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高等教育領域數字化綜合服務平臺
風電場與大規模電網仿真試驗平臺
一、 項目簡介針對風電機組控制系統設計和風電場并網運行，基于虛擬儀器創建風電并網運行虛擬環境，控制設備的量測輸入、控制輸出與仿真系統閉環連接，包含風電場的大電網模型在多級并行計算環境軟件平臺實時仿真運行，提供機組和電網運行狀態并受控于外部設備，為風機控制系統設計、測試提供了一種有效手段。二、 項目技術成熟程度該項目以控制系統實時仿真技術為基礎，技術成熟。三、 技術指標（包括鑒定、知識產權專利、獲獎等情況）仿真計算電網規模>3000節點，CPU利用率<60%，年可利用率>99%。四、 市場前景（應用領域、市場分析等）本項目為風電機組控制系統設計、測試提供了一種手段。在風電設備生產、測試、調試和檢修過程中引入虛擬儀器技術，有利于提高控制系統性能和風電整機質量，符合互聯電網運行對友好型風機的需求和風電產業發展對可靠性的要求。五、 效益分析1、在風電機組生產環節，為風機控制策略研究、出場測試提供生產平臺，節約人力資源，提高生產效率；2、在風機檢修環節，提供在線仿真分析實驗手段，提高風機/風電場運行可靠性；3、在電網調度運行環節，提供仿真分析平臺，促進風電接入的大電網系統安全、穩定運行。六、 項目具體聯系人及聯系方式（包括電子郵箱）張家安，[email protected]七、高清成果圖片2-3張圖 風電場與大規模電網仿真試驗平臺
河北工業大學
2021-04-11
城市軌道交通綜合仿真軟件
北京交通大學開發了“城市軌道交通綜合仿真軟件”。利用該軟件平臺，可進行城軌車輛運行仿真以及車輛關鍵參數的計算機輔助設計。 該軟件主要功能包括： 1. 自定義線路條件下的列車運行仿真； 2. 支持不同牽引策略下的列車運行仿真； 3. 支持城軌列車的牽引、制動特性曲線設計； 4. 支持城軌列車的牽引傳動系統容量設計計算； 5. 可自定義城軌列車模型； 6. 支持城軌列車3D虛擬現實運行仿真，可進行牽引、制動操作控制，并可通過軟件操作切換觀看視角和運行環境； 7. 可輸出運行仿真時電網電壓、電機電流等數據，支持軟硬件平臺數據交互； 8. 支持相關城市軌道交通建設標準查詢。
北京交通大學
2021-04-13
裝備系統可用性綜合仿真技術
裝備系統可用性綜合仿真技術是綜合考慮裝備群的持續任務想定、裝備的構型與可靠性\維修性\測試性\保障性設計特性以及裝備的保障方案，通過描述主裝備與保障系統及其內部各要素之間的邏輯關系，抽象其中的隨機因素，建立離散事件仿真模型，借助于計算機進行虛擬實驗，模擬裝備系統在任務驅動下的使用及維護過程，收集相關實驗數據，探索裝備系統可用性參數的數理統計規律，為裝備系統可靠性\維修性\測試性\保障性設計、分析與綜合評估提供依據。 裝備系統可用性仿真技術是裝備實現全數字化設計與制造的必備關鍵技術之一。適用于裝備論證、研制、驗證與使用階段。可用于航空航天裝備、導彈裝備、車輛裝備、艦船裝備等的戰備完好性、任務持續性及保障性評估，可靠性維修性測試性保障性設計參數確定與權衡分析，保障方案的比較分析以及保障資源定量要求的分析與確定。
北京航空航天大學
2021-04-13
舵機伺服特性半實物綜合仿真測試設備
舵機是應用于各種小型無人飛行器（如無人機、導彈等）的舵面伺服驅動系統。舵機的伺服特性是舵機的主要性能指標，需要在地面進行多參數、多狀態的半實物仿真測試。本成果包括系列化舵機伺服性能地面仿真測試設備，包括：電動負載模擬加載測試設備、舵機剛度和模態測試設備、機械式正/反操作力矩加載臺、剪切沖擊負載測試臺、舵機復合加載臺。 上述系列設備用于高性能舵機系統的地面半實物仿真測試，面向航空航天科研院所的型號任務需求定制，廣泛用于各種小型無人飛行器（如導彈、無人機）舵機系統的地面測試，也可用于民用精密旋轉輸出機電作動器的動/靜態伺服性能測試。所有設備均采用電動加載，結構簡單，現場改造工作量小，加載精度高，工作穩定可靠。 上述設備均為北京航空航天大學機器人所研制，具有自主知識產權。
北京航空航天大學
2021-04-13
智能交通運輸仿真及測評系統
智能交通運輸仿真及測評系統包括交通仿真和智能交通測評兩大部分，主要由城市交通控制仿真系統、列車調度仿真系統、鐵路行車安全保障系統以及駕駛員可靠性及適應性檢測系統線成。城市交通控制仿真系統是一個復雜的巨型系統。目前國內仿真僅限于四個節點（交叉口），而該系統是能仿真150個節點的大型路網系統，具有國內領先水平。動態性、隨機性和操作性很強的系統。其主要內容如下： 列車調度仿真系統基于定性仿真理論的鐵路行車仿真技術，利用定性仿真中的推理仿真、并行仿真等理論以及面向對象的抽象建模技術，結合鐵路行車系統的實際情況，建立以分局高度所日常工作為背景的鐵路行車仿真系統。該仿真系統包括： 1、調度區段環境仿真 1）車站、區間基礎設備仿真：研究包括道岔、信號機、軌道區段等基礎設備建模方式，描述其屬性、動作以及行為，如道岔開通方向變更、信號機顏色轉換等，并建立動態仿真模型； 2）車站聯鎖關系、區間閉塞關系仿真：研究聯鎖關系、閉塞關系的抽象方式，建立進路、閉塞分區等帛象模型，描述其屬性，并實現進路、閉塞分區的行為動作，如鎖閉、取消、自動解鎖等； 3）車站各種作業、任務仿真：建立車站接車、發車、等作業的羅輯模型，描述作業的基本屬性，實現其行為動作，如控制進路、控制列車等，建立車站客貨運業務仿真模型，模擬車站的客貨運業務。
西南交通大學
2021-04-13
鐵路貨車裝載與列車編組運行仿真軟件
本研究成果基于微機硬件平臺和通用WINDOWS平臺，提供兩種仿真實現技術途徑和軟件框架，一是采用電影動畫技術，基于AUTOCAD、3DS、Authorware軟件交互實現，這種技術適合復雜動態場景，實時性能要求高的場合，缺點是觀察路徑基本固定，須預先交互設置，消耗微機存儲資源，適合機電產品結構組裝、性能、外觀多媒體演示；一是采用程序動畫技術，基于VC OPENGL平臺，運動路徑和觀察路線可以在線交互設定。正在研究基于分形幾何建立山水樹木自然場景，基于地質等高線圖、GIS等數據建立三維數字地面模型，基于MRI CT圖片建立數字化人體器官模型，正開發基于三維數字地形的土石方開挖、土木工程規劃、虛擬鐵路虛擬小區效果演示、房屋內裝飾布置演示，鐵路站線網絡信息多媒體查詢軟件。
西南交通大學
2021-04-13
3D體育虛擬仿真教學系統
北京工業大學
2021-04-14
生產線調度、布局設計與仿真系統
生產線仿真是生產線設計規劃中全面分析系統的有效和不可缺少的重要工具。通過生產線設計規劃、控制調度以及仿真建模等技術的研究，建立一個集設計規劃、生產調度、仿真與優化為一體的生產線集成設計規劃系統。使用戶在設計規劃階段就可以對生產線的靜、動態性能進行充分的預測、比較和論證各種方案，并對出現的問題提出合理的解決方案。從而確實有效地協調生產線從設計規劃到實際運行各個階段的關系。 系統的主要功能包括:(1) 能夠并行地確定生產線系統的規模、構成和布局；(2) 能實現對生產線結構布局和作業計劃調度進行仿真，驗證設計方案并給出詳細的派工方案，輸出設備運行狀態和性能指標，為生產線的規劃設計和實際加工的作業計劃安排提供可視化分析工具；(3) 能夠以三維動畫動態顯示生產線運行狀況，按照統計方法計算生產線最終性能，在各個層面上對生產線進行綜合評估。
北京理工大學
2021-04-13
射頻消融治療動脈瘤的仿真研究
北京工業大學
2021-04-14
創新微納包裝材料仿真設計技術
包裝材料是消費者在接觸商品時看到、觸摸到的實體物質，與消費者直接接觸。包裝材料在商品的銷售中發揮著承載信息的作用，同時傳遞情感。新一代消費者在很多商品相對同質化的背景下，將產品的外觀和包裝作為選購商品的一個重要考慮因素。因此很多高科技公司在設計產品時非常重視包裝材料的設計。比如主流的手機生產廠家，包括蘋果、華為、三星、小米等，投入大量的人力物力設計和生產新的手機外殼。由于采用納米制造技術，具有全息效果和可變色的手機外殼的成本甚至高于手機中一些核心部件的成本。但是良好的市場反應證明消費者對產品外觀的需求不弱于對產品性能和功能的需求。
新一代的微納包裝材料指材料的特征尺寸在微米甚至納米級別，與入射光相互作用時，表現出特殊外觀的一類包裝材料。由于這種材料包含微納尺度的重復性結構，需要復雜的工藝實現大規模生產。這樣的特點對微納包裝材料的設計提出了非常高的要求。從消費者研究的角度出發，要求這些材料具有心理學范疇的屬性，包括柔軟感、高級感、金屬感等;從制造技術的角度出發，需要通過控制工藝參數來調整微米或納米尺度的材料結構。本研究工作需要解決的核心技術問題是如何按照消費者心理需求，來實現對生產工藝的控制，得到理想的微納包裝材料。傳統的設計方法通常需要經過多次迭代，反復地進行試生產和消費者調查實驗。由于試生產成本高且需要大量時間，導致新材料的研究工作緩慢而昂貴。
仿真設計方法綜合運用計算材料學、計算光學、計算機圖形學、情感計算等方面的研究成果，可以實現對創新微納包裝材料的仿真設計，在不需要進行試生產的情況下，通過計算機模擬具有微納尺度復雜結構的高分子材料的光學散射特性，生成具有高真實感的產品外觀圖像，直接用于消費者調查工作，具有非常好的應用前景。
北京理工大學
2022-05-13