計算機仿真技術及應用本科畢業論文
隨著計算機技術的發展和系統科學的全面開發,結合計算機技術、控制技術、圖像技術、三維技術等技術的進步,衍生了一門全新的科學技術——計算機仿真技術。下面是學習啦小編為大家整理的計算機仿真技術及應用本科畢業論文，供大家參考。
計算機仿真技術及應用本科畢業論文篇一
《 化工中計算機仿真技術研究 》
摘要：目前，計算機逐漸被普及到生活生產各個方面，并逐漸被拓展至化工行業內應用，計算機仿真技術化工行業內應用范圍漸漸被擴大，某種特殊程度上促進化工行業可持續發展。本文由計算機仿真技術化工行業應用角度闡述該技術優勢，以及對其應用必要性，希望可以對相關工作者帶來一些啟示。
關鍵詞：計算機仿真技術;化工;應用
伴隨科學技術逐漸發展進步，化工行業設施裝置逐漸趨于大型化、復雜化發展，自動化水平逐漸提升，操作要求更加嚴格。需要相關操作人員與技術人員漸漸提升自身業務能力與水平，不單確保生產設備能夠穩定安全與長期運行，還需要有關工作者對于發現事故做到盡快合理處理，爭取避免有所損失。在化工行業里，傳統培訓體系偏向于師傅帶領徒弟傳幫帶形式，而有關工作人員對于故障處理的能力，通常要靠長時間實踐積累為主，還要具備資歷師傅將其所掌握的原封不動傳授給徒弟。該方式比較真實，但卻受到授培訓時間與周期限制，培訓內容缺少豐富性，某種程度上有可能增加相關工作者獨立上崗時間，不符合生產技術可持續發展與生產裝置更新所需。
1應用計算機仿真技術重要性
化工行業常需要針對部分具體工程設備與工藝流程予以操作，才逐漸深入至崗位操作人員，然后通過培訓，培訓工作通常結合實物掛圖與微縮器具將知識傳授出去，傳授過程比較枯燥。實物掛圖與教具基于實用因素與經濟因素，并不選擇大尺寸，致使所有培訓工作人員詳細掌握相關操作與原理。結合3D技術繪制能夠讓設備形象更趨于逼真化，可做任意旋轉，使培訓工作人員可實現全方位觀察工藝與設備[1]。結合Flash技術制作設備動畫有效代替掛圖，對設備動態進行演示的時候更為生動形象，幫助相關人員針對設備工作原理予以掌握，能夠很好帶動培訓人員熱情。并且，使用設備較為方便，對使用要求可以很好滿足。
2基于計算機仿真技術化工數據模型
結合計算機做仿真模擬，是把化工過程數理帶入計算機當中，接下來經計算機把工藝過程進行模擬與反映。所有原理基于人為因素轉變，可以得到與之匹配反應過程與反應結果變化值。通常情況下它存在下述優勢。其一，友好人機交互界面。當前，諸多化工業模擬軟件設計規則都以微軟公司為基礎，使相關工作者能快速上手并投入相關操作中，讓相關人員感到輕松便捷，培養濃厚實驗興趣，并充分調動起工作積極性與能動性。其二，對工程裝備的性能反應較為真實[2]。要充分分析化工設備反應過程，建立同它相互匹配模型，憑借實驗把所有過程全權反映出來，對操作工人熟練快速掌握操作技能非常有利。我們在下述文章中列舉一個化工工業常會涉及到的一個模型，希望可以供相關操作人員參考。計算機仿真系統具有許多特點，如重復、復雜性和多個，20世紀50年代初，西方國家一直在計算機仿真系統的動態和靜態特性進行了研究，并取得了非常重要的影響。仿真系統對我國化工行業也進行了一系列的設計和研究，但也限于靜態研究范疇。
3針對電子數字方面的研究
基于計算機仿真系統的特點，可以把它看作是非線性的本質，及其相對高階的時候，分析方法和經典控制理論，計算機模擬在化工系統動態性能研究是非常困難的[3]。本文通過計算機在電子數字計算機系統微積分方程，計算，介紹了結合時域動態性能指標體系，這將最終調整方案出來。第一，系統是穩定的;第二，在數值計算時，系統的輸入值等于0.0123;第三，在排除干擾因素，把化學工作在正常狀態;第四，干擾因素考慮在內的情況下，各種干擾因素也作為單獨的個體來處理。本文通過預測校正格式，歐拉方法是迭代微分方程數值積分計算。
4計算機仿真系統的改進方案
當前，化工仿真系統應用范圍很廣，但由于化工設備操作和較大的工藝流程不同，當前的仿真軟件，仿真機器，更好的培訓新員工無法滿足，因此，未來的新的仿真技術和仿真軟件的發展空間仍然是大[4]。未來，應該與自動控制理論相結合，適當參考校正環節能有效地改善系統動態性能的質量，使其有較高的穩定性和抗干擾能力。可以連接到氣體的輸入端仿真系統的微分和積分負反饋環節，最終會使動態性能大大提高，它相當于系列的介紹和鏈接。我們計算的結果可以看出，只要相應的參數選擇正確獲得超出預期的效果。微分和積分部分的結構可以被視為一種天然氣供應預感橋，放置在相同的速度管道溫度傳感器已經變成一座橋兩個手臂，表達時間常數很小，時間常數相對較長。仿真系統的輸入結構的負面反饋鏈接到系統具有更好的動態性能。基于基本知識理論，修正的鏈接對系統控制精度的影響，通過計算結果我們可以看到，只要精心挑選的組件參數，達到理想的效果是指日可待。我們提倡這項計劃的最明顯的特征是它簡單易操作，換句話說，只要其中一個傳感器連接到導管，同時本文串并聯在同一橋臂上面的。連接到放大器的輸入和先進的網絡，結合線性系統的自動控制原理做提前修正原則，與放大器的輸入電阻和電容組成先進的網絡，可以很好的改善系統的動態品質。討論上述3種改進方案是基于先進的理論為基礎，由計算結果可以看到，他們所有的3種基本上可以改善系統的動態品質。第一種和第二種的系統還可以明顯改善方案來提高抗干擾能力。和改進項目的這些類是基于現有技術的前提下，沒有相對比較容易實現的障礙。當然，想把他們對實際系統的引用，還需要很長一段時間。
5結語
目前，計算機仿真技術生產與培訓方面應用比較多，所以，要著重強化對仿真軟件與仿真機器開發設計，計算機仿真技術進一步推廣，要對該項技術加速深化，讓它的應用范圍與性能得以提升。計算機仿真技術應用，促進高新技術更進一步發展，促進科學技術加速發展，同一時間為化工行業提供更為廣闊發展空間。未來可持續發展當中，化工行業把握計算機仿真技術應用措施，為企業贏得更多收益。
參考文獻：
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[3]杜靜.關于計算機模擬仿真技術在物流自動化系統的相關研究[J].物流工程與管理,2015(1)：97-98.
[4]趙冉,朱西方.仿真技術在高職計算機網絡教學中的應用探討[J].河南科技,2014(1)：282.
計算機仿真技術及應用本科畢業論文篇二
《 計算機仿真技術及其應用 》
隨著計算機技術的發展和系統科學的全面開發，結合計算機技術、控制技術、圖像技術、三維技術等技術的進步，衍生了一門全新的科學技術——計算機仿真技術。計算機仿真技術在近些年不斷的發展，而且科學家在眾多的領域都聯合計算機機仿真技術進行開發，并取得了良好的成果。本文通過對計算機仿真技術的概況進行闡述，探討計算機仿真技術的應用。
一、計算機仿真技術的定義
計算機仿真技術通過對科研工程人員和系統操作管理人員進行研究，利用計算機多種軟件分析、設計、模擬實際環境，進行仿真的科學實驗的技術。計算機仿真技術比真實試驗更加省時省力，大大節約科研成本。所以計算機仿真技術一經推出，就受到人們極大的喜歡。
二、計算機仿真技術各階段的發展及未來發展的趨勢
計算機仿真技術根據計算機、圖形圖像、建模、三維、系統等技術的發展可以分為以下四個階段發展：
(1)模型試驗階段
(2)數字化仿真階段
(3)圖像化仿真階段
(4)虛擬現實技術階段計算機仿真技術在這四個階段里，每個階段的發展都各種特色及側重點。如模型試驗階段就是注重試驗建模;數字化仿真就是對計算機數字化設計;圖像化仿真注重運用圖像進行表達設計;虛擬現實技術采用特色設置配備三維技術，是仿真技術更加逼真。隨著社會的發展，計算機網絡技術的進步，結合人們的生活需求，計算機仿真技術越來越趨于人性化。在未來，計算機仿真技術會朝著幾個趨勢進行發展：分布式、協同式、沉浸式、網絡環境式的計算機仿真技術。如分布交互仿真就是運用計算機網絡技術把各地分散的仿真實驗進行串聯起來構建一個網站的仿真實驗環境。協同式仿真就是建立配合生產協同作用。沉浸式仿真就是滿足縱向信息分享的要求，使得數據更加直觀，更便于分析。網絡環境式仿真就是建立在虛擬網絡的仿真模式，這種就更具有普遍性。這幾個計算機仿真技術發展的方向，從縱向和橫向都有發展，至于多方位的滿足人們多計算機仿真技術的要求，這也加快了計算機仿真技術的推廣。
三、計算機仿真的步驟及技術核心
計算機仿真技術研發的步驟可以分為三大步：一是建立數學模型二是數據模型的程序化三是仿真實驗。第一步建立數學模型，即是科研這通過多方面的考究分析，建立起一個特定的具有邊際的數據模型來進行對象研究。第二步數據模型的程序化，即是對數據模型進行數字化及編程化。第三步仿真實驗即是對已經建好的模型，進行仿真式的模擬實驗，形成一個系統的仿真模式。經過這三大步奏，便能得到想要的仿真數據。計算機仿真的關鍵技術有面向對象的仿真、分布交互仿真、智能仿真三個主要關鍵技術。這三大關鍵技術，縱橫相互關聯的，而且是逐層遞進的關系。智能化仿真將是未來的發展趨勢，更能滿足人們的需求。
四、計算機仿真技術的應用
計算機仿真技術由于它的優越性且高性能多樣性，越來越被各行各業看好，并應用與實際的生產中。如航空航天、航海、企業生產、地理勘探、交通運輸、農業、教育、軍事國防、還有各項的科研設計等等，都應用了計算機仿真技術。我們可以根據計算機仿真技術使用的功能及范圍，把計算機仿真技術的應用分為：系統的研發及理論研究應用、產品研發應用、人才培育應用。
(一)系統的研發及理論研究應用
在開發研究新的項目是，都需要到對各種數據進行分析，而計算機仿真技術就能應用在這些項目的研發中，通過仿真建模，便能對各個系統的研究，還有理論分析，收集各種數據。如：對航空航天技術的研究應用，主要是對火箭、航天飛船等模擬實驗，收集需要的數據等。軍事軍方領域應用，多先進的軍事設備、戰地環境進行模式實驗。()產品研發應用計算機仿真技術應用于企業產品生產或者各種產業研發生產中，比如工業制造行業的仿真，根據企業生產的產品、建立產品模型、測量產品功能、外觀是否能滿足需求。醫學領域的仿真，對醫療設備或者仿真醫療試驗。這些技能節約研發成本，節約人力物力。而且還能提高科技人員的整體技能水平。
(三)人才培育及教育應用
計算機仿真在訓練和教育領域中的應用可以是多方面的，比如，在學校的實踐教學中，可以仿真虛擬的企業見習，豐富了實踐教學的內容，提高的效率、節約能源。在如航天員訓練等仿真實驗，一方面保證安全、而且還減低了成本，達到預期的效果。計算機仿真技術還在進一步的開發中，在未來，計算機仿真技術在更多的領域得到應用。
五、總結
隨著計算機技術、網絡技術、系統知識科學、控制技術的再發展，計算機仿真新技術會發展的突飛猛進。而且計算機仿真技術隱藏著巨大的效益，不管對于哪行哪業，未來計算機仿真技術必將達到產業化，這就使得計算機仿真技術在各個領域越來越廣泛的應用，為人類的發展，又翻開了一個全新的篇章。
計算機仿真技術及應用本科畢業論文篇三
《 汽車理論教學中計算機仿真技術的應用 》
1課程教學方法探討
汽車理論是一門涉及內容較多、理論性很強、綜合多個學科的專業課程，不同于其他汽車專業課程那么形象直觀，學生普遍反映難以掌握。根據課程教學內容及其特點，選擇適用的教學方法是提高教學效果的關鍵。對于基本概念、工作原理、受力分析圖、曲線圖、數據表以及一些結論性的知識點，可以采用多媒體中的文字、圖表和動畫等方法展示，既可達到直觀明了的效果，又可提高教學效率。涉及公式推導和受力分析內容的，宜采用傳統的黑板板書教學方式。因為傳統的黑板推演過程更能容易引導學生進行邏輯思維和抽象思維，對得到的結論印象也會更加深刻。對于比較復雜、抽象的教學內容，可以應用計算機仿真平臺通過動畫視頻，以及現場調取模型進行分析等方式輔助教學，將其形象化以提高學生的感性認識，避免了讓教師空洞地陳述、學生想象地去理解的局面，從而提高教學效果。對于汽車性能實驗，特別是汽車的操縱穩定性和平順性實驗，由于實驗條件的限制多數無法開展。而通過應用計算機仿真技術可以設計與實施一些虛擬仿真實驗，從而彌補了實驗教學內容的不足。汽車理論課程除理論教學和實驗教學內容之外，一般還附帶課后作業、課外大作業、課堂演講以及后續汽車理論課程設計等環節，由于課后題目一致、項目任務單一、可用的計算工具也比較局限(常用Excel或Matlab)，往往造成大量抄襲，不利于學生能力的培養與公正的評價。可以考慮以項目為驅動將多種計算機仿真技術融入實踐教學環節，以加深學生對理論知識的理解，并激發學習和研究的興趣。在教學過程中，需要根據具體的教學內容選擇恰當的教學手段，結合傳統教學方法與現代教學方法，使其發揮各自優勢才能獲得更好的教學效果。
2計算機仿真技術應用方法探討
在汽車理論教學中，合理應用計算機仿真技術將對課程的教學和學生的學習效果、對后續課程設計與畢業設計，以及對學生工程軟件應用能力的培養帶來很大的幫助。下面將從如下幾點探討其應用方法：
2.1建立汽車性能仿真分析輔助教學模型庫
首先應根據汽車理論教材，結合學生的具體理解情況，合理選擇應用點，對某些重點、難點以及不易講述的地方，考慮能否應用計算機仿真技術進行輔助教學。應用計算機仿真軟件建立汽車性能仿真分析實例庫與模型庫，在課程教學中可以隨時調用視頻錄像與仿真模型，將汽車的一些結構運動、參數調整、性能分析、曲線變化等復雜問題在課堂中進行動態仿真演示。這樣老師就可以方便地進行講解，并給學生提供了直觀、形象的過程與結論，學生理解起來會更容易。同時在教學過程中，向學生展示計算機仿真技術在汽車領域的應用，還可激發學生利用相關軟件對理論知識進行學習和應用，為后續課外實踐、課程設計、畢業設計等環節打下基礎。由于課程所涉及的應用點可能較多，所以模型庫建設之初，工作量較大，不過這對學校精品課程建設和直接改善課程教學效果來說是十分必要且一勞永逸的。
2.2各種仿真軟件在專業教學中的優勢
根據不同計算機仿真軟件的專業優勢，合理應用于汽車理論教學中，使復雜問題的分析變得直觀、清晰，并能激發學生的學習興趣。Matlab軟件是進行汽車性能計算的常用工具，具有強大的數值計算和圖形功能，可以方便地完成各種汽車性能的計算;同時，利用Matlab的數值計算函數和Simulink模塊，可以對汽車理論中復雜的過程進行仿真分析和求解。這些計算和分析的結果都可以通過Matlab提供的可視化手段呈現給學生，有助于清晰地闡釋抽象的概念。[4]車輛性能仿真軟件CRUISE是一款專門為汽車傳動系統匹配而設計的整車性能仿真軟件。模塊化的建模方式將整車分為發動機、離合器、變速箱、主減速器等汽車模塊，同時設有循環行駛工況、爬坡性能分析、穩態行駛性能分析等計算任務，可方便地進行傳統汽車、新能源汽車整車動力性、經濟性計算與動力裝置參數的匹配分析。與Matlab軟件不同的是，該軟件建模方便，不同的模塊參數和計算任務可以詳細、方便地進行設置，更加接近汽車實際模型，計算結果也更加精確。該軟件在汽車動力傳動系統仿真方面具有其他仿真軟件無法比擬的專業性和靈活性，在國內外汽車行業應用十分廣泛。ADAMS是一款在汽車行業應用較為廣泛的機械系統多體動力學仿真軟件，其中ADAMS/CAR模塊為一款整車設計軟件包，它能夠快速建造高精度的整車虛擬樣機模型，通過高速動畫，直觀地再現各種虛擬實驗工況下整車的動力學響應，大大減少了對物理樣機的依賴。在汽車理論教學中，可通過ADAMS/CAR在虛擬環境中實現懸架、轉向系統的運動分析，同時還可進行汽車操縱穩定性和平順性等相關的仿真實驗，解決了由于客觀條件限制不能進行的實驗教學環節。另外，在汽車仿真技術研究領域還有ADVISOR，CarSim/TruckSim等工程軟件，憑借自身的優勢和特點，應用也較為廣泛。2.3計算機仿真技術在項目驅動實踐教學模式中的作用目前多數汽車理論教學進行的課后作業、課外大作業和汽車理論課程設計，以Matlab軟件應用較為廣泛。通過Matlab軟件進行編程計算可對汽車的多項性能進行分析，但是應用Matlab使學生過多偏重于公式計算與編程，具有一定的局限性。而且，單一的課題任務往往伴隨大量的抄襲，不利于學生獨立解決問題與公正的評價。以多類課題項目為驅動將不同計算機仿真軟件應用于汽車理論各個實踐教學環節，可解決上述問題。[5]實施過程中，需要構建多個貼合汽車實際使用性能的課題項目，并以同類型仿真軟件的應用進行分組學習和指導，使學生在項目學習及完成過程中加深對理論知識的理解及實際應用，激發學生實際分析問題、解決問題的能力。
3計算機仿真技術應用實例
3.1Matlab軟件應用實例
汽車的動力性是汽車各種性能中最基本、最重要的性能。其中，在繪制一下曲線圖，如驅動力-行駛阻力平衡圖時，以往的教學方法基本是課堂講授曲線的作圖方法，給一個課本已經繪制好的某車型的曲線，然后由曲線分析汽車各檔的驅動力的變化。可根據發動機轉矩擬合公式、驅動力計算公式、行駛阻力計算公式及車速計算公式，
3.2CRUISE軟件應用實例
利用CRUISE軟件模塊庫，可快速搭建傳統汽車及新能源汽車動力傳動系統仿真模型，通過設置計算任務，對整車動力性、經濟性等進行仿真計算。同時，軟件自身也提供了多種汽車模型模板，便于初學者進行學習。圖3為軟件自身提供的傳統后輪驅動汽車(FR)動力傳動系統仿真模型，通過設置計算任務，可得到豐富的有關汽車動力性、經濟性的文本和圖表結果分析文件。為設置UDC循環工況后，計算得到的發動機工作點分布示意圖，可對發動機與整車動力裝置參數進行匹配分析提供依據。
3.3ADAMS軟件應用實例
在汽車理論教學中，可通過ADAMS/CAR在虛擬環境中實現汽車操縱穩定性和平順性等相關的仿真實驗，解決實際實驗條件限制帶來的問題。在ADAMS/CAR中用戶可以通過模板自行創建模型，也可調用共享數據庫中的系統或整車模型進行仿真分析。以汽車操縱穩定性中的單移線實驗為例，對某車整車操縱穩定性進行了虛擬仿真。可根據標準設置實驗條件，通過仿真計算，將實驗結果以動畫、曲線圖等方式展現。ADAMS/CAR所提供的仿真實驗平臺，可使學生方便地進行各種有關操縱穩定性、制動性、平順性虛擬實驗，彌補了實驗教學內容的不足。
4結束語
將計算機仿真技術應用到汽車理論教學，可以使教學質量得到明顯提高。形象、生動的仿真模型分析與演示，既便于老師的講述，又使學生對理論知識有了深刻的理解，克服了客觀實際條件對理論教學的制約，同時也能培養學生對相關軟件學習的興趣與應用能力。當然充分利用多種計算機仿真工程軟件的優勢來輔助教學，還需要大量的準備工作，但考慮到對教學效果的提高改善與學生理論知識的學習，這將是十分必要。
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