基于实时与虚拟联合仿真的燃气轮机控制系统软硬件一体化验证方法研究

1

作者 李俊昆 谢瑾瑜 +6 位作者 章旋 白涛 沈新军 王金建 王伏忠 蔡喜冬 赵瑜 《热力发电》 北大核心 2025年第4期85-94,共10页

为实现燃气轮机控制系统组态软件和硬件平台的仿真验证,开展基于实时与虚拟的联合仿真方法研究。采用实时仿真机、信号调理装置、故障注入装置构建实时仿真硬件平台,并基于多域物理建模方法建立考虑热浸效应、容积效应、转动惯性等动态... 为实现燃气轮机控制系统组态软件和硬件平台的仿真验证,开展基于实时与虚拟的联合仿真方法研究。采用实时仿真机、信号调理装置、故障注入装置构建实时仿真硬件平台,并基于多域物理建模方法建立考虑热浸效应、容积效应、转动惯性等动态因素的燃气轮机及燃料系统精细化仿真模型;采用控制系统虚拟控制器构建虚拟仿真环境,并基于逻辑建模方法构建润滑油系统、电气系统等辅助系统仿真模型;利用硬接线、通信等方式进行实时仿真平台、虚拟仿真平台和控制系统硬件平台之间的信号交互,实现联合仿真运行。结果表明:采用实时与虚拟的联合仿真方法,既可以为燃气轮机控制系统组态软件提供包含全链路要素的轻量化仿真环境,实现控制逻辑功能和性能测试;又能够为控制系统硬件平台提供带燃气轮机运行工况的验证环境,实现燃气轮机多运行场景下的控制系统硬件功能和性能测试。该研究成果可用于燃气轮机控制系统软硬件一体化验证,支撑自主燃气轮机国产化控制系统研制和在役机组控制系统国产化改造。 展开更多

关键词 燃气轮机 控制系统验证 实时仿真 虚拟仿真 多域物理建模

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虚拟制造内涵及其应用研究 被引量：35

2

作者 肖田元 韩向利 张林鍹 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2001年第1期118-123,共6页

虚拟制造是信息时代制造技术的重要标志，是建模与仿真技术对制造业的全方位改造。本文结合国家CIMS中心的最近研究进展，研讨了虚拟制造技术的内涵和体系结构，介绍了虚拟制造技术在典型产品开发中的应用。

关键词 虚拟制造 体系结构 计算机集成制造 计算机仿真

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虚拟车床动力响应系统的建模与实验 被引量：5

3

作者 杨国哲 许锋 +1 位作者 巩亚东 王宛山 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期70-73,共4页

针对虚拟车削加工中振动问题,进行了车床的激振实验,在实验的基础上对切削振动的组成进行了分析,把切削振动分解为随机振动、受迫振动和再生颤振3部分,分别进行了建模,并分析了主轴旋转对其受迫振动响应振幅的影响·利用此模型比较... 针对虚拟车削加工中振动问题,进行了车床的激振实验,在实验的基础上对切削振动的组成进行了分析,把切削振动分解为随机振动、受迫振动和再生颤振3部分,分别进行了建模,并分析了主轴旋转对其受迫振动响应振幅的影响·利用此模型比较完整地进行了车削加工振动过程的仿真,对车削加工的物理过程进行了更接近实际的预测,提高了虚拟车削软件的应用性·通过典型加工颤振的仿真与实验结果的比较,可以认为软件达到了预期的目的· 展开更多

关键词 振动 金属切削 虚拟制造 物理仿真 建模 虚拟车床 动力响应系统 计算机集成制造系统

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虚拟实验软件的建模方法与实现技术 被引量：14

4

作者 谭守标 霍剑青 王晓蒲 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2003年第12期2239-2243,共5页

虚拟现实型实验教学软件从真实实验抽象出场景、仪器对象及元器件对象 ,采用面向对象方法对它们进行数值建模与图像建模 ,完成物理实验的虚拟 .本文总结了该软件开发过程中的各种仿真建模方法和实现技术 ,包括数学模型的建立、静态和动... 虚拟现实型实验教学软件从真实实验抽象出场景、仪器对象及元器件对象 ,采用面向对象方法对它们进行数值建模与图像建模 ,完成物理实验的虚拟 .本文总结了该软件开发过程中的各种仿真建模方法和实现技术 ,包括数学模型的建立、静态和动态三维图像模型的建立、数学模型与图像模型的协调工作等 .该虚拟物理实验实现了可设计性、操作的任意性和具有真实感的交互功能 ,使学生能像操作真实实验一样操作它 ,产生浓厚的兴趣 ,达到良好的教学效果 . 展开更多

关键词 虚拟现实 物理实验 仿真建模 虚拟实验软件 面向对象 数值建模 图像建模

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虚拟数控车削物理仿真系统的研究与开发 被引量：12

5

作者 黄雪梅 赵明扬 王启义 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第15期1336-1338,共3页

面向数控车削 ,开发了一套动态车削物理仿真系统 ,提出了仿真系统的总体框架 ,建立了动态物理仿真模型及相关子模型 ,分析了动态车削过程的影响因素 ,阐述了系统开发过程中有关模型构成及工件数据描述等技术性问题。

关键词 数控车削 虚拟制造 虚拟加工过程仿真 物理仿真

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基于出厂数据的电动机仿真模型参数计算方法 被引量：9

6

作者 赵兵 汤涌 +2 位作者 张文朝 王琦 邱丽萍 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期52-58,共7页

提出基于感应电动机的出厂数据(如额定功率、额定功率因数、最大转矩倍数和转子转速等)估算适用于电力系统机电暂态仿真的电动机单笼模型参数的方法。该算法充分考虑了电动机的转矩–滑差物理机制特性,其收敛特性好、鲁棒性强。通过计... 提出基于感应电动机的出厂数据(如额定功率、额定功率因数、最大转矩倍数和转子转速等)估算适用于电力系统机电暂态仿真的电动机单笼模型参数的方法。该算法充分考虑了电动机的转矩–滑差物理机制特性,其收敛特性好、鲁棒性强。通过计算15台实际电动机的单笼模型参数,分析它们的电磁转矩–滑差特性,并与其出厂数据值进行对比,结果表明,根据算法计算的模型参数用于模拟电动机的机电暂态特性具有较高的精度,证明了算法的有效性。最后通过动模实验与数值仿真对比,进一步验证了所提算法的有效性和适用性。 展开更多

关键词 感应电动机 出厂数据 单笼模型 动模实验

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一种用于软组织变形仿真的动态质点弹簧模型 被引量：32

7

作者 鲍春波 王博亮 +1 位作者 刘卓 程明 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期847-851,855,共6页

针对可以用面模型近似表示的软组织,提出一种简单可靠的软组织变形仿真的质点弹簧建模方法。虚拟体弹簧动态地产生一种约束力表现软体的体特征,准静态方法求解模型使仿真效果更好;用修改的蝶形细分方法把比较粗糙的表面网格模型先细分... 针对可以用面模型近似表示的软组织,提出一种简单可靠的软组织变形仿真的质点弹簧建模方法。虚拟体弹簧动态地产生一种约束力表现软体的体特征,准静态方法求解模型使仿真效果更好;用修改的蝶形细分方法把比较粗糙的表面网格模型先细分成若干细节层次,仿真时依质点所受力的大小动态细分,以提高模型仿真的精确度。实验表明:所提出的方法确实增强了软组织变形仿真的体积感;局部动态细分模型与粗网格模型的计算量相差甚少,但其计算精度却提高多倍。 展开更多

关键词 质点弹簧模型 虚拟体弹簧 表面网格细分 物理建模 软组织变形 实时仿真

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虚拟加工过程的建模与仿真 被引量：6

8

作者 柳卓之 李圣怡 +3 位作者 王罗 唐罗生 魏桂林 刘西杰 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 1998年第4期31-34,共4页

提出并建立了虚拟加工过程来对实际加工状况进行仿真，从而在零件正式生产之前就能预见和评估其加工过程中可能出现的问题，并加以解决。文中还介绍了虚拟加工过程的结构、建模技术和仿真过程。

关键词 虚拟制造 虚拟加工过程 建模 仿真

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NC车削加工仿真体系结构研究及实例设计 被引量：6

9

作者 张滢 刘冀伟 杨者青 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2005年第1期18-20,共3页

在VisualC + +平台上利用OpenGL技术建立虚拟数控车削加工环境 ,用C + +语言把NC代码转换为计算机易于处理的数据信息 ,并将切削过程中各个物理因素的变化映射到虚拟制造系统中 ,通过用SQLServer建立的多个数据库支持几何仿真的图形算... 在VisualC + +平台上利用OpenGL技术建立虚拟数控车削加工环境 ,用C + +语言把NC代码转换为计算机易于处理的数据信息 ,并将切削过程中各个物理因素的变化映射到虚拟制造系统中 ,通过用SQLServer建立的多个数据库支持几何仿真的图形算法与物理仿真的数值计算 ,进行虚拟环境下数控车削加工的几何仿真及物理仿真。和以往的仿真系统相比 ,可以全面实现刀具尺寸磨损、刀具受热变形、加工误差、表面粗糙度的预测及冷却液和屑形的模拟。 展开更多

关键词 数控车削加工 刀具 几何仿真 切削过程 NC代码 热变形 受热 C++语言 体系结构 虚拟数控

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轿车车身冲压生产线虚拟制造系统的研究 被引量：10

10

作者 常剑峰 钟约先 韩赞东 《塑性工程学报》 CAS CSCD 2004年第4期61-66,共6页

分析了轿车车身冲压生产的特点 ,研究了建立其虚拟制造系统的关键技术。将系统分为 3个部分 :实体模型、逻辑模型和仿真控制台。其中实体模型包括布局信息、三维实体模型和基本运行参数 ;逻辑模型包括生产调度数据结构和生产流程数据结... 分析了轿车车身冲压生产的特点 ,研究了建立其虚拟制造系统的关键技术。将系统分为 3个部分 :实体模型、逻辑模型和仿真控制台。其中实体模型包括布局信息、三维实体模型和基本运行参数 ;逻辑模型包括生产调度数据结构和生产流程数据结构 ;仿真控制台是数据转化、控制命令转换的接口平台。通过外挂模块实现了系统的功能扩展。最后介绍了系统可实现的功能 ,并给出一个虚拟调度的实例。实例表明 :该系统能精确地进行生产过程的预演 ,并获得合理的调度方案。 展开更多

关键词 虚拟制造 轿车车身 冲压 建模 仿真

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切屑生成、卷曲、折断过程的实时仿真研究 被引量：7

11

作者 赵玢 施志辉 +2 位作者 孔宪庶 王启义 葛研军 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2000年第8期12-15,共4页

通过对切削控制机理的研究 ,采用特征造型法和基于不同切削机理的特征分类拓朴造型法 ,实现切屑生成、卷曲、折断过程的图形生成及实时仿真 ,完成了切屑仿真与“高真感虚拟数控车削加工环境”的“无缝”连接 ,并对切屑仿真的研究前景进... 通过对切削控制机理的研究 ,采用特征造型法和基于不同切削机理的特征分类拓朴造型法 ,实现切屑生成、卷曲、折断过程的图形生成及实时仿真 ,完成了切屑仿真与“高真感虚拟数控车削加工环境”的“无缝”连接 ,并对切屑仿真的研究前景进行了探讨。 展开更多

关键词 切屑仿真 虚拟制造 特征造型 切屑控制

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“偏振光的研究”实验的计算机虚拟技术及实现 被引量：4

12

作者 谭守标 霍剑青 +1 位作者 黄海兵 王晓蒲 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第2期360-362,共3页

采用面向对象的方法抽象出实验中的各个元件和它们的表征属性及相互关系,进行数学和图像建模(包括静态和动态图像模型),在实验场景模型控制下调动各仪器紧密结合、协调工作,实现了实验场景和仪器操作的逼真性、虚拟实验的可设计性。本... 采用面向对象的方法抽象出实验中的各个元件和它们的表征属性及相互关系,进行数学和图像建模(包括静态和动态图像模型),在实验场景模型控制下调动各仪器紧密结合、协调工作,实现了实验场景和仪器操作的逼真性、虚拟实验的可设计性。本文介绍了为实现上述目标,在软件设计和技术实现上的创新。 展开更多

关键词 虚拟技术 物理实验 仿真建模 数学模型 图像模型

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面向对象的射流泵虚拟设计和集成制造建模仿真 被引量：5

13

作者 刘晓敏 许冯平 +2 位作者 姚立纲 郝爱萍 李英杰 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2000年第1期63-65,共3页

介绍了基于UNIX系统CAD/CAM方面的虚拟设计与集成制造建模仿真技术 ,及基于框架的面向对象设计方法在射流泵设计中的应用 ,利用CADDS5设计软件 ,对虚拟对象射流泵进行了实体建模仿真 ,通过对射流泵的虚拟建模设计与仿真实验 ,提出了射... 介绍了基于UNIX系统CAD/CAM方面的虚拟设计与集成制造建模仿真技术 ,及基于框架的面向对象设计方法在射流泵设计中的应用 ,利用CADDS5设计软件 ,对虚拟对象射流泵进行了实体建模仿真 ,通过对射流泵的虚拟建模设计与仿真实验 ,提出了射流泵集成制造系统的理想模式 ,给出了射流泵仿真设计模型 . 展开更多

关键词 面向对象 建模 仿真 储存制造 射流泵 采油泵

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数控车削加工仿真系统结构研究 被引量：4

14

作者 刘冀伟 张滢 杨者青 《航空制造技术》 2005年第2期79-80,90,共3页

根据实际加工情况提出了一种虚拟NC车削加工的仿真系统的设计及实现原理。在Visual C++平台上利用OpenGL技术建立虚拟加工机床数字化模型,用C++语言实现物理仿真相关的各个数学模型的建立,进行虚拟环境下数控车削加工的几何仿真及物理仿... 根据实际加工情况提出了一种虚拟NC车削加工的仿真系统的设计及实现原理。在Visual C++平台上利用OpenGL技术建立虚拟加工机床数字化模型,用C++语言实现物理仿真相关的各个数学模型的建立,进行虚拟环境下数控车削加工的几何仿真及物理仿真,实现产品的虚拟车削制造。 展开更多

关键词 数控车削加工 机床 几何仿真 物理仿真 虚拟加工 NC 制造 仿真系统 C++语言 实现原理

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应用于网上虚拟手术的自适应变形模型 被引量：12

15

作者 蔡及时 孙汉秋 王平安 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第9期1893-1898,共6页

提出并开发了一种适用于网上虚拟手术的自适应变形模型.在这个模型里,外力逐层地传播到软组织里,从而导致变形.通过控制外力的渗透深度,变形只局限在某些区域内发生,而模拟的计算量和准确性亦得以优化.该方法避免了在传统的质点弹簧模... 提出并开发了一种适用于网上虚拟手术的自适应变形模型.在这个模型里,外力逐层地传播到软组织里,从而导致变形.通过控制外力的渗透深度,变形只局限在某些区域内发生,而模拟的计算量和准确性亦得以优化.该方法避免了在传统的质点弹簧模型中建立刚度矩阵的繁复程序.实验结果表明,这个模型可以用来模拟不同机械特性的材料,亦可用于在虚拟环境里模拟多用户的协同工作,或与多自由度的触觉式设备结合使用. 展开更多

关键词 网上虚拟手术 自适应变形模型 软组织变形模型 物理模型 计算机图形学

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物理模型与虚拟仿真相结合的海岸地貌学实验教学改革 被引量：6

16

作者 匡翠萍 谢华浪 +2 位作者 刘曙光 钟桂辉 沈超 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2016年第8期106-109,共4页

为培养港口航道与海岸工程专业卓越工程技术人才,同济大学土木工程学院水利工程系以实验教学改革为突破口,对理论课程进行优化升级,以物理模型实验为主体、虚拟仿真实验为拓展,对实验教学体系进行升级改造,丰富实验课程内容,增强实验课... 为培养港口航道与海岸工程专业卓越工程技术人才,同济大学土木工程学院水利工程系以实验教学改革为突破口,对理论课程进行优化升级,以物理模型实验为主体、虚拟仿真实验为拓展,对实验教学体系进行升级改造,丰富实验课程内容,增强实验课程的开放性与创新性。以海岸地貌学为例,探索引入虚拟仿真实验,与物理模型实验进行优势互补,以进一步提高学生的工程实践能力与创新能力。 展开更多

关键词 海岸地貌学实验 虚拟仿真实验 物理模型实验 实验教学改革

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基于Vortex的水下实时动力学虚拟仿真环境研究 被引量：6

17

作者 纪连恩 孙晓宇 郭文生 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2020-2026,共7页

以虚拟现实技术为基础构建实时动力学仿真系统,既要能够呈现逼真的视景仿真效果,还要具有较高的力学仿真精度和实时计算性能。针对海洋环境作业模拟与水下应急维修仿真应用需求,将Vortex物理仿真引擎与Vega Prime虚拟现实平台相结合构... 以虚拟现实技术为基础构建实时动力学仿真系统,既要能够呈现逼真的视景仿真效果,还要具有较高的力学仿真精度和实时计算性能。针对海洋环境作业模拟与水下应急维修仿真应用需求,将Vortex物理仿真引擎与Vega Prime虚拟现实平台相结合构建实时动力学虚拟仿真环境,通过对作业环境和工机具进行物理属性建模和几何属性建模,设计并实现了对刚体、柔性绳索、海洋水体和海底地形等主要模型进行动力学仿真的关键技术。在水下机器人下放训练系统中应用上述仿真技术,通过优化仿真模型和仿真过程,得到了具有高度物理真实感的实时动力学仿真结果。 展开更多

关键词 Vortex物理引擎 多体动力学 物理建模 实时虚拟仿真

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面向对象的虚拟FMS建模及加工仿真 被引量：2

18

作者 何邕 丁国富 +2 位作者 赵淑军 张吉辉 许明恒 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期558-562,共5页

为解决柔性制造系统中资源重组引起的布局问题,采用面向对象的建模方法建立了柔性制造系统的虚拟仿真系统.该虚拟仿真系统通过对制造系统中各设备进行几何和行为建模,建立虚拟设备模型;采用生产计划流建立车间布局方案和调度模型.通过仿... 为解决柔性制造系统中资源重组引起的布局问题,采用面向对象的建模方法建立了柔性制造系统的虚拟仿真系统.该虚拟仿真系统通过对制造系统中各设备进行几何和行为建模,建立虚拟设备模型;采用生产计划流建立车间布局方案和调度模型.通过仿真,不仅能验证加工代码的正确性,还能根据加工工艺仿真结果分析布局的合理性和可行性,并对布局进行优化.最后,对2种布局进行了仿真,结果表明所建立的仿真系统是可行和有效的. 展开更多

关键词 资源重组 虚拟制造 面向对象建模 布局 加工仿真

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虚拟加工建模的研究 被引量：2

19

作者 王国锋 王太勇 袁大春 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2001年第6期22-24,共3页

文章针对虚拟制造的关键技术之一———虚拟加工进行了深入的研究。针对铣削加工过程 ,提出了一种过程仿真模型。该模型通过在几何仿真中实时计算瞬时切削厚度来计算刀具振动 ,从而将几何仿真与物理仿真有机地结合起来。仿真与实验结果... 文章针对虚拟制造的关键技术之一———虚拟加工进行了深入的研究。针对铣削加工过程 ,提出了一种过程仿真模型。该模型通过在几何仿真中实时计算瞬时切削厚度来计算刀具振动 ,从而将几何仿真与物理仿真有机地结合起来。仿真与实验结果证明了该模型的合理性。该方法的进一步研究对于建立加工过程物理几何动态仿真模型具有重要的意义。 展开更多

关键词 虚拟加工 物理仿真 几何仿真 建模 虚拟制造 铣削

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虚拟维修样机中的刚体部件物理属性建模方法与实现 被引量：4

20

作者 王晓光 苏群星 谷宏强 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第19期6118-6121,共4页

为了建立逼真的带有物理属性的虚拟维修样机模型,采用对刚体部件物理属性的建模方法,对虚拟维修样机的刚体部件进行了建模。给出了建立刚体部件物理属性模型的框架,定义了时间、空间和质量三个物理学中最基本的物理概念,从模型几何数据... 为了建立逼真的带有物理属性的虚拟维修样机模型,采用对刚体部件物理属性的建模方法,对虚拟维修样机的刚体部件进行了建模。给出了建立刚体部件物理属性模型的框架,定义了时间、空间和质量三个物理学中最基本的物理概念,从模型几何数据的获取,物理属性模型的算法实现和仿真流程给出了建立虚拟维修样机物理属性模型的具体仿真过程,并把此方法应用于某大型设备虚拟维修样机模型中刚体部件模型的建立。通过虚拟维修训练仿真过程可以看出,对刚体部件物理属性模型虚拟维修训练具有更强的逼真度和沉浸感,具有通用性。 展开更多

关键词 虚拟维修 虚拟维修样机 样机建模 物理建模 仿真流程

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