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計算機(jī)仿真技術(shù)范文第1篇

關(guān)鍵詞：仿真　計算機(jī)仿真　計算機(jī)仿真技術(shù)

一、引言

仿真是對現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的某一層次抽象屬性的模仿，人們利用這樣的模型進(jìn)行試驗(yàn)，從中得到所需的信息，然后幫助人們對現(xiàn)實(shí)世界中某一層次的問題做出決策。計算機(jī)仿真就是建立系統(tǒng)模型的仿真模型進(jìn)而在電子計算機(jī)上對該仿真模型進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)的研究過程。計算機(jī)仿真技術(shù)即以計算機(jī)仿真為手段，通過仿真模型模擬實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)動來認(rèn)識其規(guī)律的一種研究方法，也稱計算機(jī)仿真方法。在科技飛速發(fā)展的今天，它已經(jīng)成為控制系統(tǒng)分析、研究、設(shè)計不可缺少的重要工具。

二、計算機(jī)仿真技術(shù)的特點(diǎn)

1.模型參數(shù)可根據(jù)要求任意調(diào)整、修改和補(bǔ)充。人們可以得到各種可能的仿真效果，為進(jìn)一步完善研究方案提供了可能。與傳統(tǒng)的實(shí)物實(shí)驗(yàn)相比，具有運(yùn)行費(fèi)用低、無風(fēng)險、方便靈活等優(yōu)點(diǎn)。

2.系統(tǒng)模型求解快速。運(yùn)用計算機(jī)仿真，能夠在較短的時間內(nèi)得出仿真運(yùn)算的結(jié)果，為生產(chǎn)實(shí)踐提供最及時的指導(dǎo)。

3.仿真運(yùn)算結(jié)果可靠、準(zhǔn)確。在機(jī)器沒有故障的前提下，只要系統(tǒng)模型、仿真模型、仿真程序科學(xué)合理，那么計算機(jī)的運(yùn)算結(jié)果是準(zhǔn)確無誤的。

4.實(shí)物、實(shí)時仿真直觀、逼真。這一特點(diǎn)使它在一些復(fù)雜工程系統(tǒng)中例如核電、航天等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

傳統(tǒng)的仿真技術(shù)是一個迭代過程，即針對實(shí)際系統(tǒng)某一層次的特性（過程），抽象出一個模型，然后假設(shè)態(tài)勢（輸入），進(jìn)行試驗(yàn)，由試驗(yàn)者判讀輸出結(jié)果和驗(yàn)證模型，根據(jù)判斷的情況反復(fù)修改模型和有關(guān)的參數(shù)，不僅效率低，也存在環(huán)境、安全等因素的限制，所以很難達(dá)到實(shí)驗(yàn)者滿意的仿真效果。而計算機(jī)仿真技術(shù)是利用計算機(jī)科學(xué)和技術(shù)的成果建立被仿真的系統(tǒng)的模型，并在試驗(yàn)條件下對模型進(jìn)行動態(tài)實(shí)驗(yàn)，它具有高效、安全、受環(huán)境條件的約束較少、可改變時間比例尺等優(yōu)點(diǎn)，已成為分析、設(shè)計、運(yùn)行、評價、培訓(xùn)系統(tǒng)尤其是復(fù)雜系統(tǒng)的重要工具。

三、計算機(jī)仿真技術(shù)的研究現(xiàn)狀

計算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展與計算機(jī)的發(fā)展是密不可分的。20世紀(jì)50年代的計算機(jī)仿真大部分是以電子模擬計算機(jī)為主機(jī)實(shí)現(xiàn)的，在部分特殊應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)也有以液壓機(jī)、氣壓機(jī)或阻抗網(wǎng)絡(luò)作為主要模擬設(shè)備的。由于電子模擬計算機(jī)的精度較差等缺點(diǎn)，從70年代初開始，數(shù)字模擬混合計算機(jī)仿真得到發(fā)展。從70年代末起，以數(shù)字機(jī)為主機(jī)的各種各樣的專用和通用計算機(jī)仿真得到了普及和推廣。轉(zhuǎn)貼于 由于高性能工作站、巨型機(jī)、小巨機(jī)、軟件技術(shù)和人工智能技術(shù)取得了引人矚目的進(jìn)展，在80年代人們對智能化的計算機(jī)仿真寄予了希望，也在綜合集成數(shù)字仿真和模擬仿真優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，設(shè)計出了在更高層次上的數(shù)字模擬混合仿真技術(shù)，在一些特定的仿真領(lǐng)域內(nèi)，這種智能計算機(jī)仿真和高層次的數(shù)字模擬計算機(jī)仿真都取得了令人鼓舞的結(jié)果。80年代初推出了一些仿真機(jī)，SYSTEM10和SYSTEM100就是這類仿真技術(shù)的代表。90年代又開始了交互式仿真和虛擬仿真的研究并取得了一定的成績。特別是近20年來，隨著系統(tǒng)工程與科學(xué)的迅速發(fā)展，計算機(jī)仿真技術(shù)也得到了蓬勃發(fā)展，已經(jīng)從傳統(tǒng)的工程領(lǐng)域擴(kuò)展到非工程領(lǐng)域，在社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)、生物醫(yī)學(xué)系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、教育培訓(xùn)系統(tǒng)等得到了廣泛應(yīng)用。

四、計算機(jī)仿真技術(shù)的展望

隨著計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)仿真技術(shù)也在不斷地發(fā)展。未來的發(fā)展主要有兩個方向：

1.仿真技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化

眾所周知，現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)研制出來的仿真系統(tǒng)有很多，它們不能互相兼容，可移植性差，實(shí)現(xiàn)共享困難，與開發(fā)的高成本、低效率、長時間不成正比，更不能充分加以利用。要想解決這些問題，首先要解決的是采用兼容性好的計算機(jī)語言來編寫仿真系統(tǒng)，其次是采用網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)仿真系統(tǒng)的共享。尤其是后者，在將來的仿真系統(tǒng)開發(fā)中具有重要的意義。實(shí)現(xiàn)仿真系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)共享，不但可以在一定程度上避免不必要的社會資源的浪費(fèi)，而且可以通過適當(dāng)?shù)氖召M(fèi)來彌補(bǔ)開發(fā)成本的不足。

2.仿真技術(shù)的虛擬制造

計算機(jī)仿真技術(shù)發(fā)展的另一個大方向是在虛擬制造技術(shù)領(lǐng)域的深入應(yīng)用。虛擬制造技術(shù)是20世紀(jì)90年展起來的一種先進(jìn)的制造技術(shù)，它利用計算機(jī)仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的結(jié)合，在計算機(jī)上實(shí)現(xiàn)了從產(chǎn)品設(shè)計到產(chǎn)品出廠以及企業(yè)各級過程的管理與控制。這使得制造技術(shù)不再主要依靠經(jīng)驗(yàn)，便可實(shí)現(xiàn)對制造的全方位預(yù)測，為機(jī)械制造領(lǐng)域開辟了一個廣闊的新天地。

參考文獻(xiàn)

[1] 王中鮮 MATLAB建模與仿真應(yīng)用.機(jī)械工業(yè)出版社，2010。

計算機(jī)仿真技術(shù)范文第2篇

關(guān)鍵詞: 物流；仿真；成本；庫存

中圖分類號: TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A

一、仿真技術(shù)的發(fā)展及特點(diǎn)

仿真就是通過對系統(tǒng)模型的實(shí)驗(yàn)去研究一個存在的或設(shè)計中的系統(tǒng)。計算機(jī)仿真則是借助于計算機(jī)對系統(tǒng)模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的一種方法，它是50年代初期隨著計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用而逐漸發(fā)展起來的。仿真技術(shù)發(fā)展到今天大致分為三個階段，在20世紀(jì)50到60年代，仿真是在實(shí)體上進(jìn)行，實(shí)時性強(qiáng)且精度較高，但實(shí)施難度和費(fèi)用較大。在20世紀(jì)60到70年代，系統(tǒng)的一部分由計算機(jī)代替，另一些組合由實(shí)物充當(dāng)，一定程度上保留著實(shí)時性。從20世紀(jì)70年代至今，是計算機(jī)仿真或數(shù)字仿真階段。計算機(jī)仿真技術(shù)有以下一些顯著的特點(diǎn)：

1. 可以替代許多難以實(shí)施或無法實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)。

2. 可以解決用理論分析或數(shù)學(xué)解析難以求解的大型系統(tǒng)問題。

3. 可以降低投資風(fēng)險、節(jié)省研究和開發(fā)費(fèi)用。

4. 可以避免實(shí)際實(shí)驗(yàn)的財產(chǎn)消耗。

5. 可以縮短實(shí)驗(yàn)時間，并不拘于時空限制。

二、仿真的類型和基本步驟

計算機(jī)仿真的類型有離散事件(系統(tǒng))仿真(Discrete-Event Simulation)、連續(xù)系統(tǒng)仿真(Continuous Simulation)、混合系統(tǒng)仿真(Combined Discrete continuous Simulation)等。

物流系統(tǒng)的仿真是典型的離散事件系統(tǒng)仿真，其核心是時鐘推進(jìn)和事件調(diào)度的機(jī)制。離散事件系統(tǒng)是指系統(tǒng)狀態(tài)在某些隨機(jī)時間點(diǎn)上發(fā)生離散變化的系統(tǒng)。這種引起狀態(tài)變化的行為稱為“事件”，因而這類系統(tǒng)是由事件驅(qū)動的；而且，“事件”往往發(fā)生在隨機(jī)時間點(diǎn)上，亦稱為隨機(jī)事件，因而離散事件系統(tǒng)一般都具有隨機(jī)特性；系統(tǒng)的狀態(tài)變量往往是離散變化的。

在計算機(jī)仿真中涉及的三個基本要素是系統(tǒng)、模型、計算機(jī)，聯(lián)系著它們的三項基本活動是模型建立、仿真模型建立(一次建模)、仿真實(shí)驗(yàn)，這三要素和三項基本活動是所有計算機(jī)仿真的基礎(chǔ)。計算機(jī)仿真的基本步驟歸納為：

1. 選擇合適的計算機(jī)仿真軟件

2. 建立仿真模型

3. 編寫各種控制程序

4. 運(yùn)行仿真系統(tǒng)

5. 仿真結(jié)果分析和優(yōu)化

三、仿真技術(shù)對物流系統(tǒng)研究的影響

隨著物流行業(yè)生產(chǎn)自動化水平的不斷提高，生產(chǎn)節(jié)奏越來越快，物流系統(tǒng)越來越復(fù)雜并且內(nèi)部關(guān)聯(lián)性越來越強(qiáng)，生產(chǎn)管理者對生產(chǎn)改進(jìn)的每一決策，都需謹(jǐn)慎考慮，措施不當(dāng)，往往需要付出高昂的代價。而正是由于系統(tǒng)的復(fù)雜性，快節(jié)奏和柔性，要想預(yù)測每一個決策給系統(tǒng)帶來的后果，己經(jīng)是人的大腦無法勝任的了。計算機(jī)仿真技術(shù)正是彌補(bǔ)了這一不足，成為自動化物流系統(tǒng)管理者的有用工具，成為生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計人員的得力助手，成為公司檢驗(yàn)其物流系統(tǒng)及決策是否真的高效的唯一可用技術(shù)。在設(shè)計一個新的工廠或系統(tǒng)，對己有系統(tǒng)添加新設(shè)備或重新優(yōu)化，仿真都是非常必要的。仿真技術(shù)近年來應(yīng)用越來越廣，其對物流系統(tǒng)研究的影響主要表現(xiàn)為以下幾個方面：

1.有利于解決隨機(jī)因素的影響

仿真模型的一個特點(diǎn)是它是一個隨機(jī)模型，系統(tǒng)的參數(shù)受隨機(jī)因素影響所發(fā)生的變化在模型中得到充分體現(xiàn)。這一點(diǎn)是其他方法所無法比擬的。

2.仿真幫助系統(tǒng)優(yōu)化

仿真可以讓人們依據(jù)對系統(tǒng)模型動態(tài)運(yùn)行的效果，多次修改參數(shù)，反復(fù)仿真。仿真是一種間接的系統(tǒng)優(yōu)化方法?，F(xiàn)在，人們越來越認(rèn)識到，對于多目標(biāo)、多因素、多層次的系統(tǒng)來說，并不存在絕對意義上的最優(yōu)解。優(yōu)化只是相對而言的。即使是最優(yōu)化方法，其本身由于若干的假設(shè)、抽象和簡化所造成的誤差，已經(jīng)使“最”字打了折扣。

3.仿真對各種復(fù)雜的系統(tǒng)具有良好的適應(yīng)性

仿真所建立的模型，完全是實(shí)際系統(tǒng)的映像。即它反映系統(tǒng)的物理特征、幾何特征，又可以反映系統(tǒng)的邏輯特性。因此，對于各種復(fù)雜的物流系統(tǒng)，無論是線性的還是非線性的，無論是靜態(tài)的還是動態(tài)的，都可以用仿真方法來研究。

4.符合人們的思維習(xí)慣，有助于系統(tǒng)分析

研究分析物流系統(tǒng)的方法，大體上可分為兩種類型。一類是解析法，另一類是非解析法。解析法是把物流系統(tǒng)抽象成一種數(shù)學(xué)表達(dá)式，通過求解數(shù)學(xué)表達(dá)式找到最優(yōu)解。這是一種完全通過邏輯推理來獲得啟發(fā)和借鑒的方法，如運(yùn)籌學(xué)中的線性規(guī)劃和動態(tài)規(guī)劃等。解析法有比較悠久的發(fā)展歷史，在實(shí)際中應(yīng)用廣泛，是比較成功的方法。但是，解析法過于拘泥于數(shù)學(xué)抽象。非解析法不依據(jù)抽象的假想，而是以現(xiàn)實(shí)為依據(jù)。仿真方法是一種非解析法。仿真所依據(jù)的，是對系統(tǒng)的實(shí)際觀測所獲得的數(shù)據(jù)建立起來的動態(tài)模型。這種方法所建立的模型，即表達(dá)了系統(tǒng)的物理特征，又有其邏輯特征。

四、仿真技術(shù)在物流研究中的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展前景

計算機(jī)仿真技術(shù)在物流研究中主要應(yīng)用于以下幾方面：

1.物流系統(tǒng)規(guī)劃及設(shè)計

在沒有實(shí)際系統(tǒng)的情況下，把系統(tǒng)規(guī)劃轉(zhuǎn)換成仿真模型，通過運(yùn)行模型，評價規(guī)劃方案的優(yōu)劣并修改方案，這是仿真經(jīng)常用到的一方面。這可以在系統(tǒng)建成之前，對不合理的設(shè)計和投資進(jìn)行修正，避免了資金、人力和時間的浪費(fèi)。系統(tǒng)仿真運(yùn)行準(zhǔn)確地反映了未來物流系統(tǒng)在有選擇的改變各種參數(shù)時的運(yùn)行效果，從而使設(shè)計者對規(guī)劃與方案的實(shí)際效果更加胸有成竹。

2.物料運(yùn)輸調(diào)度

復(fù)雜的物流系統(tǒng)經(jīng)常包含若干運(yùn)輸車輛、多種運(yùn)輸路線。合理的調(diào)度運(yùn)輸工具，規(guī)劃運(yùn)輸路線，保障運(yùn)輸路線的通暢和高效等都不是一件輕而易舉的事。運(yùn)輸策略存在著多種可能性。如何評價各種策略的合理性?怎樣才能選擇一種較優(yōu)的調(diào)度策略?運(yùn)輸調(diào)度是物流系統(tǒng)最復(fù)雜，動態(tài)變化最大的，很難用解析法描述運(yùn)輸?shù)娜^程。建立運(yùn)輸系統(tǒng)模型，動態(tài)運(yùn)行此模型，再用動畫將運(yùn)行狀態(tài)、道路堵塞情況、物料供應(yīng)情況等生動地呈現(xiàn)出來。仿真結(jié)果還提供各種數(shù)據(jù)，包括車輛的運(yùn)行時間、利用率等等。通過對運(yùn)輸調(diào)度過程仿真，調(diào)度人員對所執(zhí)行的調(diào)度策略進(jìn)行檢驗(yàn)和評價，就可以采取比較合理的調(diào)度策略。

3.物流成本估算

物流過程是非常復(fù)雜的動態(tài)過程。物流成本包括運(yùn)輸成本、庫存成本、裝卸成本。成本的核算與所花費(fèi)的時間直接有關(guān)。物流系統(tǒng)仿真是對物流整個過程的模擬。進(jìn)程中每一個操作的時間，通過仿真推進(jìn)被記錄下來。因此，人們可以通過仿真，統(tǒng)一計物流時間的花費(fèi)，進(jìn)而計算物流的成本。這種計算物流成本的方法，比用其他數(shù)學(xué)方法計算，更簡便、更直觀。并且，可以建立起成本與物流系統(tǒng)規(guī)劃、成本與物料庫存控制、成本與物料運(yùn)輸調(diào)度策略之間的聯(lián)系。從而用成本核算結(jié)果來評價物流系統(tǒng)的各種策略和方案，保證系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。實(shí)際仿真中，物流成本的估算可以與物流系統(tǒng)其他統(tǒng)計性能同時得到。

4.庫存控制

通過對物料庫存狀態(tài)的仿真，可以動態(tài)地模擬入庫、出庫、庫存的實(shí)際狀況。根據(jù)需要正確地掌握入庫、出庫的時機(jī)和數(shù)量。

隨著計算機(jī)的普及發(fā)展，計算機(jī)仿真方法在物流系統(tǒng)分析的應(yīng)用越來越普遍，它在如下幾方面有著廣泛應(yīng)用前景：

(1)由于有些物流系統(tǒng)的復(fù)雜性，應(yīng)用數(shù)學(xué)方法難以構(gòu)造模型，提出解析解，此時可采用仿真的方法構(gòu)造模型，以求得系統(tǒng)模型的解答。

(2)對于新設(shè)計的物流系統(tǒng)，在未能確定它的優(yōu)劣情況之前，不必急于無根據(jù)地花費(fèi)大量的投資來建立，可應(yīng)用仿真對新的物流系統(tǒng)的可行性和效率提出明確的評價判斷。

(3)仿真具有通過試驗(yàn)達(dá)到優(yōu)化的目的?？蓱?yīng)用這一手段，對控制與決策中的多方案進(jìn)行多次運(yùn)行，按既定的目標(biāo)函數(shù)，對不同的決策方案進(jìn)行分析比較，從中選擇最優(yōu)方案，進(jìn)行輔助決策。

(4)對物流系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制進(jìn)行分析。在仿真模型運(yùn)行過程中，可根據(jù)需要，記錄有關(guān)數(shù)據(jù)和信息，從而為分析物流系統(tǒng)提供依據(jù)。

(5)對物流系統(tǒng)的發(fā)展戰(zhàn)略進(jìn)行研究，應(yīng)用計算機(jī)模型可以對從過去到未來的國家、地區(qū)或者企業(yè)的物流系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)律進(jìn)行仿真運(yùn)算，研究系統(tǒng)的因果關(guān)系，得出結(jié)論，以促進(jìn)系統(tǒng)的改進(jìn)和發(fā)展。通過建立物流系統(tǒng)的仿真模型，擴(kuò)展了物流系統(tǒng)研究的邊界，有助于描述物流系統(tǒng)的各種現(xiàn)象，加強(qiáng)直觀感，從而能夠更深刻地理解和分析物流系統(tǒng)。

作者單位：沈陽化工學(xué)院

參考文獻(xiàn):

[1]吳耀華.物流系統(tǒng)的三維虛擬仿真[J].E制造(e-Manufacturing ), 2002,8:48-53.

[2]閏英偉，霍津海.計算機(jī)仿真技術(shù)在我國自動化物流系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].浙江物流， 2003,11:57-60.

[3]工煌,蔡臨寧,岳秀江.物流系統(tǒng)的仿真研究綜述[J]. 制造業(yè)自動化, 2004,9:6-9.

計算機(jī)仿真技術(shù)范文第3篇

關(guān)鍵詞：計算機(jī)仿真技術(shù)；建筑工程；應(yīng)用研究

1計算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用于建筑施工中的意義

計算機(jī)模擬技術(shù)在總體的工程規(guī)劃等各個方面給其他的單位以及專業(yè)建筑設(shè)計人員提供了正確的技術(shù)引導(dǎo)。這種考慮涉及了建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性與多變性，因此在建筑設(shè)計研究時不得不在建筑施工工藝設(shè)計方面謹(jǐn)慎進(jìn)行考慮，從而可能涉及到信息化是建筑設(shè)計的一個全部內(nèi)容，在此類設(shè)計方面，關(guān)于優(yōu)化設(shè)計方案、現(xiàn)場信息化施工等較為少見，這就間接體現(xiàn)了目前我國的建筑過程工程建設(shè)在應(yīng)用信息化設(shè)計技術(shù)上普遍存在的不足。仿真技術(shù)的出現(xiàn)大大程度地彌補(bǔ)了這一技術(shù)的不足，仿真技術(shù)因其具備交互性、高度模擬性等諸多優(yōu)點(diǎn)，通過它自身建立的可視化設(shè)計模型和數(shù)字幾何三維模型，不但能同時滿足設(shè)計師、業(yè)主、施工方等單位的施工設(shè)計需要，對多種建筑施工設(shè)計方案展開了模擬、驗(yàn)證、對比和設(shè)計優(yōu)化，并最終可以找到一種最優(yōu)的可視化施工模型設(shè)計方法，實(shí)現(xiàn)低廉的施工成本、短時間的工期、高質(zhì)量的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益施工目的。不僅如此，由于計算機(jī)仿真技術(shù)可以重復(fù)進(jìn)行多次高仿真實(shí)驗(yàn)，還有利于減少工期，提高工程的質(zhì)量?？梢?，仿真技術(shù)給建筑工程的發(fā)展帶來了一定的時代機(jī)遇和挑戰(zhàn)具有歷史意義，虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)在其施工設(shè)計過程中的廣泛應(yīng)用無疑直接決定著其施工設(shè)計方案的品質(zhì)優(yōu)劣與否，它的應(yīng)用一方面對我國建筑工程的設(shè)計與施工產(chǎn)生影響，另一方面也直接決定著建筑工程的品質(zhì)與設(shè)計方案。

2計算機(jī)仿真技術(shù)在現(xiàn)代建筑工程設(shè)計中的重要應(yīng)用

2.1仿真施工技術(shù)的應(yīng)用研究

從一定層面上講，建筑施工過程就是將設(shè)計者的建筑設(shè)計圖紙現(xiàn)實(shí)化的過程，將虛擬的圖紙進(jìn)行實(shí)際建造的過程具有十分重大的意義。然而，由于建筑工程其本身的復(fù)雜性，所使用的設(shè)計方案和設(shè)計技術(shù)非常繁多，這也導(dǎo)致了在實(shí)際建設(shè)工程中，圖紙需要根據(jù)情況的不同發(fā)生變化。圖紙在經(jīng)過初始設(shè)計后，必須經(jīng)過多次的矯正和糾錯，實(shí)際的建造與設(shè)計具有相當(dāng)大的差距。并且，在傳統(tǒng)的建筑工程設(shè)計中，為了保證建筑工程的安全穩(wěn)定，保障建筑施工的順利進(jìn)展，通常會憑借大量的經(jīng)驗(yàn)積累，來應(yīng)對建筑項目施工時的一些問題，但是正因?yàn)闆]有進(jìn)過理論驗(yàn)證的經(jīng)驗(yàn)很可能造成嚴(yán)重的安全事故。目前，建筑結(jié)構(gòu)趨向復(fù)雜，傳統(tǒng)的施工設(shè)計技術(shù)已經(jīng)無法適應(yīng)全新的設(shè)計結(jié)構(gòu)，計算機(jī)仿真技術(shù)能夠有效發(fā)現(xiàn)建筑設(shè)計的漏洞和缺點(diǎn)，改善施工技術(shù)的盲點(diǎn)，降低人的主觀觀念對設(shè)計方案的干擾，更大程度上保證了建筑設(shè)計方案的安全性和穩(wěn)定性，進(jìn)一步提升建筑工程的質(zhì)量，減少施工成本、耗材。

2.2仿真系統(tǒng)的應(yīng)用研究

計算機(jī)仿真系統(tǒng)是建筑工程設(shè)計應(yīng)用仿真模擬技術(shù)的重要基礎(chǔ)，利用計算機(jī)仿真系統(tǒng)，能夠直接模擬出建筑項目的施工過程以及施工周圍環(huán)境的真實(shí)情況，且具有非常真實(shí)可靠的效果。利用計算機(jī)仿真系統(tǒng)，建筑設(shè)計人員可以將設(shè)計圖紙的內(nèi)容以及建筑現(xiàn)場的周圍景象進(jìn)行直接的計算機(jī)建模，呈現(xiàn)出三維的立體影像，同時能夠?qū)⒂绊懡ㄖ椖康闹T多因素，如：交通網(wǎng)絡(luò)，建筑場景進(jìn)行詳細(xì)的模擬，使得設(shè)計人員能夠?qū)崟r了解建筑施工的進(jìn)度和各類條件，以便于更加合理地對設(shè)計方案做出規(guī)劃和修改。計算機(jī)仿真系統(tǒng)能夠?qū)鼍白龀龈叨饶M的效果，使得每一個虛擬物體與對應(yīng)的實(shí)體擁有相似的視覺真實(shí)效果，更有利于設(shè)計者的發(fā)揮。

3計算機(jī)仿真技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)的施工過程中的應(yīng)用

目前，隨著社會發(fā)展加速，城市建筑結(jié)構(gòu)趨向于復(fù)雜化、高層化，部分結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑的設(shè)計需要從部分到整體，不僅難度很大，在施工階段中出現(xiàn)的突發(fā)性變化也很多，因此，對于施工設(shè)計的各類細(xì)節(jié)需要格外地注意。復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)在不同的施工工序中，所面臨的負(fù)載情況、受力特性、結(jié)構(gòu)形態(tài)均有差異。在一項復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計施工完成之后，整體將會保持暫時的平衡狀態(tài)，但是，一旦開始下一步結(jié)構(gòu)施工，原始的平衡狀態(tài)又會被打破，必須進(jìn)行相應(yīng)的施工工序才能在每一階段保證整體結(jié)構(gòu)的平衡穩(wěn)定。正因?yàn)閺?fù)雜結(jié)構(gòu)施工需要注重的因素有很多，一旦施工操作稍有不慎，便會埋下很嚴(yán)重的安全隱患，極易發(fā)生安全事故。計算機(jī)仿真技術(shù)能夠模擬施工操作階段，對施工過程進(jìn)行全方位的監(jiān)控，能夠及時發(fā)現(xiàn)漏洞和錯誤，對施工過程進(jìn)行全面的追蹤，更加容易控制施工階段的各種不確定因素。

4計算機(jī)仿真技術(shù)在建筑施工設(shè)計過程中的應(yīng)用

計算機(jī)仿真技術(shù)促進(jìn)了工程三維動畫的成功出現(xiàn)，打破了設(shè)計師在傳統(tǒng)建筑施工過程中只能直接依靠施工經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析確定施工過程的操作模式，為一個現(xiàn)代化的設(shè)計師在建筑施工過程中提供了一個便捷有效的數(shù)據(jù)分析和解決手段。通過仿真技術(shù)三維動畫對建筑施工過程的細(xì)節(jié)進(jìn)行了分析，專家、施工的專業(yè)技術(shù)人員以及施工的業(yè)主就可以盡可能對建筑施工的全過程甚至重要的是每一個關(guān)鍵細(xì)節(jié)都盡可能進(jìn)行清除和了解。此外，工程中會容易遇到的重難點(diǎn)以及施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，都可以通過虛擬的仿真技術(shù)以虛擬三維動畫的表現(xiàn)形式清晰地展現(xiàn)了出來，而且還使設(shè)計師可以根據(jù)施工業(yè)主的實(shí)際所需要求進(jìn)行合適的設(shè)計和調(diào)整，并及時的修改其原有的建筑施工設(shè)計方案。

5計算機(jī)仿真技術(shù)在施工安全方面的應(yīng)用研究

保證建筑工程在項目施工與投入使用兩階段的安全穩(wěn)定，是目前建筑行業(yè)做最為關(guān)注的重點(diǎn)，被認(rèn)為是必須加強(qiáng)的重要主題之一。在傳統(tǒng)的建筑工程設(shè)計模式下，很難對建筑項目出現(xiàn)的安全隱患做出預(yù)測，計算機(jī)仿真技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為施工操作人員與方案設(shè)計者同時提供了控制建筑工程質(zhì)量水平的有力技術(shù)，使得建筑工程安全管理水平大幅度提高。

5.1進(jìn)行施工安全控制的方案優(yōu)化

在對建筑工程的施工安全控制分析中，如果能夠采用先進(jìn)的虛擬數(shù)據(jù)仿真技術(shù)對其進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，可以及時發(fā)現(xiàn)很多一些傳統(tǒng)模式下安全控制無法及時發(fā)現(xiàn)的問題和隱患，同時也可以能夠?qū)Σ煌愋偷慕ㄖ┕ぐ踩刂平鉀Q方案的數(shù)據(jù)進(jìn)行一個相應(yīng)的數(shù)據(jù)模擬分析演練，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較，最終可以確定得出—個最佳的安全控制方案，實(shí)現(xiàn)施工安全控制解決方案同相關(guān)的施工成本控制、資金成本預(yù)算、損耗成本控制等各個方面的效益最大化。

5.2如何實(shí)現(xiàn)安全演練與事故預(yù)防的最優(yōu)化

建筑工程的消防通道以及防災(zāi)防害設(shè)施，關(guān)系著群眾的生命財產(chǎn)安全，但是一直無法得到很好的效果檢驗(yàn)，利用計算機(jī)仿真技術(shù)，我們能夠模擬建筑工程在面對這些極端災(zāi)害時所表現(xiàn)出來漏洞，從而加以改正。實(shí)現(xiàn)安全演練的優(yōu)化方法，有幾點(diǎn)方面需要注意。首先，安全消防工程師必須深入了解建筑工程內(nèi)部的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，利用自身豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，對容易發(fā)生安全事故的環(huán)節(jié)進(jìn)行細(xì)心檢查，并同時利用計算機(jī)仿真技術(shù)建立三維動態(tài)模型，為安全事故的發(fā)生做好預(yù)防工作；其次，利用計算機(jī)仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)人員在緊急現(xiàn)場逃生演練的應(yīng)急模擬，從而規(guī)劃好逃生路線，并解決其中顯現(xiàn)出來的安全問題。

計算機(jī)仿真技術(shù)范文第4篇

關(guān)鍵詞：仿真技術(shù)；電工；實(shí)訓(xùn)教學(xué)

1項目的意義、現(xiàn)狀分析

2014年,在學(xué)校的大力支持下,我中心擴(kuò)建了電工實(shí)訓(xùn)室,學(xué)校結(jié)合實(shí)際情況,選用合適的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,并配套和完善了實(shí)訓(xùn)室硬件設(shè)施,使實(shí)訓(xùn)室成為了我校工科學(xué)生電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)基地，并為之創(chuàng)造了良好條件。同時，實(shí)訓(xùn)室配備了計算機(jī),實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化實(shí)訓(xùn)教學(xué),并提供了計算機(jī)仿真設(shè)計軟件（宇龍機(jī)電仿真軟件）的教學(xué)環(huán)境和條件。在電工實(shí)踐訓(xùn)練教學(xué)過程中引入計算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)平臺后，學(xué)生可進(jìn)行一些虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，其意義也是對傳統(tǒng)電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)的一種有利的補(bǔ)充，是對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的充實(shí)與改進(jìn)。使用計算機(jī)仿真軟件作為實(shí)訓(xùn)平臺，利用其元器件全、界面直觀、操作方便、電路分析手段完備等特點(diǎn)，學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)，自主在模擬實(shí)驗(yàn)臺上設(shè)計實(shí)驗(yàn)，待設(shè)計成熟后，再在實(shí)物設(shè)備上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣可以大大提高學(xué)生的效率和興趣。利用仿真實(shí)驗(yàn)平臺，可以充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，對于某些不易觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行仿真分析，可保存仿真結(jié)果、以做進(jìn)一步的分析和處理，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理方便快捷，提升了實(shí)驗(yàn)水平，更有利于學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析。但由于各種原因也出現(xiàn)了一些問題。具體如下:（1）實(shí)訓(xùn)對象范圍狹窄：目前，我校電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)僅面向全校理工類專業(yè)同一屆學(xué)生（大二或大三年級）學(xué)生開設(shè)。實(shí)訓(xùn)對象范圍狹窄，不能夠?qū)崿F(xiàn)大學(xué)四年不間斷的教學(xué)目標(biāo)。另外我們的實(shí)訓(xùn)室還沒有達(dá)到完全開放，對于一些創(chuàng)新能力較強(qiáng)的學(xué)生，不能提供一個良好的平臺。（2）教學(xué)內(nèi)容偏少：在電工電子實(shí)訓(xùn)課程中，電子工藝實(shí)訓(xùn)十幾年來一直以組裝調(diào)試收音機(jī)項目進(jìn)行,實(shí)訓(xùn)內(nèi)容已顯得陳舊。2010年起中心嘗試將室內(nèi)配線納入其中。目前電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容有：1）常用電工工具的使用；2）導(dǎo)線的常用連接；3）室內(nèi)照明線路：一地控制和兩地控制；4）機(jī)床電路。電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)剛剛起步，該課程設(shè)置內(nèi)容不夠豐富，略顯簡單。不能完全滿足大學(xué)本科生的求知和自主創(chuàng)新欲望。2013年引入了機(jī)電實(shí)訓(xùn)仿真軟件，采用虛擬仿真技術(shù)，我們只需要計算機(jī)，在計算機(jī)房就能完成很多實(shí)驗(yàn)。2014年又投入140萬進(jìn)行了電工實(shí)訓(xùn)平臺基地建設(shè)，擴(kuò)大了電工實(shí)訓(xùn)課程建設(shè)的空間。（3）教學(xué)模式與手段使主體作用不能得到充分發(fā)揮：在之前的電工實(shí)訓(xùn)中，由于課程內(nèi)容和實(shí)訓(xùn)設(shè)備局限性，大大限制了同學(xué)們自由發(fā)揮的空間。一些基礎(chǔ)扎實(shí)、創(chuàng)新能力強(qiáng)的同學(xué)完成規(guī)定項目后，意猶未盡。還想做一些其它感興趣的、實(shí)用性較強(qiáng)的電路實(shí)訓(xùn)也只能望而嘆息?，F(xiàn)有的傳統(tǒng)的教學(xué)模式使主體作用得不到充分發(fā)揮。教學(xué)方法與手段不能充分調(diào)動學(xué)生積極性。利用模擬仿真技術(shù)進(jìn)行理論教學(xué)，可以將復(fù)雜問題簡單化，抽象問題形象化，理性知識感性化，讓我們的學(xué)生在理論學(xué)習(xí)時不感到枯燥，調(diào)動起他們的思維，讓學(xué)生在不斷的探索中學(xué)習(xí)。在電工實(shí)訓(xùn)平臺上，學(xué)生可以自主操作，提升了學(xué)習(xí)的主動性，也增強(qiáng)了創(chuàng)新意識。此項目的順利進(jìn)行，不僅是我們教學(xué)理念的創(chuàng)新，教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新，也是教學(xué)體制的創(chuàng)新。使我校的基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)逐步的向現(xiàn)代化、多元化、多層次、開放式的方向轉(zhuǎn)化。構(gòu)建與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平相適應(yīng)的基礎(chǔ)工程訓(xùn)練平臺。

2項目實(shí)施方案及實(shí)施計劃

2.1研究與改革的內(nèi)容、目標(biāo)和擬解決的關(guān)鍵問題

（1）研究與改革的內(nèi)容和目標(biāo)：1）改革原有“教學(xué)、實(shí)操”實(shí)踐教學(xué)模式，引入仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)，按照創(chuàng)新理念培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建“教學(xué)、仿真、實(shí)操”電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式。同步優(yōu)化電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容；2）改革目標(biāo)以突出學(xué)生的自我參與，體現(xiàn)技能訓(xùn)練的操作性、過程性、情景性、交互性，使學(xué)生了解工作場景、熟悉操作步驟、規(guī)范操作方法、培養(yǎng)職業(yè)意識；3）新引入的仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺，可以擴(kuò)大學(xué)生的實(shí)訓(xùn)范圍，為一些對電工方面感興趣、創(chuàng)新能力較強(qiáng)的學(xué)生，提供一個良好的開放式平臺。（2）擬解決的關(guān)鍵問題：優(yōu)化以創(chuàng)新理念為培養(yǎng)目標(biāo)的電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容，確立“教學(xué)、仿真、實(shí)操”一體化電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式，優(yōu)化電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容，修訂并編寫教學(xué)大綱、教案、講義等

2.2實(shí)施方案方法及可行性分析

實(shí)施方案方法：（1）前期調(diào)研，即研究、分析當(dāng)前多所高等院校實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，以及通過對老師學(xué)生的調(diào)查，了解對新實(shí)訓(xùn)項目內(nèi)容、教學(xué)模式及課程安排的意見和建議；（2）分析總結(jié)，即該專業(yè)教師對提出的意見和建議進(jìn)行分析研究，總結(jié)出適合我校電工實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)內(nèi)容和課程體系，找出以創(chuàng)新理念為培養(yǎng)目標(biāo)“教學(xué)、仿真、實(shí)操”一體化電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式，優(yōu)化教學(xué)方法與手段；（3）實(shí)踐嘗試，即根據(jù)初步確定的方案進(jìn)行小范圍實(shí)踐嘗試，將出現(xiàn)的問題再進(jìn)行整理分析總結(jié)；（4）優(yōu)化確定：將實(shí)踐嘗試中的問題進(jìn)行整改，優(yōu)化課程體系和教學(xué)模式。使教學(xué)體系更加完善?？尚行苑治觯何一噩F(xiàn)擁有2個電工實(shí)訓(xùn)室，電工仿真機(jī)房和電工實(shí)訓(xùn)平臺也基本就緒，能滿足140多學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作和理論學(xué)習(xí)。為本項目的順利進(jìn)行提供有力的保障。

3項目預(yù)期的成果和效果

該項目最終將在全校所有理工科類專業(yè)實(shí)施，最大限度的讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)獨(dú)立動手能力，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。受益人數(shù)每年約4000人。

4本項目的特色與創(chuàng)新之處

計算機(jī)仿真技術(shù)范文第5篇

（一）計算機(jī)仿真技術(shù)的基本概念。

計算機(jī)仿真技術(shù)，是使用計算機(jī)技術(shù)和數(shù)學(xué)建模理論，以及相關(guān)的應(yīng)用性工具共同建構(gòu)的仿真性系統(tǒng)應(yīng)用模型，并在一定的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)對已經(jīng)建立的模型之綜合性檢驗(yàn)的實(shí)用技術(shù)。依照計算機(jī)設(shè)備的具體類型狀況展開分析，可以將現(xiàn)有的計算機(jī)仿真技術(shù)劃分為：模擬仿真、數(shù)字仿真，以及混合仿真三個基本的類型。伴隨著當(dāng)代計算機(jī)科學(xué)技術(shù)的客觀發(fā)展，以及計算機(jī)設(shè)備在運(yùn)算速度與運(yùn)算能力方面的提升，建立在數(shù)字化技術(shù)背景下計算機(jī)仿真技術(shù)，已經(jīng)對傳統(tǒng)模式下的原始仿真技術(shù)模式是實(shí)現(xiàn)了較為完全的實(shí)質(zhì)性替代，這種新式的仿真技術(shù)易于運(yùn)作與修改。計算精度高且速度快，實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為可靠等特征。

（二）計算機(jī)仿真技術(shù)的基本應(yīng)用流程

第一，對問題進(jìn)行描述。透過開展目標(biāo)問題的描述實(shí)踐，切實(shí)明確計算機(jī)仿真技術(shù)的對象、目的，以及相關(guān)的基礎(chǔ)性要求，之后依照教學(xué)研究工作的目的和實(shí)踐需求，具體確定計算機(jī)仿真技術(shù)的規(guī)模特征，以及約制條件。第二，初步建立原始化數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)模型是針對某種特定的事物系統(tǒng)或者是數(shù)量關(guān)系對象，使用規(guī)范化的數(shù)學(xué)語言，實(shí)現(xiàn)對數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的近似化或者是概括化描述目標(biāo)。計算機(jī)仿真技術(shù)是一種基于模型技術(shù)的全新技術(shù)，其模型建構(gòu)的準(zhǔn)確性對仿真檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性具有重要影響。第三，建構(gòu)仿真系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。在原有的數(shù)學(xué)模型的建制基礎(chǔ)上，引入計算機(jī)輔助科學(xué)技術(shù)模塊，對之前已經(jīng)建制完成的模型進(jìn)行有針對性地補(bǔ)充完善，這個過程也可以簡略性地描述為二次建模。第四，開展編程和調(diào)試行為。要將仿真技術(shù)系統(tǒng)前期建制過程中形成的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行具體的編程和相應(yīng)的調(diào)試行為。第五，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。應(yīng)用計算機(jī)仿真技術(shù)系統(tǒng)，開展之前設(shè)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，進(jìn)而得到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。第六，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的驗(yàn)證。通過反復(fù)開展仿真實(shí)驗(yàn)，對已經(jīng)建制的模型進(jìn)行驗(yàn)證以及修正，實(shí)現(xiàn)對仿真技術(shù)應(yīng)用模型的預(yù)期建設(shè)目標(biāo)。

二、計算機(jī)仿真技術(shù)在體育學(xué)科實(shí)踐領(lǐng)域的應(yīng)用

（一）計算機(jī)仿真技術(shù)在當(dāng)代體育學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用。

伴隨著現(xiàn)代多媒體技術(shù)的深化發(fā)展，這項實(shí)踐技術(shù)在理論教學(xué)工作中的應(yīng)用，有效實(shí)現(xiàn)了對課堂教學(xué)內(nèi)容的豐富，以及對對象學(xué)生群體學(xué)習(xí)興趣的有效激發(fā)，要逐步幫助學(xué)生加強(qiáng)對復(fù)雜知識項目的理解能力，切實(shí)實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量實(shí)踐水平的有效提升。與此同時，在現(xiàn)行的體育課程的教學(xué)實(shí)踐過程中，在目前階段，絕大多數(shù)的教師往往都是使用示范的模式來開展對教學(xué)內(nèi)容的講解，但是，伴隨著教師年齡的增長，以及教師在體育運(yùn)動技戰(zhàn)術(shù)水平掌握層面的客觀差別，有時可能很難在教學(xué)訓(xùn)練實(shí)踐中，順利完成對體育運(yùn)動技戰(zhàn)術(shù)知識的講授，以及訓(xùn)練實(shí)踐目標(biāo)，在一定的考量角度上，不利于學(xué)生體育課程學(xué)習(xí)成績的有效提高。在這樣的背景下，我們可以逐步開展可視化仿真技術(shù)，以及多媒體仿真技術(shù)的開發(fā)實(shí)踐，可以針對具體的體育運(yùn)動項目，制定有針對性的仿真模擬化的運(yùn)動過程技戰(zhàn)術(shù)軟件，之后指令學(xué)生在模擬化的運(yùn)動環(huán)境中開展相應(yīng)的教學(xué)與訓(xùn)練環(huán)節(jié)，有效實(shí)現(xiàn)學(xué)生成績水平的有效提升。

（二）計算機(jī)仿真技術(shù)在開展運(yùn)動訓(xùn)練指導(dǎo)實(shí)踐中的應(yīng)用。

計算機(jī)圖形學(xué)本身具備著極其廣闊的客觀性應(yīng)用范圍，它在較大的程度上，能夠?qū)崿F(xiàn)對某些重要的系統(tǒng)，或者是重要的現(xiàn)象的模擬與仿真實(shí)踐。將系統(tǒng)化的數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)化的仿真模型，之后，再依照計算機(jī)輔助程序獲取到數(shù)學(xué)模型的解，以及相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)果，并在科學(xué)的運(yùn)作程序背景下，實(shí)現(xiàn)對已經(jīng)獲取到的數(shù)據(jù)對象的分析，以及驗(yàn)證目標(biāo)，最大限度地，使用數(shù)據(jù)科學(xué)技術(shù)對運(yùn)動員的技戰(zhàn)術(shù)實(shí)踐行為，進(jìn)行科學(xué)化的實(shí)踐指導(dǎo)。

結(jié)束語