域，包括现实手术的培训技术，计算机全程指导手术技术，医学图处理技术，医生通过图像引导进行手术技术，手术导航技术，医疗图像重建和虚拟手术技术等。伤口切割处仿真是指在虚拟仿真手术中模拟外壳手术的伤口切割技术，该技术可以训练外科医生的伤口切割手法与技能熟练度，虚拟仿真技术充分的模拟了手术时伤口切割的效果，以及医疗人员切割伤口的平滑程度。

在进行伤口切割仿真技术的试验中，伤口切割时间和伤口切割效果是制约模拟实验真实性的保障。手术碰撞仿真是指在进行虚拟仿真手术过程中，患者器官与手术器械的碰撞至关重要，在外科手术中，手术器械与患者器官的碰撞往往会决定一场手术的效果或是一个人的生命，因此，对手术器械碰撞的模拟实验是医学仿真试验中十分重要的板块。由于患者的软组织器官，与模拟的医疗器械都呈现不规则形状，因此，在进行模拟实验时，针对不规则几何体是否会发生碰撞的实验，是确保模拟实验的真实性和仿真高效性的关键。医学图像处理技术是指对于医学图像技术的模拟和数据分析模拟等。包括三维，X光，血液流动等的图像模拟。对于手术场景的仿真包括对手术时的灯光，器械，设备，手术室的背景颜色，手术器材材质的模拟等。为医疗人员在进行培训时提供一个较为真实的手术场景。仿真系统配置内核则包括仿真模拟板块的监测与更新，手术资源配置的维护，操作板块的模拟等。

3虚拟仿真实训方法研究

为了验证虚拟仿真实验的有效性，我们对其实训方法进行了深入的分析和研究。根据目前仿真系统的开发形式，我们对其系统按照功能性的不同，进行了模块划分。模块划分后，我们开始对系统实训方法进行研究。首先，我们需要构建一个虚拟仿真实验的程序编程，该编程包括虚拟实验数据，虚拟实验对象，虚拟实验图像和虚拟实验场景。虚拟实验的程序编程是整个虚拟仿真实验的基础。对虚拟仿真实验进行编程后，需要对实验的硬件设备进行选择。通常我们所采用的实验硬件设备包含瑞士公司生产的Pmryer力度触觉反馈设备，该力度触觉反馈设备包括有7个力度反馈度，可以对模拟手术过程中的手术力度进行全方位的模拟。包括挤压力，拉扯力，摩擦力，抓取力等。硬件选择完毕后，我们就可以对虚拟仿真实验的具体任务进行设计。仿真实验的具体任务包括一，虚拟医学图像处理技术，我们需要对虚拟的医学图像进行处理，保证其频率波动的稳定和二维，三维图像的识别。二是建立三维的软组织模型，对手术过程中软组织可能发生的变化进行模拟，以保证模拟实验的真实性。三是对实验力度反馈数据进行处理。在手术进行过程中，医护人员的手术力度有着至关重要的作用，因此，我们需要对手术过程中的力度进行模拟。四是对手术时的血液流动进行模拟。手术时，医护人员需要随时对患者的血液流动进行控制，因此对血液流动进行模拟在虚拟仿真实验中是十分重要的。随着我国医疗技术的发展，虚拟手术仿真系统在医疗领域的应用将越来越广泛。

4结论

基于医学信息技术的虚拟仿真实训是一个包含着众多复杂技术的一款医疗手术模拟实训系统。本文对其实训方法进行了深入的分析和研究。首先我们对仿真实验系统进行了系统编程，之后对其硬件设备进行选择，最终确立仿真实验任务。系统实验包括了模拟软组织模型的建立，保障了虚拟实验时，能够了解手术过程中患者软组织结构的变化情况。模拟图像处理技术，对医疗图像进行二维，三维的建模，并对其图像数据进行分析。模拟手术力度反馈，更好帮助医疗人员在进行手术时的力度控制进行训练。虚拟仿真系统不仅可以对医疗人员的手术经验进行培训，同时也可以利用仿真模拟系统，在真实手术操作时，进行手术实时的引导。基于医学信息的虚拟仿真实训不仅为我国医疗人员的手术经验提供了训练的平台，也为我国医学技术的发展奠定了基础。

参考文献

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作者简介

李晓莉（1980-），女，河南省西华县人。硕士学位。副教授。主要研究方向为临床医学。