机电传动控制课程虚拟实验技术的研究

发布时间：2021-12-17 15:13

　　实验是学习知识、培养技能的重要途径。但是传统实验教学中硬件资源的种种限制使其并没有很好地发挥作用。虚拟实验则具有传统实验所不具备的诸多优势,随着相关技术的发展,虚拟实验室已可胜任对真实实验室的模拟。 本项目从以上问题出发,结合相关的开发经验,针对《机电传动控制》课程典型实验,在.NET平台上利用3D仿真技术和OpenGL图形接口建立开放的虚拟实验环境,并提出基于事件驱动的虚拟响应模式,实现三维虚拟模型和虚拟控制系统的无缝连接和实时的动态控制,提升了虚拟实验室的整体性能。 首先,在以虚拟现实为技术特征的虚拟实验中,针对三维虚拟造型的难点,提出.NET平台上UG + OpenGL的三维快速建模和虚拟操作方法,使得UG中建立的标准静态模型通过OpenGL转化成为可控、可重用的动态模型,建立真实的虚拟环境。 其次,参考IEC61131-3国际标准,对PLC的体系结构、工作原理进行了分析,采用面向对象的设计方法对以softPLC为核心的虚拟控制系统进行了设计,在PC平台上建立软件化PLC平台的基本架构,研究实现了梯形图和指令表程序的编辑、编译算法。最后,利用C#的委托式的事件处理模式设计虚拟实验...

【文章来源】： 华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 课题的来源、目的及意义
    1.3 虚拟实验室国内外研究现状
    1.4 基于SOFTPLC 的机电传动控制虚拟实验室概述
    1.5 本文的主要工作
2 系统整体解决方案
    2.1 引言
    2.2 系统框架和关键技术研究
    2.3 系统功能模块分析
    2.4 系统软硬件开发平台
    2.5 本章小结
3 三维模型快速建模与仿真
    3.1 引言
    3.2 编程环境的配置
    3.3 在C#.NET 下的虚拟模型仿真实现
    3.4 OPENGL 实现模型的虚拟运动和仿真
    3.5 三维模型的虚拟拆装
    3.6 本章小结
4 SOFTPLC 虚拟控制系统设计
    4.1 引言
    4.2 SOFTPLC 结构原理
    4.3 SOFTPLC 图形化集成开发环境的设计
    4.4 指令表编辑编译环境的实现
    4.5 基于GDI+的梯形图编辑环境的实现
    4.6 两种语言的转换
    4.7 本章小结
5 典型机电传动控制实验的虚拟仿真实现
    5.1 引言
    5.2 基于委托式事件处理模式的实时控制仿真
    5.3 实现“自响应”的虚拟驱动
    5.4 事件驱动在系统中的应用举例
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]美军大型仿真系统 [J]. 李进,钱大庆,陈豪.  国防科技. 2009(01)
[2]网上虚拟实验教学模式的研究与探讨 [J]. 郑丹.  高校实验室工作研究. 2008(03)
[3]网上虚拟实验教学模式的研究与探讨[J]. 郑丹.  高校实验室工作研究. 2008 (03)
[4]一种梯形图编程系统的研究与实现方法 [J]. 赵雨生,高美凤.  工业控制计算机. 2008(06)
[5]数控磨床PLC程序的半实物仿真试验 [J]. 樊留群,黄长达.  机电一体化. 2008(04)
[6]3ds模型在OpenGL中的读取和重绘 [J]. 李新,李珊珊.  首都师范大学学报(自然科学版). 2008(02)
[7]C#开发OpenGL的图形绘制方法研究 [J]. 王家华,李宪龙.  现代电子技术. 2007(24)
[8]OpenGL建模技术在VC++.NET环境下的实现方法研究 [J]. 陆瑶,邬春学,易慧媛.  现代电子技术. 2007(10)
[9]一种软PLC技术的研究及实现 [J]. 罗燕华,何岭松,张登攀.  计算机与数字工程. 2007(02)
[10]软PLC编程开发系统的设计和实现 [J]. 姚远,丑武胜,陈友东,王田苗,张晓亮.  组合机床与自动化加工技术. 2006(06)

博士论文
[1]虚拟实验与教学应用研究[D]. 朱敏.华东师范大学. 2006

硕士论文
[1]虚拟实验技术的应用研究[D]. 安小东.天津理工大学. 2008
[2]基于Direct3D的虚拟实验教学平台的关键技术研究[D]. 费嘉.上海师范大学. 2007
[3]曲面数控铣削加工动态仿真研究[D]. 张何军.华中科技大学. 2007
[4]接口板总线与薄片零件CAD/CAM集成仿真的研究[D]. 张志华.华中科技大学. 2006



本文编号：3540387