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虚拟仿真实验

 

一、轧机轧制过程半实物仿真实验平台





   
轧机轧制过程半实物仿真实验系统包括3D动画页面、实际模拟轧机系统(包括轧机、电动传动系统、电动压下系统、液压压下系统等)、实际实时计算机控制系统等。可以完成模拟轧机的实时控制(主传动系统、电动压下系统、液压压下系统),使学生现场体验工业生产过程中的信号检测与处理,计算机实时控制系统的工作原理及其设计,速度、位置、压力闭环控制,PID等控制律在实时控制中的应用等。

     
二、基于风光互补发电系统的智能微电网模拟仿真实验平台






   
建立了14kW太阳能加3300W风机的实验系统,通过该系统可以完成风力发电系统实验、太阳能发电系统实验、风光互补系统实验、储能控制实验、并网控制实验等。该系统通过英特网可以实现远程监控,并利用建成的小型气象站进行太阳能发电功率预测与风力发电功率预测的研究。由于受到自然气象条件的影响,风力发电和太阳能发电的实验不能按照学生科课程安排进行,因此我们开发了半实物仿真实验系统。其中的风力发电模拟器和太阳能发电模拟器完全参照现有的风机和太阳能电池板的实际输出特性设计的,因此能够通过对风速和光照强度的设置进行实验,而实验系统中的变换器完全按照实物设计配置,因此能够使学生实验不受自然气象条件的限制

 

三、气压驱动自动化生产线系统仿真实验

气动技术伴随着工业产业升级,高度自动化发展更能显示其在自动化领域中的优势,现代化工厂生产线中气压驱动系统已逐渐成为必备的配置。其主要使用在加工、装配及物流的自动化生产工序上。

本实验模拟搭建一套3D的自动化生产线系统,该系统又以多个功能模块进行组合,如料仓模块,立体库模块,传送带模块,检测单元模块,搬运装置模块,气动压入模块,垂直轴模块,水平轴模块,控制盒模块,气源调理模块,气动转台模块,销钉装配模块,龙门式搬运机模块,暂存台模块,立体仓库模块等。学生通过对各模块之间的组合连接进行仿真模拟实现不同运行功能,了解生产工艺、掌握传动技术、自动控制技术、总线技术、装配技术、气动技术、传感器测试网络技术、PLC技术、组态与监控技术、网络信息技术、生产管理技术等。

四、热轧生产线自动化虚拟仿真



  
     热轧生产过程是一个复杂的工业生产过程,系统本身具有明显的非线性、随机性、迟滞性、耦合性等,是复杂的大系统问题。系统集机---计算机-通讯于一体,涉及到电气控制、自动控制、过程控制、自适应系统、专家系统、检测技术、计算机网络、流体传动与控制等多方面的研究内容。包括故障检测、离线仿真、测试与标定、产品跟踪、数据采集/记录、人机接口 (HMI)、计算机、网络、及各种过程参数的控制(速度、张力、位置、温度、流量、浓度、形状等….)等系统功能。

热连轧工业自动化生产过程虚拟仿真实验平台包括:板坯加热、粗轧、连轧、层流冷却、卷取、打包、喷号,完整工艺流程的设备和场景的制作;仿真制作了全工艺流程的自动化二级监控系统和操控硬件设备(仿真现场操作台);采用虚拟现实技术将生产现场的自动化操控系统进行仿真,通过网络通讯实现与虚拟场景和设备的完全互动;在物理模型、工艺模型(例如加热过程的板坯温度分布模型等)驱动下实现了符合真实的轧钢工艺自动化过程训练。