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一種運(yùn)行著實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的半實(shí)物仿真計(jì)算機(jī)，用于高校科研人員或企業(yè)研發(fā)測(cè)試工程師進(jìn)行控制器開(kāi)發(fā)測(cè)試或控制算法理論驗(yàn)證的半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)，具有數(shù)字模擬量信號(hào)輸入輸出、傳輸、計(jì)算處理等仿真編程功能。為電力與能源行業(yè)的用戶創(chuàng)造安全便捷的實(shí)驗(yàn)測(cè)試環(huán)境，幫助快速驗(yàn)證控制算法、測(cè)試故障工況以及獲取實(shí)驗(yàn)波形， 大幅提高新產(chǎn)品技術(shù)預(yù)研、控制算法優(yōu)化、產(chǎn)品迭代與后期測(cè)試的效率。

通過(guò)抽象仿真模擬實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)知識(shí)形象化、復(fù)雜原理可視化，讓學(xué)生掌握區(qū)塊鏈基礎(chǔ)知識(shí)、原理、關(guān)鍵技術(shù)及主要特性等認(rèn)知。

本成果是一款應(yīng)用于供水系統(tǒng)運(yùn)行管理的軟件，通過(guò)建立供水管網(wǎng)的水力與水質(zhì)模 型，實(shí)時(shí)地仿真供水系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，為供水系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)度與管理提供全面、準(zhǔn)確和 及時(shí)的信息服務(wù)。主要特性： 1.涵蓋以 ArcGIS 為平臺(tái)的全面 GIS 功能，對(duì)供水系統(tǒng)構(gòu)造信息與模型參數(shù)實(shí)現(xiàn)綜 合管理，且提供歷史版本管理和模型驗(yàn)證功能； 2.與基于 GPRS 的 SCADA 系統(tǒng)無(wú)縫集成，實(shí)現(xiàn)模型動(dòng)態(tài)修正； 3.實(shí)時(shí)跟蹤系統(tǒng)運(yùn)行工況，預(yù)測(cè)用水量，仿真流量、水壓、濁度、余氯量等各水力 與水質(zhì)參數(shù)變化，分析水壓或水質(zhì)超標(biāo)區(qū)域，計(jì)算供水系統(tǒng)各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，并用靈 活定制與控制的文字、圖形、表格、曲線等豐富多彩的形式表達(dá)，或及時(shí)提醒與報(bào)警； 提供 GPS 定位、設(shè)備維護(hù)管理、閥門(mén)狀態(tài)管理、管網(wǎng)改造仿真、調(diào)度方案仿真、供 水能量分析等多項(xiàng)應(yīng)用功能。

一、建模和仿真 針對(duì)國(guó)內(nèi)機(jī)車柴油機(jī)運(yùn)用現(xiàn)狀，本項(xiàng)目確定了基于電控單體泵噴油系統(tǒng)的機(jī)車柴油機(jī)作為研究對(duì)象，對(duì)柴油機(jī)和控制策略進(jìn)行建模，并通過(guò)大量的仿真進(jìn)行驗(yàn)證。在該模型中，可以通過(guò)調(diào)整模擬平臺(tái)的各個(gè)功能算法中的控制參數(shù)，使系統(tǒng)的性能達(dá)到最佳，為電控單元的硬件開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)，能夠在最大程度上加快電控柴油機(jī)ECU開(kāi)發(fā)進(jìn)程。 二、硬件開(kāi)發(fā) 依據(jù)電控單元的建模仿真所得出的最佳控制參數(shù)，我們開(kāi)發(fā)研制了該套電噴控制系統(tǒng)。 它可以精確地控制電噴柴油機(jī)各種噴油系統(tǒng)的各個(gè)缸的噴油，泵噴嘴系統(tǒng)(Pump Nozzle Unit--PNU)和泵管嘴系統(tǒng)(Pump PipeNozzle---PPN)。它除了可以用于電噴柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速控制外。同時(shí)，由于使用了功能強(qiáng)大的處理芯片，它還能完成如輸出功率控制等其他的功能和任務(wù)。 在電噴控制系統(tǒng)中還有故障檢測(cè)功能，并可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳給司機(jī)室顯示屏，一旦發(fā)生故障時(shí)可以給司機(jī)更直觀的顯示。同時(shí)我們也開(kāi)發(fā)了標(biāo)定系統(tǒng)。 目前，對(duì)機(jī)車柴油機(jī)采用電子控制技術(shù)成為當(dāng)前提高柴油機(jī)乃至整車性能的一種有效方法。我們開(kāi)發(fā)研制的電噴控制系統(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)用到我國(guó)內(nèi)燃機(jī)車牽引用的柴油機(jī)中，對(duì)于提高柴油機(jī)和整車性能起到很大的作用。   應(yīng)用范圍： 該項(xiàng)目所建立的柴油機(jī)和電噴控制系統(tǒng)的模型能夠應(yīng)用在應(yīng)用基于電控單體泵噴油系統(tǒng)的機(jī)車柴油機(jī)的電控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中。我們所開(kāi)發(fā)的電噴控制系統(tǒng)能夠應(yīng)用在國(guó)內(nèi)內(nèi)燃機(jī)車牽引用的柴油機(jī)中。

維修性虛擬仿真與評(píng)價(jià)技術(shù)采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于維修性的設(shè)計(jì)、分析、驗(yàn)證與評(píng)估。該技術(shù)以相似性理論和系統(tǒng)科學(xué)為理論基礎(chǔ)，綜合維修性設(shè)計(jì)與驗(yàn)證技術(shù)、先進(jìn)仿真技術(shù)、人因工程學(xué)和系統(tǒng)工程等技術(shù)特征，以直觀、形象、交互性強(qiáng)等的特點(diǎn)，突破傳統(tǒng)依賴實(shí)物樣機(jī)開(kāi)展維修性設(shè)計(jì)與驗(yàn)證易造成的周期長(zhǎng)、費(fèi)用高、設(shè)計(jì)更改困難等缺陷。基于數(shù)字樣機(jī)開(kāi)展維修性設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)工作，在工程應(yīng)用上可有效將維修性與產(chǎn)品性能進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，并在產(chǎn)品設(shè)計(jì)早期即可并行開(kāi)展維修性與總體布局設(shè)計(jì)，技術(shù)成熟度高，在航空、航天、兵器、船舶等行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。

在Windows XP環(huán)境下，以opengl為底層圖形平臺(tái)，用VC6.0開(kāi)發(fā)了三維數(shù)控彎管機(jī)仿真系統(tǒng)。整個(gè)彎管機(jī)機(jī)械模型由7個(gè)裝配件和18個(gè)零件組成。在CAD系統(tǒng)中設(shè)計(jì)彎管機(jī)模型，然后導(dǎo)出到本系統(tǒng)中。彎管機(jī)的YBC三個(gè)軸可手動(dòng)控制單步轉(zhuǎn)動(dòng)，加載管件后若料夾夾緊了，可手動(dòng)單步彎管。仿真時(shí)系統(tǒng)可實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前坐標(biāo)和G代碼。仿真系統(tǒng)具有三個(gè)軸的限位功能。墻面和地面作為碰撞約束可入系統(tǒng)中。該三維數(shù)控彎管機(jī)仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了管件與機(jī)床、管件與管件和管件與墻體或地面的碰撞檢查。在仿真過(guò)程中，發(fā)生碰撞后仿真立刻停止，并用紅色顯示干涉部分的零部件， 本系統(tǒng)有獨(dú)立的裝配模型導(dǎo)入、顯示功能，Windows環(huán)境中的NC數(shù)控操作界面，通用的碰撞檢查算法庫(kù)dll，以及基于opengl的顯示庫(kù)dll。所以本系統(tǒng)具有很強(qiáng)的通用性和可移植性，可用于一般機(jī)械設(shè)備的仿真。

空調(diào)系統(tǒng)中，制冷劑的狀態(tài)與流量、換熱器的傳熱效率、壓縮機(jī)特性、膨脹閥的節(jié)流特性等眾多因素相互耦合，系統(tǒng)的一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)往往對(duì)應(yīng)參數(shù)的多個(gè)解，于是尋找參數(shù)的最優(yōu)解，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最佳匹配與優(yōu)化控制，成為節(jié)能控制的核心問(wèn)題。基于最佳冷凝蒸發(fā)壓差的控制策略，擺脫了單純的過(guò)熱度反饋控制模式，開(kāi)發(fā)了基于流型與分區(qū)模型的空調(diào)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)仿真模型和雙聯(lián)變制冷劑流量的制冷系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)仿真模型，通過(guò)仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，證明了該控制策略可以實(shí)現(xiàn)制冷空調(diào)系統(tǒng)的最優(yōu)匹配，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

本成果是獲得省部級(jí)和學(xué)會(huì)級(jí)三等以上獎(jiǎng)勵(lì)的重點(diǎn)縱向成果。該成果是集列車運(yùn)行計(jì)劃編制、牽引計(jì)算、列車運(yùn)行仿真于一體的高速鐵路設(shè)計(jì)運(yùn)營(yíng)仿真系統(tǒng)，可應(yīng)用于輔助工程設(shè)計(jì)，對(duì)項(xiàng)目建成后的運(yùn)營(yíng)情況進(jìn)行全方位模擬仿真，驗(yàn)證線路、站場(chǎng)、電分相、信號(hào)等設(shè)計(jì)方案、運(yùn)輸組織方案的可行性，檢驗(yàn)運(yùn)輸設(shè)備對(duì)運(yùn)輸需求的適應(yīng)性。該成果已在中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)線路中得到運(yùn)用。