机电系统仿真名词解释
浅谈机电专业课教学中的虚拟仿真
浅谈机电专业课教学中的虚拟仿真虚拟仿真技术是在计算机上虚拟出一个元器件种类齐备、设备先进的电子工作台，是目前国内最流行的通用电子设计自动化( EDA）软件组成中的一部分，是在电路模型上所进行的系统性能分析与研究的方法。
它一方面克服了实验室各种条件的限制, 另一方面又可以针对不同目的( 验证、测试、设计、纠错和创新等）进行训练, 培养学生分析、应用和创新的能力。
与传统的实验方式相比，采用电子工作台进行电子线路的分析和设计，突出了实验教学以学生为中心的模式。
不仅实验效率得到了提高, 还能使学生熟练地使用仪器并正确掌握的测量方法.ﻭﻭ常见的虚拟仿真软件1、Ediｓon。
用它在计算机上进行基础验证模拟实验, 非常适合的使用, 因为Ｅdison的环境是以实体的零件造型, 让初学者有置身于真实电路实验室的感觉, 加上有趣的声、光效果, 使初学者仿佛在游戏中学习, 从而引起初学者对电子电工学领域产生浓厚的兴趣，使学生增强对电路的感性和理性认识。
2、EWＢ。
与其它电路仿真软件相比较, EＷB具有界面直观、操作方便、采用图形方式创建电路等优点,构造电路、调用元器件和测试仪器等都可以直接从窗口图形中调出，可以对电子元器件进行一定程度的非线性仿真，不仅测试仪器的图3、Pr 形与实物相似，而且测试结果与实际调试基本相似。
ﻭﻭﻭｏtel。
Ｐrｏteｌ是Protel在80年代末推出的ＥＤＡ软件，在电子行业的CＡＤ软件中，它当之无愧地排在众多EＤA软件的前面，是电子设计者的首选软件, 它较早就在国内开始使用，在国内的普及率也最高，Ｐrotel除了具有电路分析和仿真外，还主要作为印制板自动布线工具使用.ﻭ虚拟仿真实验能有效地解决我校机电专业教学中存在的问题：ﻭ１、比较结合我校学生的实际弥补初中电学知识。
ﻭ我校的学生基础差、知识底子薄，将近一半以上的学生是中学还没有毕业的分流生，在物理课程方面许多学生还没有接触到电学, 学生的层次差异又比较明显.( 本人在机电班级调查得知:没有学习过电学的学生有7人，学过电学但没有做过电路试验的学生有14人) 而Ｅdisｏｎ软件正好能够弥补这一个方面的缺陷，它能够在学生的自学期间通过人机对话的方式，引导学生较快较好地补充初中电学知识。
机电工程中的虚拟仿真技术应用
机电工程中的虚拟仿真技术应用在机电工程中，虚拟仿真技术的应用越来越广泛，它不仅提供了全新的设计思路和工程解决方案，同时也大大降低了工程实施的风险和成本。
本文将从虚拟仿真技术的定义、应用领域以及优势等方面展开讨论。
首先，虚拟仿真技术是指将实际的物理系统建模并模拟出来，通过计算机技术呈现出来，从而实现对系统行为的分析和评估。
在机电工程中，虚拟仿真技术可以应用于多个领域，如机械设计、电气设计、建筑设计等。
比如，在机械设计中，可以使用虚拟仿真技术对机械结构进行优化，预测其性能并提前发现问题，从而避免设计缺陷导致的问题。
其次，虚拟仿真技术在机电工程中的优势不言而喻。
首先，虚拟仿真技术能够提供更加直观、全面的信息展示，通过模型的移动、拆装等操作，使设计师能够更好地理解和分析机械、电气系统的运行原理。
其次，虚拟仿真技术能够提供更加准确、可靠的仿真结果，通过对各种工况的模拟，设计师可以评估不同方案的性能，并选择最优解。
此外，虚拟仿真技术还能够提高工程实施的效率和安全性。
在施工阶段，通过虚拟仿真技术可以模拟出施工过程中可能出现的问题，并进行预防和控制。
在设备运行阶段，虚拟仿真技术可以预测设备的故障，及时采取维修措施，避免设备停机时间过长和生产损失。
虚拟仿真技术的应用还可以扩展到项目管理和教育培训等领域。
在项目管理中，通过虚拟仿真技术可以模拟出项目的整个生命周期，并进行优化和控制，从而提高项目的成功率和效率。
在教育培训中，虚拟仿真技术可以提供更加直观、实战性强的教学环境，帮助学生更好地理解机电工程的原理和应用。
当然，虚拟仿真技术的应用也面临一些挑战。
首先，虚拟仿真技术的成本较高，需要配备高性能的计算机和专业的软件。
其次，虚拟仿真技术的结果和实际情况可能存在一定的差距，需要结合实际情况进行修正。
此外，虚拟仿真技术的应用还需要相关专业人员进行操作和分析，对技术人员的需求较高。
综上所述，虚拟仿真技术在机电工程中的应用具有广阔的前景和重要的意义。
机电系统仿真
1、分析机械传动系统的阻尼、刚度对系统性能的影响。
阻尼对系统性能的影响①阻尼力包括静摩擦力、库伦摩擦和粘滞摩擦阻力。
②摩擦力对快速响应产生不利影响。
③随静摩擦力的增大，系统的回程误差增大。
④库伦摩擦相当于系统负载。
⑤动静摩擦变化过大易引起低速爬行。
⑥粘性摩擦系数要影响系统相对阻尼比的大小，影响系统稳定性。
刚度比对系统性能的影响①失动量：系统的刚度越大，因静摩擦力的作用而产生的传动部件的变形小，系统的失动量也越小。
②固有频率：系统的刚度越大，固有频率越高。
可以避开控制系统或者驱动系统的频带，避免产生共振。
③稳定性：刚度对系统的开环稳定性没有影响，而对闭环系统的稳定性有很大影响，提高系统的刚度可以增加闭环系统的稳定性。
2、分析饱和非线性和间隙非线性环节对系统产生的影响。
饱和非线性对系统产生的影响：①在大信号作用下饱和特性使系统开环增益下降，对动态响应的平稳性有利。
②如果饱和点过低，则在提高系统稳定性的同时，将使系统的快速性和稳态跟踪精度有所下降。
③带饱和的控制系统，一般在大起始偏离下总是具有收敛的性质，系统最终可能稳定，最坏的情况就是自振，使系统丧失闭环控制作用，而不会造成愈偏愈大的不稳定状态。
间隙非线性系统对系统的影响：①间隙特性类似于线性系统的滞后环节，但不完全等价，一般会使系统的稳态误差增大，动态性能变差，振荡↑，稳定性↓。
②由于闭环校正的作用，间隙较小时只会引起滞后，对输出精度影响不大。
③当间隙增大到一定数值后，间隙特性不但影响输出精度还会影响系统稳定性。
3、分析比较采用LTI和Simulink工具在进行系统分析和设计中的优缺点，在实际分析中应如何正确使用二者。
采用LTI分析比较方便，符合古典控制理论设计方法的习惯，它主要采用频率特性方法对系统进行分析和设计，只适用于线性系统的分析。
Simulink仿真方法从时域仿真的角度对系统进行分析，其特点是直观，并且可以记录和显示中间结果，对非线性环节的分析、扰动的分析更加方便。
机电系统建模与仿真
有相等的电压值，而输入电流值等于输出
的电流值即在该节点上输入、输出电流的
代数和为零。
p2q2
p2 q2
p1 o p3
q1
q3
p1q1
p
p3q3
p1=p2=p3 q1-q2-q3=0
用o结点表示三通管路
精选课件
b.1结点－相当于一个串联电路，在该节点上电流相等， 而上流的电压值等于下流的电压值加上该电
精选课件
e
Sf
f
5、功率键合图上因果关系及标注规则
a.因果关系
对于外界输给系统的功率，其中往往只知道一个 变量（力变量或流变量），而另一个变量则由系 统中各 因素的共同作用决定其量值。 同理对于系统中的任一作用元来讲，其功率键上 的力变量e和流变量f中，也有一个变量是以自变 量的形式输给该作用元，而另一个变量则是因该 作用元的作用而以因精变选课量件的形式反馈回系统。
i
1 I
udt
1 P 动量 I 1 P 动量 I 1 P 动量 I
精选课件
为了便于建立状态方程，可以取C元和I元功率键上自变量 对时间的积分为状态变量。即取：液体体积V，运动件的 位移X，固体或液体的动量P为状态变量。这些状态变量的 一阶导数即为原来的自变量。
v q x v p f P p
这样，原来C元、I元功率键上两个变量之间的积分关系就 转化为状态变量和原来因变量之间的代数关系。
TF :m
e2 f2
e1m=e2 f2=f1/m
精选课件
d. 旋转器GY(gyrator)
当在功率键合图中需要表示感应电动机的 作用时，可以用旋转器。 表示形式：
e1 GY e2 f1 ：m f2
e1m=f2 f1/m=e2
机电系统与仿真概述
用和影响，整个装置在计算机控制下具有一定的 智能性。
?
机电一体化技术与并行工程的区别：机电一体化技术将机械技
术、微电子技术、计算机技术、控制技术和检测技术在设计和制造
阶段就有机地结合在一起，十分注意机械和其他部件之间的 相互作
用。而并行工程将上述各种技术尽量在各自范围内齐头并进，只在
不同技术内部进行设计制造，最后通过简单叠加完成整体装置 。
? 智能化：智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要方向。在控 制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、 生理学和混沌动力学新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断 推理、逻辑思维和自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。主要 体现在诊断过程的智能化，人机接口的智能化，加工过程的智能化。
? 网络化：20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。机电 一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会 畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方 兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。因此，机 电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。
? 微型化：微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机 器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统（ MEMS ）， 泛指几何尺寸不超过1cm 的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。 微机电一体化产品体积小 、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方 面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术， 微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括 光刻技术和蚀刻技术两类。
术只是将计算机作为核心部件应用，目的是提高和改善系统性
能。计算机在机电一体化系统中的应用仅仅是计算机应用技术
机电系统建模与仿真-1概述讲解
原计划发 仿真后实
射
发
爱国者 141
101
罗兰特 224
95
尾刺
185
114
节省导弹
40 129 71
节省费用（单位：千万美 元）
8．0 4．2 2．5
例4 世贸大厦倒塌的结构问题
例5 ADAMS/CAR中建立的整车模型
• 仿真的类型： 物理仿真——基于物理模型的仿真 数学仿真——基于数学模型的仿真 半物理仿真——一部分数学模型、一部分物理模型
系统开发的需要； 经济上的考虑； 安全上的考虑； 时间上的考虑； 仿真模型具有易操作、易理解的特点， 使用它便于多方案分析比较。
例1 电视机抗跌落分析
MATLAB的计算结果
为设计工程师提供结构改 进及包装设计的理论依据
• 例2、气囊弹射速度确定 （1997年，美国）原来220英里/小时，在加拿大一年统
复合结构级 系统一般由若干个分系统组成，对每个分系统都给出行为级描 述，被视为系统的一个“部件”。这些部件有其本身的输入、输出 变量，以及部件间的连接关系和接口。据此可建立系统在复合结构 级（分解结构级）上的数学模型。灰箱 这种复合结构级描述是复杂系统和大系统建模的基础。 5.1 数理方法 分析系统结构原理，定义系统变量→将物理定律应用于系统各 组成元件，并进行综合得到描述输入-输出关系的（微分）方程式 →模型验证（实验验证）。
4.2 仿真在机电系统设计中的作用
• 仿真的定义 仿真是指对现实系统某一层次抽象属性的模仿。其基本思
想是利用物理的或数学的模型来类比模仿现实过程，以寻求 对真实过程的认识。它所遵循的基本原则是相似性原理。
计算机仿真是基于所建立的系统仿真模型，利用计算机 对系统进行分析与研究的方法。
电力系统仿真资料
电力系统仿真资料电力系统仿真是指利用计算机软件模拟电力系统运行状态，以及分析系统运行中的各种问题和故障。
仿真资料是进行电力系统仿真所需的各种数据和参数，包括系统拓扑结构、设备参数、负荷数据等。
一、系统拓扑结构系统拓扑结构是电力系统的网络结构图，它描述了系统中各个电力设备之间的连接关系。
系统拓扑结构是进行电力系统仿真的基础，准确的拓扑结构对于仿真结果的准确性具有重要影响。
在编制系统拓扑结构时，需要考虑到电力系统的实际情况，包括各个电力设备的位置、连接线路的长度、变电站的布置等。
同时，还需要根据实际的变电站配置、开关状态等信息确定系统拓扑结构。
二、设备参数设备参数是指电力系统中各种电力设备的技术指标和性能参数。
这些参数包括发电机的额定容量、发电机的励磁方式、输电线路的阻抗和导纳等。
设备参数的准确性对于仿真结果的准确性具有重要影响。
因此，在进行电力系统仿真之前，需要对各个设备的参数进行准确的测量和测试，确保参数的真实性和可靠性。
三、负荷数据负荷数据是指电力系统中各个负荷节点的负荷大小和负荷类型。
负荷数据的准确性对于仿真结果的准确性具有重要影响。
负荷数据的获取方式有多种，可以通过实际测量负荷大小，也可以通过历史负荷数据进行估算。
在进行电力系统仿真时，需要根据负荷数据对系统进行负荷平衡分析和控制。
四、故障数据故障数据是指电力系统中的各种故障情况，例如短路故障、接地故障等。
故障数据的准确性对于仿真结果的准确性具有重要影响。
故障数据的获取方式有多种，可以通过实际的故障记录和检修报告，也可以通过历史数据进行估算。
在进行电力系统仿真时，需要根据故障数据对系统进行故障分析和保护动作的仿真。
五、其他数据除了上述所提到的数据外，进行电力系统仿真还需要考虑其他各种数据和参数，包括电力系统的控制逻辑、变压器的变比、发电机的功率因数等。
这些数据和参数在进行电力系统仿真时都起着重要的作用，可以通过实际测量和测试获得，也可以通过历史数据进行估算。
Matlab机电系统仿真-1
3、Simulink 与建模仿真
Simulink
Simulink 是一种用来实现计算机仿真的软件工具。 它是MATLAB 的一个附加组件，可用于实现各种动态系统 （包括连续系统、离散系统和混合系统）的建模、分析 和仿真。 特点：易学易用，能够依托MATLAB提供的丰富的仿真 资源
Simulink 的应用领域
图中左图表示系统输入为sin(t) 时的相应曲线，右图表示cos(t) 时的相应曲线。从图中可明显看出，当使用sim 命令的ut 参数 时，Simulink 仿真参数设置对话框中的设置被覆盖。以前对 话框中的外部输入是名为sim_input 的正弦信号，而采用ut 参 数后执行的余弦输入信号。注意：这里指的“ 覆盖” ，并不 是在Workspace I/O 对话框的Input 中，将sim_input 改变成了 ut ，事实上并没有改变，只是不执行sim_input，而执行了命 令行中的ut
& (1) x(2) x (初值x(1) 0, x(2) 0.25) & (2) ( x(1) ^ 2 1) * x(2) x(1) x
使用sim 命令进行动态系统仿真
使用语法
参数说明
>> t=0:0.1:10;t=t'; >> u=sin(t); >> sim_input=[t u]; >> [tout,x,yout]=sim('command_in_out'); >> plot ( t, u, tout, yout, '--' ); grid
（1）通讯与卫星系统；（2）航空航天系统；（3）生物 系统；（4）船舶系统；（5）汽车系统；（6）金融系统； （7）控制系统。
机电一体化系统的联合仿真技术研究
机电一体化系统的联合仿真技术研究摘要：工程中的机械电子系统由机械子系统，电子控制子系统，液压子系统，气动子系统等多个子系统构成，很难找到一款专业软件能够对实际工程中的机电系统的全部子系统进行仿真。
关键词:：机电一体化；建模；联合仿真1、研究背景与意义本论文是由实际工程应用引起的。
其应用涉及仿真、协同仿真和多体动力学等领域。
我们先来看看这些域。
模拟:模拟是对真实事物、事件状态或过程的模拟。
模拟事物的行为通常需要表现选定的物理或抽象系统的某些关键特征或行为。
协同仿真:协同仿真是指使用不同建模语言开发的模型运行单个仿真的能力多体动力学:多体动力学是计算力学的一个令人兴奋的领域，它融合了结构动力学、多物理力学、计算数学、控制论和计算机科学等多个学科，为复杂机械系统的虚拟样机提供了方法和工具。
2、关于协同仿真由于物理世界的复杂性，在某些情况下，用单一软件来模拟真实系统是不可能的。
这样就得到了协同仿真的解决方案。
对于一些简单的系统，可以用一个软件或两个软件进行仿真。
因此，在这些简单的情况下比较这两种不同的方法是有趣的和必要的[1]。
在复杂系统中，当联合仿真是唯一解时，就产生了以下问题:联合仿真是否可靠，协同仿真的优点和缺点是什么，如何使协同仿真成为一种实用的工程实践，协同仿真的优点和缺点的主题将随着建模过程在下面的章节中详细阐述。
论家和工程师都对这个话题感兴趣。
动态分析。
在这三种分析模式中，每一种模式所进行的计算的性质是完全不同的。
我们急切地想知道如何进行动态分析通过数值积分混合微分代数运动方程进行动力学分析。
动态分析完成后，后处理器组织和传输的模拟结果的打印机，绘图仪，或动画工作站。
计算流程所确定的大量逻辑和数值计算的实现需要一个大规模的计算机代码。
在深入研究用于执行每种动力分析模式的数值方法之前，了解在动力分析过程中必须产生的信息流是很有价值的[2]。
动态分析程序的结构示意图如图所示。
分析程序定义了控制模式的分析和分配方程装配任务的交界处的程序，这反过来又调用模块，生成所需的信息，并将其传输到分析程序。
机电系统与仿真概述解读课件
预测性：通过模拟不同 情况下的系统行为，可 以对未来可能发生的情 况进行预测和预防。
仿真技术在机电系统中的应用
机电系统设计阶段
在机电系统的设计阶段，仿真技术可以用来验证设计的可行性和合理性。通过建立机电系统的模型，可以检查各部分 之间的协调性和性能，从而提前发现和解决问题。
机电系统优化
仿真技术可以通过调整机电系统的参数，找到最优的运行参数和配置。这有助于提高机电系统的效率和性能，降低运 行成本。
机电系统与仿真 概述解读课件
• 机电系统概述 • 机电系统仿真技术概述 • 机电系统建模方法与流程 • 机电系统仿真实验设计与分析 • 机电系统仿真技术案例展示
01
CATALOGUE
机电系统概述
机电系统的定义与特点
• 机电系统定义：机电系统是由机械、电子、计算 机等学科相互渗透而形成的综合性系统，它实现 了机械、电子、计算机等技术的有机结合，成为 现代工业生产中不可或缺的一部分。
案例三：机器人行走路径规划仿真
总结词
通过使用仿真技术，实现对机器人行走路径 的规划和验证，提高机器人的运动效率和安 全性。
详细描述
机器人行走路径规划仿真是通过对机器人的 行走路径进行建模和仿真，来预测和验证机 器人的实际行走轨迹和性能。通过仿真技术， 可以快速地对机器人的行走路径进行规划和 验证，提高机器人的运动效率和安全性，为 机器人在救援、服务等领域的应用提供了重
案例二：电机控制系统仿真
总结词
通过使用仿真技术，实现对电机控制系统的 设计和验证，提高电机的运行效率和稳定性。
详细描述
电机控制系统仿真是通过对电机的控制系统 进行建模和仿真，来预测和验证电机的实际 运行状态和性能。通过仿真技术，可以快速 地对电机的控制系统进行设计和验证，提高 电机的运行效率和稳定性，为电机在工业、 能源等领域的应用提供了重要的技术支持。
《电力系统仿真》讲义
第一章 系统仿真的基本概念1-1 系统仿真的定义[系统仿真定义] 建立系统模型（数学模型、物理效应模型或数学-物理效应混合模型），并在模型上进行试验。
[系统仿真范例]水利方面在葛洲坝和三峡大坝建设前，许多单位都建立起缩小了的长江水道模型和大坝模型，并进行冲水试验，获得流体力学和结构力学等相关参数，为工程设计提供依据。
电力方面在动模实验室中用电动机-发电机组对实际发电厂进行模拟，并且用电感-电容π形结构模拟输电线路；在高压实验室中用冲击发生器模拟雷电；在计算机上用EMTP 软件对电力系统电磁暂态过程进行数值分析，用PSASP 软件对电力系统机电动态过程进行数值分析。
国防方面用巨型计算机按数学特性相同的原则模拟核裂变（聚变）反应过程，这样可以减少真正核试验的次数，甚至不进行核爆炸试验也能发展出先进的核武器。
[系统仿真依据] 最基本的依据是相似定理。
从应用角度分析几种相似等效方法：● 几何比例相似。
军事指挥员的沙盘演习。
● 特性比例相似。
两个系统运动的物理本质完全不同，但具有相似的微分方程，且参数一一对应，我们称这两个系统的特性比例相似。
注：动模试验也是根据特性比例相似的原则，这个原则可理解为真实系统与模拟系统具有相同的无量纲（标幺值）方程。
●感觉相似。
主要是视觉、听觉、触觉和运动感觉相似，是人在模拟环境中的仿真，特别是用C电气系统 微分方程 )t (E q C 1dt dq R dt q d L )t (F KX dt dX D dt X d M 2222=++=++ 参数对应 距离X电荷q 速度dX/dt 电流dq/dt 外力F(t) 电源E(t) 质量M 电感L 阻尼系数D 电阻R 弹簧系数K 1/电容 1/C 图1-1 两个系统特性比例相似各类模拟器件对操作人员进行训练的依据。
如航天员在宇航中心培训，宇航中心就是一个虚拟太空环境。
●逻辑思维方法相似。
对获取的信息进行分析、归纳、综合、判断直至操作控制的方法相似。
最新电大《机电一体化系统设计基础》形考作业任务01-05网考试题及答案
最新电大《机电一体化系统设计基础》形考作业任务01-05网考试题及答案最近XXX的《机电一体化系统设计基础》形考作业任务01-05网考试题及答案已经100%通过了。
考试共有5个任务，其中任务1至任务4是客观题，任务5是主观题。
任务1至任务4需要在考试中多次抽取试卷，直到出现01任务_0001、02任务_0001、03任务_0001、04任务_0001试卷为止，然后按照该套试卷答题。
在做考题时，可以利用本文档中的查找工具，把考题中的关键字输入到查找内容框内，就可以迅速查找到该题的答案。
此外，本文库还有其他教学考一体化答案，敬请查看。
任务101任务_0001一、判断题（共10道试题，共40分。
）1.齿轮传动的啮合间隙会造成一定的传动死区，若在闭环系统中，传动死区会使系统产生低频震荡。
B.正确2.为减少机械传动部件的扭矩反馈对电机动态性能的影响，机械传动系统的基本固有频率应低于电气驱动部件的固有频率的2~3倍，同时，传动系统的固有频率应接近控制系统的工作频率，以免系统产生振荡而失去稳定性。
B.正确3.系统的静摩擦阻尼越大，使系统的回程误差增大，定位精度降低。
B.正确4.进行机械系统结构设计时，由于阻尼对系统的精度和快速响应性均产生不利的影响，因此机械系统的阻尼比ξ取值越小越好。
A.错误5.采用虚拟样机代替物理样机对产品进行创新设计测试和评估，延长了产品开发周期，增加了产品开发成本，但是可以改进产品设计质量，提高面向客户与市场需求能力。
B.正确6.自动控制是在人直接参与的情况下，通过控制器使被控对象或过程自动地按照预定的规律运行。
B.正确7.信息处理技术是指在机电一体化产品工作过程中，与工作过程各种参数和状态以及自动控制有关的信息输入、识别、变换、运算、存储、输出和决策分析等技术。
B.正确8.滚珠丝杠垂直传动时，必须在系统中附加自锁或制动装置。
B.正确9.在滚珠丝杠螺母间隙的调整结构中，齿差式调隙机构的精度较高，且结构简单，制作成本低。
机电系统与仿真概述解读课件
利用云计算和分布式计算技术 ，实现大规模仿真的高效计算
与资源共享。
03
机电系统仿真技术
机电系统仿真技术的基本原理
机电系统仿真技术的基本原理是通过建立数学模型来模拟实际系统的动态行为。这个数学模 型通常由一组微分方程、差分方程、代数方程等组成，描述了系统的物理、化学、生物等过 程。
详细描述
机电系统在汽车领域中应用广泛，如发动机控制、底盘 控制、车身控制等。在航空航天领域，机电系统用于控 制飞机的起降、姿态控制、导航等。在能源领域，机电 系统用于风力发电、水力发电、火力发电等领域，实现 能源的转换和传输。在医疗领域，机电系统用于医疗设 备、医疗器械等领域，如手术机器人、诊断设备等。在 智能制造领域，机电系统用于自动化生产线、工业机器 人等领域，提高生产效率和产品质量。
02
仿真技术概述
仿真技术的定义与特点
01
02
仿真技术的定义 逼真性
03 可重复性
04 低成本
05 可扩展性
仿真技术是一种通过建立 模型来模拟真实系统运行 的技术。它通过模拟系统 的动态行为和性能，帮助 人们更好地理解系统的本 质，预测系统的行为，并 优化系统的设计。
仿真技术能够模拟真实系 统的运行环境，提供高度 逼真的实验条件。
护。
02
模型精度要求高
为了满足实际应用需求，机电系统与仿真需要构建高精度的模型。解决
方案包括采用先进的建模方法和优化算法，以提高模型精度和预测能力
。
03
跨学科交叉融合难度大
机电系统与仿真涉及到多个学科领域，交叉融合难度大。解决方案包括
建立跨学科的交流平台和合作机制，促进不同领域之间的合作和知识共
享。
系统仿真的定义与分类
每一n, 1978）：按照
某些规律结合起来，互相作用、互相依存
的所有实体的集合或总和。
一、仿真的定义与分类
例1：电动机转速闭环控制系统
实 体：电动机、测速元件、比较 元件以及控制器等 相互作用：实现按给定要求调节电动 机的速度
一、仿真的定义与分类
仿真
一种基于模型的 科学实验活动。
仿真：应用物理的或数学的方法来建立模型，在模型上进 行实验，以研究系统的内在规律和动态特性。
一、仿真的定义与分类
2.仿真的作用 ➢ 系统性能的预测 系统的行为 系 统 t
抽象化
操作 模 型
推 断
仿真的结果
t
一、仿真的定义与分类
2.仿真的作用 ➢ 什么时候要用到仿真？ 系统处于设计阶段，真实系统还没有建立。 在实际系统上实验会引起破坏或发生危险。 需多次实验时难以保证每次实验的条件相同。 用实际系统进行实验，试验后系统难以复原， 或试验时间太长，或试验费用昂贵。
模型是一个理想事物。它与真实问题的关系就像伦敦地
铁列车的地图与真实管道系统的关系：一种严重的简化，但 是它能捕获某些要点。
这个地图没有真实描述距离和方 向，但是能优雅的展示其关联性。所
以它是所有成功模型的特点：它们无
所顾忌的忽视不重要的因素是为了捕 获真正重要的特征。
一、仿真的定义与分类
关于模型
➢ 剑桥大学M. F. Ashby, in J. Computer-Aided Materials Design (1996)
我们需要什么样 的模型?
模型是为了一定目的，对真实系统的一部分
进行描述、模仿或抽象，即将真实系统的本质用
适当的变现形式（实物、文字、符合、图表、数 学公式等）加以描述。