泵站性能测试虚拟仿真实验平台设计与实现

发布时间：2021-06-16 12:27

　　针对学校当前泵站性能测试实验平台存在台套数不足、实验成本过高等问题,采用机电一体化仿真软件Virtual Universe Pro设计实现了泵站性能测试虚拟仿真平台。介绍了泵站性能测试实验装置的构造;以此为基础,进行装置主要零部件测绘与SolidWorks三维建模,通过3DXML格式导入虚拟仿真环境;进行系统人机交互界面、可视化数据驱动机制,以及PLC虚拟仿真控制系统的设计;以流道选择操作为例说明整个虚拟仿真实验系统的工作过程。基于所开发的虚拟仿真实验平台,师生可开展多个泵站性能测试实验。从使用效果来看,该虚拟仿真平台人机交互界面友好,功能基本能够满足课程实验的要求,对提高学生的学习兴趣和实验探究能力,具有良好的促进作用。 

【文章来源】：实验室研究与探索. 2020,39(11)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

泵站综合性能测试实验装置

设计逼真的虚拟仿真实验项目，需要构造三维场景模型。VUP提供了一些基本的3D零件和特制的零件组合模块供用户使用，如立方体、圆柱体、输送带等。但是这些零件库不能满足像泵、阀这样复杂的模型，需要借助于专业化三维CAD软件进行复杂零件建模，再导入到VUP环境中，进行后续控制仿真。由于VUP软件可以直接将Solidworks软件构建的三维模型通过3DXML格式导入到虚拟仿真环境中，不需要其他的格式转换，因此本项目所需要的泵站3D模型均通过Solid Works三维CAD软件来构建。泵站装置尺寸较大、内部结构较为复杂、不易测量等问题，导致可测量尺寸的不完整，在实际测量过程中，难免会存在误差，所以部分尺寸需要根据已测得尺寸通过查表配对补充。再根据所绘草图使用Auto CAD软件绘制出完整的CAD二维图，以及用Solid Works软件构造出其三维模型图。经零部件装配后通过3DXML格式将三维模型装配图导入到VUP虚拟仿真环境中，具体绘制的模型如图3所示。

泵站装置尺寸较大、内部结构较为复杂、不易测量等问题，导致可测量尺寸的不完整，在实际测量过程中，难免会存在误差，所以部分尺寸需要根据已测得尺寸通过查表配对补充。再根据所绘草图使用Auto CAD软件绘制出完整的CAD二维图，以及用Solid Works软件构造出其三维模型图。经零部件装配后通过3DXML格式将三维模型装配图导入到VUP虚拟仿真环境中，具体绘制的模型如图3所示。4 泵站虚拟仿真实验平台设计

【参考文献】：
期刊论文
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[2]流体力学虚拟实验平台的建设与应用[J]. 赵红晓,聂国隽,俞永辉.  实验室研究与探索. 2017(08)
[3]水电运行虚拟仿真实验教学系统的研究与实践[J]. 陈铁,李咸善,汪长林,钟浩,鲁明芳.  实验技术与管理. 2017(06)
[4]基于虚拟仿真的污水处理实验教学[J]. 刘加强,张建昆.  中国教育技术装备. 2017(08)
[5]基于虚拟仿真平台引入综合性设计性实验项目[J]. 吴宁,胡欣,吴遵秋,刘华,孙见飞.  实验技术与管理. 2017(04)
[6]水泵性能试验台控制系统设计[J]. 叶丹茜,陈俊锋.  盐城工学院学报(自然科学版). 2017(01)
[7]大型低扬程开敞式泵站性能测试研究[J]. 郭楚,郑源,陈会向.  给水排水. 2017(03)
[8]机械与农业工程虚拟仿真实验教学中心建设规划与实践[J]. 宋正河,陈度,董向前,杜岳峰,李海涛,张学敏.  实验技术与管理. 2017(01)
[9]虚拟仿真技术在电子类实验课程项目教学中的应用[J]. 杨烈君,吴玉芹.  宁德师范学院学报(自然科学版). 2016(04)
[10]基于虚拟仿真技术的数字电路实验教学探索[J]. 马学条,陈龙.  实验技术与管理. 2016(10)

硕士论文
[1]机电传动控制课程虚拟实验技术的研究[D]. 邹利军.华中科技大学 2009



本文编号：3233076