計算機(jī)仿真技術(shù)研究論文
計算機(jī)仿真技術(shù)研究論文
仿真的建模方法、采用的仿真計算機(jī)平臺及文件開發(fā)軟件是關(guān)系到仿真技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的計算機(jī)仿真技術(shù)研究論文，供大家參考。
計算機(jī)仿真技術(shù)研究論文范文一：牽引供電系統(tǒng)計算機(jī)仿真研究
摘要： 利用計算機(jī)仿真技術(shù)，實現(xiàn)了牽引供電系統(tǒng)一、二次側(cè)母線及各饋線的電壓、電流、有功功率、無功功率因數(shù)等數(shù)據(jù)的仿真計算，大大提高了工程分析、計算的功能，其精確的仿真能力為牽引供電系統(tǒng)的設(shè)計提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。
關(guān)鍵詞：計算機(jī)仿真技術(shù);供電系統(tǒng)
1概述
隨著電氣化鐵道的高速發(fā)展，人們對電氣化鐵路的安全和穩(wěn)定性提出了更高的要求。牽引供電系統(tǒng)是電氣化鐵道的重要組成部分，計算機(jī)仿真技術(shù)利用與實際牽引供電系統(tǒng)對象相吻合的數(shù)學(xué)模型在計算機(jī)上進(jìn)行模擬試驗，由于其具有靈活多變、經(jīng)濟(jì)、實用、周期短等特點，已成為分析、設(shè)計、運行、評價、培訓(xùn)系統(tǒng)的重要工具。采用計算機(jī)仿真技術(shù)實現(xiàn)牽引供電系統(tǒng)設(shè)計可顯著提高設(shè)計效率、提高設(shè)計精度。
2牽引供電系統(tǒng)計算機(jī)仿真的作用
2.1檢驗運行系統(tǒng)的各項指標(biāo)和特性
牽引供電系統(tǒng)在運行中具有負(fù)荷隨機(jī)性強(qiáng)、移動性強(qiáng)、三相不對稱等特點，用常規(guī)方法不能了解系統(tǒng)的真實過程、行為及優(yōu)化運行的要求。不適合使用大規(guī)模現(xiàn)場試驗的方法，因其只針對特定情況進(jìn)行測試，并且存在周期長、不具有重復(fù)性、消耗大量人力、財力。通過計算機(jī)仿真可以有效解決這些問題，它可以對不同的列車運行狀態(tài)、不同供電方式下的電流、電壓、諧波、負(fù)序、功率因數(shù)、電能損失等物理量進(jìn)行推論計算和數(shù)據(jù)核查，以便設(shè)計出最優(yōu)的技術(shù)方案和運行方案。
2.2預(yù)測新系統(tǒng)的指標(biāo)和特性
計算機(jī)仿真軟件可以針對已定的系統(tǒng)各種運行方式下和行程工況下的設(shè)計方案進(jìn)行各類特性或指標(biāo)的測試，可大大縮短試驗或設(shè)計的周期，為試驗或設(shè)計指明正確方向，從而最大程度降低盲目性操作?？捎捎嬎銠C(jī)仿真完成牽引負(fù)荷過程及其行為的仿真、負(fù)荷諧波過程及其行為的仿真、牽引負(fù)荷統(tǒng)計特征與隨機(jī)的仿真、牽引網(wǎng)故障過程及其行為過程仿真、絕緣水平與絕緣配合的仿真等工作。
3牽引負(fù)荷過程的計算機(jī)仿真
所謂負(fù)荷過程的計算機(jī)仿真，就是在計算機(jī)上仿真再現(xiàn)負(fù)荷過程。要實現(xiàn)牽引變電所某一臂上負(fù)荷過程計算機(jī)仿真，首先需要建立列車運行負(fù)荷數(shù)據(jù)庫和列車運行圖信息代碼數(shù)據(jù)庫，然后再由臂負(fù)荷過程仿真軟件再現(xiàn)臂負(fù)荷過程。
3.1列車運行負(fù)荷數(shù)據(jù)庫
列車運行負(fù)荷數(shù)據(jù)庫是由某一類型的電力機(jī)車牽引某種列車，在既定線路上正常操作運行時候獲得的機(jī)車電流與行走距離之間的關(guān)系數(shù)據(jù)組成的數(shù)據(jù)集，對列車運行負(fù)荷數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)設(shè)計要方便應(yīng)用于牽引負(fù)荷的仿真計算過程。
3.2列車運行圖信息代碼數(shù)據(jù)庫
列車運行圖數(shù)據(jù)庫反映了下列信息：
(1)每天通過區(qū)段的列車數(shù)。
(2)每列車進(jìn)入和駛出臂上各區(qū)間的時分。
(3)進(jìn)入臂上各區(qū)間各次列車的車別(客，貨或零擔(dān)車)、運行的方向(上行或下行)和通過區(qū)間的方式(直通，停通或通停)。對上述第二個信息，可設(shè)兩個變量T1、T2分別表示列車進(jìn)、出區(qū)間的時分。對第三個信息包括三個子信息，軟件中用代碼來區(qū)分，可分設(shè)三個代碼變量F1、F2、F3表示?？闪頕1=1、2、3分別代表貨車、客車、零擔(dān)車;F2=1、2分別表示上行、下行;F31=1、2、3分別代表通過區(qū)間的方式，即直通、停通、通停。列車運行圖代碼數(shù)據(jù)庫必須與列車運行負(fù)荷數(shù)據(jù)庫相對應(yīng)，其代碼數(shù)據(jù)也必須依不同的供電臂(左、右)、不同的區(qū)間及不同的車次來組織。3.3臂負(fù)荷過程的仿真臂負(fù)荷過程仿真可按下列思路來設(shè)計：
(1)調(diào)入牽引變電所某側(cè)供電臂上的列車運行負(fù)荷數(shù)據(jù)和列車運行信息數(shù)據(jù)。
(2)從列車運行信息數(shù)據(jù)組中取出各次列車進(jìn)入和駛出該區(qū)間的時分T1和T2，并將其與所考察時步所對應(yīng)的時間相比較，以判斷所考察時刻該區(qū)間后運行的時分?jǐn)?shù)，并取出該次列車的三個信息代碼F1、F2、F3，以確定列車的類型、行車方向和通過區(qū)間的方式。
(3)以T1、T2、F1、F2、F3為依據(jù)確定并從列車負(fù)荷庫中正確取出數(shù)據(jù)，并計算出該次列車在該考察時刻從牽引網(wǎng)取用的電流值。按上述方法計算出該供電臂各區(qū)間運行列車在同一時刻由牽引網(wǎng)取用的電流值，將它們累加即為該供電臂此刻的總負(fù)荷電流，然后依時步(如取為1min)循環(huán)一周，即可得到該臂24h內(nèi)的負(fù)荷過程。
4負(fù)荷行為過程的仿真及統(tǒng)計分析
牽引負(fù)荷在牽引供電系統(tǒng)和外部電力網(wǎng)系統(tǒng)中電氣量變化的過程叫負(fù)荷行為，它主要表達(dá)了各種電氣量隨著時間變化的過程?？梢缘玫揭韵陆Y(jié)論：
(1)牽引變電所及供電臂上負(fù)荷行為過程。主要有母線電壓損失、牽引變壓器的功率損失、繞組負(fù)序電流及母線負(fù)序電流電壓分量、牽引網(wǎng)上的功率損失和最大電壓損失。
(2)牽引負(fù)荷對電力系統(tǒng)影響的負(fù)荷行為過程。主要有流入各發(fā)電機(jī)支路的負(fù)序電流，在電力系統(tǒng)各監(jiān)測點上的負(fù)序電壓值等。
(3)對上述各種負(fù)荷行為過程進(jìn)行分析和統(tǒng)計，可以變換得出各指標(biāo)的統(tǒng)計特征值(平均值、有效值、方差)，并給出各指標(biāo)變化的概率直方圖。
5結(jié)束語
利用計算機(jī)仿真技術(shù)，實現(xiàn)了牽引供電系統(tǒng)一、二次側(cè)母線及各饋線的電壓、電流、有功功率、無功功率因數(shù)等數(shù)據(jù)的仿真計算，大大提高了工程分析、計算的功能，其精確的仿真能力為牽引供電系統(tǒng)的設(shè)計提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。
參考文獻(xiàn)
1、鑄造計算機(jī)模擬仿真技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢周建新;鑄造2012-10-10
2、計算機(jī)仿真與建模技術(shù)綜述呂雁電子科技2001-06-15
計算機(jī)仿真技術(shù)研究論文范文二：機(jī)械零件精度加工計算機(jī)仿真模擬分析
摘要：實驗證明，計算機(jī)仿真模擬技術(shù)在實際應(yīng)用中能夠滿足實際的精度需要，在以后的實際應(yīng)用中一定會去的較好的實踐效果，能夠較好的推動我國機(jī)械零件精密加工事業(yè)的不斷發(fā)展和完善。
關(guān)鍵詞：機(jī)械零件;計算機(jī)仿真
引言
隨著我國技術(shù)領(lǐng)域生產(chǎn)自動化的不斷完善，作為重要組成部分的機(jī)械零件精度加工技術(shù)在生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)的重要技術(shù)手段，機(jī)械零部件加工技術(shù)在實際應(yīng)用中，能夠較好的實現(xiàn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代，對于產(chǎn)品質(zhì)量的提高都具有重要的促進(jìn)作用，在一定條件下能夠較好的提高企業(yè)的市場競爭力。機(jī)械零件精度加工最主要的目標(biāo)中，對高精度以及零件表面的質(zhì)量要求極為嚴(yán)格，由于零件加工在一定環(huán)境下呈現(xiàn)出其復(fù)雜化和不斷多樣化的形態(tài)特征，這對于機(jī)械零件加工企業(yè)來說帶來了新的問題和挑戰(zhàn)。隨著我國計算機(jī)技術(shù)在機(jī)械高精度加工領(lǐng)域的而不斷應(yīng)用，出現(xiàn)了一種計算機(jī)仿真模擬技術(shù)的設(shè)備，在實際才做中以計算機(jī)仿真技術(shù)模擬機(jī)械零件的加工，在一定程度上較好的實現(xiàn)生產(chǎn)成本的降低，促進(jìn)效率的不斷提高。
1零件精度加工過程中的圖像擬合
在零件加工的過程中，通過計算機(jī)的仿真模擬現(xiàn)實中的零件加工過程，在運用過程中，首先需要對其特征及其數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。本文主要是通過零件處理的相關(guān)技術(shù)來對零件進(jìn)行定位，進(jìn)一步的獲得零件具體的邊緣數(shù)據(jù)信息，對此采取相應(yīng)的方式方法，獲取相應(yīng)的零件參數(shù)數(shù)據(jù)。通過對原型結(jié)構(gòu)零件進(jìn)行計算機(jī)的仿真模擬操作，運用最小二乘法的方法來對該圓形零件進(jìn)行擬合，從而能夠較為準(zhǔn)確的獲得圓形結(jié)構(gòu)零件的參數(shù)信息。通過對其進(jìn)行相關(guān)的科學(xué)實驗原理的分析，而這需要從中獲得相應(yīng)的變量關(guān)系，首先是先從一種數(shù)據(jù)中(x1,，y1)(i=1,2,3…q)中來提取相應(yīng)的自變量x以及和自變量相對應(yīng)的y變量，它們之間的函數(shù)關(guān)系可以標(biāo)識為y=G(x)。我們都知道在觀測的數(shù)據(jù)中，其自身帶有一定的隨機(jī)性的特征，因此在實際的計算中不必對函數(shù)y=G(x)中的所有點都要求經(jīng)過區(qū)間(x1，y1)但是在對定點x1的誤差要求在規(guī)定的范圍內(nèi)實現(xiàn)其值的最小化。而剛才所說的最小二乘法的具體工作原理可以表示為，如果在其中也存在一定數(shù)據(jù)變量關(guān)系(x1,，y1)(i=1,2,3…q)，需要在相關(guān)函數(shù)空間內(nèi)尋找一個相對應(yīng)的函數(shù)y=Z1(x)的函數(shù)關(guān)系，經(jīng)過計算使其誤差平方和為：而公式中Z(x)=βqU0(x)+βyU1(x)+…βqUq(x)其中(p<q)從公式中我們可以看出，零件在邊緣數(shù)據(jù)值可以作為其內(nèi)在的圓孔的邊緣的測量點集(x1,，y1)(i=1,2,3…q)，我們可以通過一種假設(shè)來得到相應(yīng)的結(jié)果，比如它的圓心為W0(X0,Y0),半徑我們可以設(shè)置為r，通過計算我們可以得出函數(shù)G(x)在可描點W(x,y)到相對應(yīng)的二次曲線G(x)=0之間的代數(shù)距離，為了能更好的求解，可以把上面的公式進(jìn)行變換：函數(shù)G(x)的可描點W(x，y)到二曲線G(x)=0的代數(shù)距離然后將零部件界點進(jìn)行曲線擬合，得出零件的半徑和圓心坐標(biāo)
2擬合補(bǔ)差技術(shù)在計算機(jī)仿真模擬零件精度加工的運用
在操作過程中，是通過相應(yīng)的運算手段來獲得相應(yīng)的擬合參數(shù)，根據(jù)這些參數(shù)的具體位置進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)差補(bǔ)償，零件在角度上的誤差還有直徑上的誤差，這對于零件本身來說起到至關(guān)重要的作用。零件在各個圓孔的位置的誤差在一定條件上存在關(guān)聯(lián)關(guān)系，通過對單件零件的誤差減少該零件的容差范圍，在一定程度上可以判斷其零件是否合格，因此，在一定容差的范圍內(nèi)能夠較好的實現(xiàn)零件的徑向誤差和補(bǔ)償誤差，還能夠較好的得到較為理想的分析位置，實現(xiàn)最為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。在我們通過對其角度誤差獲得相應(yīng)的補(bǔ)差補(bǔ)償?shù)南嚓P(guān)分析之后，如果處在中間位置并且處于大于正常范圍內(nèi)的孔的位置，并且其位置小于容差的范圍內(nèi)時，就可以采用利用該點的空間位置對那些均衡分布的孔的位置進(jìn)行相應(yīng)的位置補(bǔ)償，補(bǔ)償還還有一定的技術(shù)要求，在進(jìn)行補(bǔ)償后的位置差額應(yīng)保持在最小值的范圍內(nèi)，其具體的過程主要表現(xiàn)在以下幾點：首先，先進(jìn)行最大位置孔的尋找，找到后進(jìn)行其偏差方向的判斷θ，然后在進(jìn)一步通過計算找出它的補(bǔ)償?shù)拈L度L，在本文的具體造作中運用其最大補(bǔ)償值然后除以9的方法來作為零件的原始步長，在實際測量中得到中間孔的直徑值和理論標(biāo)準(zhǔn)中的中間孔的直徑相差然后再除以二，就可得到零件在相對相對條件下的最大補(bǔ)償值的參數(shù)。其次，將標(biāo)準(zhǔn)模板的角度向θ進(jìn)行移動，移動的距離要求為步長L，再經(jīng)過計算就可以得出相應(yīng)的位置參數(shù)值。分析移動前和移動后的位置參數(shù)的最大誤差值，然后在對移動后的最大位置差額的相應(yīng)絕對值進(jìn)行觀察，看其是否存在變小的情況，如果存在變小的情況，就還從第一步開始計算，或者是直接返回到原來的位置上去，在返回的過程中要將原來的步長縮小一半，再進(jìn)行相應(yīng)步奏的返回。最后，如果是測算出的步長在實際中小于目標(biāo)精度范圍Q，或者是計算出來的最大的位置差參數(shù)小于實際存在的位置差值P，這樣的話就可以不用對其進(jìn)行相應(yīng)的位置補(bǔ)償措施。零件的徑向的補(bǔ)差補(bǔ)償?shù)木唧w流程如圖所示圖中所出現(xiàn)的Q值和P值可以根據(jù)實際需要適時作出相應(yīng)的參數(shù)調(diào)整。
3計算機(jī)實驗仿真結(jié)果分析
本文通過對零件精度加工中的參數(shù)計算，對圓形零件的運用計算機(jī)仿真模擬零件進(jìn)行圖像對比分析，在具體運算中能夠較好的體現(xiàn)出準(zhǔn)確性的特征，體現(xiàn)計算機(jī)仿真模擬的有效性。首先通過現(xiàn)實中所采用的測量工具對本次試驗的圓形零件進(jìn)行細(xì)致測量，在測量的次數(shù)上要達(dá)到九次以上，然后看起測量結(jié)果看起是否存在偏差，從中可以看出沒有較為明顯的差異。然后進(jìn)行計算機(jī)仿真模擬的測量，使用計算機(jī)仿真模擬進(jìn)行測量的次數(shù)不應(yīng)低于五次，將獲得數(shù)據(jù)通過表1：進(jìn)行相應(yīng)的描述，將零部件進(jìn)行不同角度多方位的旋轉(zhuǎn)并進(jìn)行細(xì)致觀察，將獲得的數(shù)據(jù)通過內(nèi)容進(jìn)行表達(dá)，相對應(yīng)的計算機(jī)仿真效果圖也用進(jìn)行敘說。在我們進(jìn)行計算機(jī)技術(shù)和相應(yīng)的圖像處理技術(shù)，對圓形零件進(jìn)行模擬的過程中，由于其內(nèi)在的背景光具不同于其他設(shè)備的多樣性和隨機(jī)選擇性，在一定條件下容易使所使用的攝像設(shè)備出現(xiàn)一定范圍內(nèi)的效果波動現(xiàn)象，有可能導(dǎo)致所獲取的計算機(jī)仿真數(shù)據(jù)存在一定的誤差，在運用計算機(jī)仿真設(shè)備中，也會對圓形零件的測量上也會存在一定程度的誤差想象，而從中就可以得出相應(yīng)的結(jié)論，通過實驗得出的圓形零件的孔徑的波動值范圍要小于0.005mm，而在相關(guān)位置上的偏差也小于標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)范圍，但是他們都在正常的差值范圍之內(nèi)。我們可以通過進(jìn)行分析得出，圓形零件在各個孔的位置波動和計算機(jī)仿真測量值差不多，都是在標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)值的范圍之內(nèi)，在標(biāo)準(zhǔn)波動差值在范圍上接近零差值，所以從中我們可以看出計算機(jī)仿真模擬零件加工的各項參數(shù)指標(biāo)，在一定條件下滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)的參數(shù)要求，因此，計算機(jī)仿真模擬設(shè)備具有較好的應(yīng)用價值，其在具體參數(shù)也與實際標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)類同或者接近，其應(yīng)用前景是比較廣闊的。
4結(jié)語
隨著我國先進(jìn)技術(shù)的不斷發(fā)展，要求越來越高的機(jī)械零件精度加工技術(shù)，成為生產(chǎn)企業(yè)時刻關(guān)注的焦點，因此，加工技術(shù)的好壞直接關(guān)系到生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)成本問題以及企業(yè)效率的提高問題，通過計算機(jī)仿真模擬加工技術(shù)的運用，使企業(yè)等夠大幅降低成產(chǎn)成本，對企業(yè)的經(jīng)濟(jì)增長以及效率的提高都具有重要的推動作用。本文通過對一種零件加工運用計算機(jī)仿真設(shè)備來進(jìn)行分析，通過多種技術(shù)手段來進(jìn)行仿真技術(shù)的參數(shù)計算，為了能夠較好的準(zhǔn)確的計算出零件的相關(guān)參數(shù)，在計算的過程中運用補(bǔ)差的技術(shù)方法，較好的實現(xiàn)了計算機(jī)仿真模擬零件加工的過程。實驗證明，計算機(jī)仿真模擬技術(shù)在實際應(yīng)用中能夠滿足實際的精度需要，在以后的實際應(yīng)用中一定會去的較好的實踐效果，能夠較好的推動我國機(jī)械零件精密加工事業(yè)的不斷發(fā)展和完善。
參考文獻(xiàn)
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