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计算机仿真技术论文

时间:2022-03-29 17:18:57

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇计算机仿真技术论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

计算机仿真技术论文

第1篇

随着我国科学技术的快速发展,使得我国的计算机仿真技术得到了质的变化,并且,它也是当前我国信息化社会下的产物。另外,我国本来就是一个制造业大国,通过把计算机仿真技术应用到我国制造业的发展中具有非常重要的作用。本论文对系统仿真类型进行了简单介绍,接下来,对计算机仿真在制造业中的应用及发展现状进行了详细的概述,最后对计算机仿真技术的热点以及对我国制造业的影响进行了研究,希望本论文的研究工作能够为我国计算机仿真技术在制造业中的应用与发展提供一点借鉴意义。

【关键词】计算机仿真技术 信息化 制造业

1 对系统仿真类型进行概述

顾名思义,“仿真”就是对现实世界的物体进行模拟的一种状态,使其达到逼真的情形。在工程技术领域,经常采用系统仿真技术来研究相关事物,如通过系统模型的相关实验来研究设计或者存在的某个系统。表1为系统仿真分类表。

2 对计算机仿真技术在制造业中的应用以及发展现状进行概述

由于我国是一个制造业大国,并且制造业在我国的国民经济收入中也占很大的比例,因此,国家及企业都非常重视我国制造业技术的发展。随着我国科学技术及制造业的进步,使得CIMS、NC、FMS、CAPP、MRP等都得到了快速发展。而系统仿真技术作为工程领域里面的一个重要手段,其被大量应用到我国制造业进行研究及实践,从而产生出一些先进制造技术。

对于系统仿真技术而言,如果从本质上面来讲,其就是通过建立仿真模型,然后再对仿真模型不断进行实践模拟的一种先进技术。它的实现过程主要是由仿真语言、计算机高级语言、以及计算机仿真软件来实现,具体情况如上图2-1所示。可以很明@的看出,对于一个典型的仿真软件来讲,它主要包括程序包、仿真语言、仿真环境三种不同的形式,它的覆盖功能也不是完全相同的,并且,从下到上是大致的反映了计算机仿真软件的一个发展情况。随着相关技术的发展,直到上个世纪80年代后期,出现了一体化的仿真环境。随着我国计算机技术的进一步发展,开始出现了面向对象的并发执行机制,这样,就非常容易的实现在数据库管理的基础之上来对实验及模型数据、以及实验仿真的结果等进行统一的管理,与此同时,人工智能等相关的先进技术也开始应用到仿真建模、运行以及对仿真的结果进行分析之中。另外,广义的制造系统的相关仿真器也开始大量出现,在某种程度上面很好的实现了对制造系统进行的非语言建模、以及模型数据驱动等相关的重要功能。比较典型的一体化仿真软件有TESS等,广义的仿真器有FATOR等。

3 计算机仿真研究的热点以及对我国制造业的相关影响

自从上世纪末以来,随着我国制造业的竞争不断加剧,产品生产周期不断缩短,这样就导致系统仿真技术不断向横向的方向发展,在制造业里面比较典型的就是“虚拟制造技术”的发展。根据虚拟制造的概念可以得知,需要先采取计算机来模拟整个产品的设计及制造过程,这样便于发现各种问题,并且在产品制造之前就把问题解决掉,从而提高生产效率及产品质量。

随着制造业的发展,仿真技术在我国制造行业里面的又一个重要研究热点诞生,即虚拟产品的开发(VPD),它最早是来源于并行工程的思想。并行工程技术(CE)在对产品进行开发之前就对产品的整个生命周期进行全面的考虑,这样,对解决相关产品的设计以及开发之间的矛盾是非常有益的。而虚拟产品开发是在并行工程的指导下,把大规模的产品数据管理系统以及CAD等产品设计系统等进行综合起来,从而进一步的形成虚拟产品的开发环境,这样就可以在该环境下进行产品的策划、设计等,以及预测产品在真实环境下的相关特征、功能及性能等,这样在进行实际设计、生产的过程中,可以减少反复或者变更等的次数。VPD技术能够深入到各种复杂产品的制造之中,从而为企业产生巨大的经济效益。

随着计算机技术的高度快速发展,对仿真技术的相关应用已由单一的形式向复杂性的方向进行发展。由于现代制造企业面向全国甚至全世界,因此,它的仿真对象也是分布在不同的时空,在这样的背景下就产生了分布交互化仿真技术(DIS)。对于这种仿真系统来讲,它所包括的内容有:构造实体、实体-虚体、真实方面的实体等,并且,这些实体是可以基于不同时期的相关技术、不同产品的相互组成、不同的系统方面的目的、以及不同生产厂家的相关技术等,对于这样的复杂情况是允许他们进行交换操作的。分布交互化仿真技术(DIS)通过采用计算机网络将分布在不同地点的仿真设备进行连接起来,这样便可以通过实体之间的数据方面的交换构成时空到合成仿真环境的一种比较先进的仿真技术。

如今,在我国制造业中已经产生了虚拟企业或者类似于DIS的虚拟研究开发中心等。就目前来讲,比较出名的就是香港城市大学与香港生产力方面的促进局共同构建的快速科技中心,它就是虚拟研究开发中心。由于当今社会是动态快速发展变化的,人们的需求更多转向个性化、多样化等方向,因此,对于制造企业来讲,它们就要抓住市场的需求,然后采取方式(如柔性生产制造)来快速响应市场需求,这样才能够为企业获取更多的市场利润,但是,通常情况之下,由于企业在短期内存在相关资源欠缺等方面的局限性,在这样的背景下,企业要想获得市场机会,它们就有可能通过互联网来临时连接成一种动态方面的联盟-也就是所谓的虚拟企业。

4 结束语

随着我国社会的不断发展,导致计算机仿真技术的发展也日新月异。在制造业中,对于整个产品的生命周期来讲,仿真技术都表现出其强大的发展潜力。在当今制造业竞争激烈的社会,计算机仿真技术在制造领域的应用及发展在不断的扩展,其功能也更多的面向可视化、智能化生产、绿色制造等方面不断发展。

参考文献

[1]戴金海等.并行工程与仿真技术[J].计算机仿真,2013(23):54-59.

[2]熊光楞.计算机仿真及其在制造业中的应用[J].计算机仿真,2012,2(14):20-27.

[3]郑力,卢继平等.虚拟制造技术[J].计算机辅助设计与制造,2013(09):62-67.

[4]王涛等.并行工程环境下的集成化装配设计系统[A].并行工程关键技术论文集[C],2011:162-167.

第2篇

    论文摘 要:实验室担负着向学生传播知识与技术、培养学生动手的能力和创新能力的重要使命。随着社会经济的发展及教学改革地不断深入, 实验教学在整个教学体系中的地位越来越突出,实验教学模式的改革已经迫在眉睫。本文主要分析了实验教学的传统模式与存在的问题,并提出了提高电子信息类专业实验教学质量的方法[1]。

    0 引 言

    实验教学是学校教学活动的重要组成,教学质量的好坏是对学校人才培养层次与质量的直接体现。实验作为实验教学活动的主要内容, 在改善教学质量方面发挥着不可替代的作用。实验室在传播知识的同时,更重要的作用体现在对学生的创造性思维与想象力的培养上。通过实验教学,学生分析解决问题以及动手能力明显提高。伴随教学改革的日益深入, 实验教学的改革也越来越引起人们的关注,以往的教师灌输式的理论教授方式,学生被动接受的教学模式,已无法满足社会经济发展的要求。当前,社会需要的是主动型、能力为主的人才培养。加强学生创新能力的培养,必须切实转变以往重理论教学轻实验教学的错误观念,重新认识实验教学在学校教学活动中的地位与作用,根据当前社会经济对人才的要求, 改革传统的实验教学模式,改革实验教学手段,优化更新实验教学的内容,切实提高实验教学质量。

    1 实验教学的传统模式与存在的问题

    国内高校工科教育当中,实验教学存在着硬件条件不足、硬件实验条件的发展与技术要求不相符,加上近几年高校扩招,实验教学的硬件条件更是供不应求。进一步加大对教学硬件条件的投入,丰富实践教学的内容、加强实验条件的改革及建设,在目看来具有特殊的重要性。面对这种情况,我国的教育主管部门采取了一些推进实践教学改革及建设的措施。如:在全国高校本科的教学水平评估中,实验室基地建设与建设投资及其实验教学改革被列为一项重要的指标。并且,各高校也逐渐开始响应教育部的的这一举动,纷纷实行了“双基”型实验室,与此同时,建设了“实验教学示范中心”。当前,传统实验教学模式的缺点主要有以下几点:验证性的实验所占比例较大,与综合性、设计性、创新性实验之间的比例失调;实验模式单一、实验室设备陈旧;实验教学中缺乏先进的实验教学手段。

    2 提高电子信息类专业实验教学质量的方法

    2.1 实验中引入相应的仿真技术来进行虚拟实验

    在实验教学中引入计算机仿真技术,能够充分调动学生主动学习的积极性,培养学生的学习兴趣。同时,教师能够通过计算机技术对学生的实验操作的全过程进行观察,对学生进行良好的跟踪与指导,更好地进行学生实验结果的采集工作,先进科学的教学理念与教学手段对于提升实验教学效果,提高实验教学水平具有重要作用。引入计算机技术后,理论与实验教学,教师教学指导与学生操作、思考融合成一个有机整体。以往传统实验教学中课堂、课时以及实验设备因素的限制作用得到了解决,实验教学更加灵活化,教学内容在时空上得到进一步的延伸,更好地激发了学生进行实验的热情。

    将计算机仿真技术引入到实验教学中,通过相应技术进行的虚拟实验,为学生提供了更为灵活开放的实验环境,能够更好地培养学生在实验过程中独立思考能力,增强学生的的学习创新意识。对于实验教学内容,仿真技术的应用,将虚拟性实验与真实的电路实验整合成有机整体,实验的能动性与趣味性明显提高,同时实验内容的充实,有利于学生综合实践以及探索创新能力的培养。当前,已经有越来越多的高校重新进行了实验室的规划建设,通过计算机仿真技术进行虚拟实验是实验教学改革发展的新方向。将与实验教学相关的计算机软件技术引入到高校实验室中,为实验科研提供了良好的平台,对于激发学生学习的主动性与积极性,培养创新能力具有重要作用。计算机仿真技术的应用,一方面能够改善实验教学条件、充实实验教学的内容,另一方面,还能够明显降低实验成本,提高实验教学的效率。通过单片机的实验教学,能够发现,教学过程中引入proteus仿真软,通过该软件对单片机的硬件系统进行模拟,克服了实际实验过程中硬件电路固定以及实验内容不易改动等因素的限制。实验设计全过程,除计算机外不用再进行任何硬件的添加即可实验,这有力地推动了实验课程教学改革,更有利于学生创新能力的培养。仿真技术的另一重要应用主要表现在学生的业余爱好上,如挑战杯、电子设计大赛等等,学生就能够用计算机来实现仿真,首先用计算机仿真出实验的模型,再在计算机上进行相应的模拟调试,最终用硬件来实现。在整个仿真的过程中,学生可以自由发挥自己的潜能,通过大量的仿真对比,来达到设计目的,也可大胆反复地调试,避免了器件的损坏。电子设计竞赛中,由于proteus开发环的运用,培训过程中不需投入任何硬件的条件下,学生却普遍反映,对于单片机的学习比单纯理论知识的学习更易接受也更易得到提高。事实证明,运用proteus进行系统仿真成功后进行的实际制作,可明显的提高单片机系统的设计效率。此外,远程教学中仿真教学的运用具体重要的意义,对于教学改革是一种很好的尝试。

    2.2 实验中引入Matlab软件内建的Simulink组件技术

    目前,我国开设了电子信息类专业的高校中,大部分都将Matlab软件作为重要的实验教学平台,对定理以及算法进行仿真和验证实验。Simulink组件作为Matlab的重要组成,能够为用户提供一个仿真分析与动态建模的集成系统环境。该环境下,只需利用鼠标进行简单直观的操作,就能够完成复杂系统模型的构建,在此过程中避免了大量繁杂的书写程序。由于 Simulink组件具有适应性强、效率高,结构仿真精细、流程清晰且贴近实际、效率高、使用灵活等诸多优点,Simulink组件技术已经被广泛地运用于处理数字信号与控制理论等复杂的仿真设计之中。同时Simulink能够通过连续、离散采样时间以及两种采样时间混合的的方式进行建模,该组件还可支持多速率系统,不同的系统组成部分的采样速率不同。此外,Simulink为动态系统模型的创建,提供的图形用户接口(GUI) ,使在进行模型方块图的创建时只需通过鼠标单击与拖动鼠等简单操作即可完成,为用户提供了一种更便捷、更直接的创建方式,同时能够立即获得系统仿真结果。

    该组件的这一特性,一方面可以使算法的验证更为简单,减少学生投入在验证性实验中所用的时间,而将大部分精力投入到设计性、综合性试验中;另一方面,可以使学生更快捷的验证新思路、新算法,而不会由于代码调试方面的问题影响了创新实验的开展。以自适应滤波中的经典RLS 算法为例,如果直接采用Matlab编程方式,在进行代码调试时,就会消耗掉大量的精力,代码长度将达到200 行以上。而如果采用Simulink组件模块化设计的思想,只需要鼠标对模型的拖拽,就能以流程图的形式将滤波器搭建起来。由于Simulink提供了丰富的元件库,采用图形化的表示方法,学生在进行算法验证的时候只需调用成熟的模块进行参数设计即可。这样的实验方法事半功倍,思路清晰,参数的调整也十分便捷,广受学生欢迎。由此可见,引入Simulink组件后的实验,既不会影响实验效果,又能够提高实验效率,对学生模块化编程的思想也有较好的促进作用。

    3 结 语

    当前,社会对人才综合素质的要求不断提高,进行实验教学改革已经迫在眉睫,而大学实验教学的改革又直接影响到学生的动手和创新能力。实验教学必须能够跟得上时代的脚步,把计算机仿真技术与Simulink组件技术应用到实验教学中可以充分调动学生主动学习的积极性,充分发掘学生的创造能力,在学习到先进技术的同时,提高学生对社会的适应能力。

    参考文献

第3篇

[论文摘要]物理学与计算机科学关系密切、互相促进、共同发展,对我们今天的物理教学提出了更新更高的要求,物理学的教学内容可以结合计算机教学作一些思考和尝试,以适应新形势的要求。

一、物理学与计算机的密切关系

电子计算机是因解决物理问题的需要而产生的,二次大战期间为了快速计算弹道,被公认为世界第一台电子计算机ENIAC于1946年研制成功[1],万维网的出现是因欧洲核物理学家们进行学术交流的需要而设计出来的。由此可见,计算机与物理学的关系是非常密切的,物理学的发展促成了计算机的产生与发展,计算机的出现是二十世纪最伟大的科学技术成就之一,它延伸了人们的思维能力,成功地解决了很多物理、数学等方面的难题,没有计算机就不可能准确计算出火箭和卫星的轨道位置、就没有今天的航天成就,计算机应用跨越各个学科,在工业技术、企业管理、情报信息处理、国民教育等领域引起深刻的变革,在今天几乎没有哪一个学科能够离开计算机的应用。

作为孕育计算机诞生与发展的物理学,如果说早期物理学应用计算机主要解决人们的计算速度、强度的技术问题,那么到了今天,计算机已在更深刻的层次上促进物理学的发展,由于在物理学很多领域中能够找到精确解的理论问题已经不多了,剩下的是大量的复杂的非线性问题,对这些问题的分析、预测和求解离开计算机,人们几乎无能为力了。另外一个方面,在计算机出现之前,人们只能够通过真实的实验来验证物理理论的正确性、工程中也往往需要耗费巨额资金做实验来探测某些数据和验证方案的可行性。而今天很多实验可以通过计算机仿真实验来完成,达到与真实的实验完全相同的效果,成本低廉且安全环保,用计算机来进行科学实验是科学技术史上革命性的变化。

物理学与计算机科学互相促进、共同发展的情况对我们今天的物理教学提出了更新更高的要求,物理学的教学内容、教学手段和教学方法必须与时俱进,适应新形势的要求。

二、物理教学中结合计算机教学的一些思考

大学物理课内容很多,结合不同的专业,在保证教学大纲的基本要求的前提下,内容上作一些必要的取舍,针对计算机科学技术和应用等相关专业,教学内容上适应地向专业倾斜,使基础课更好地为专业课服务,明确基础课的服务目标,让学生明了物理课程对后续专业课程的重要性,提高学习的积极性和主动性,以取得良好的学习效果,具体做法以下几方面进行:

(一)精选典型物理问题用计算机编程求解

大学物理课程一般在大一的下学期和大二的上学期进行,而大多数专业的计算机程序设计课程也恰好在此阶段展开,这就为物理课与计算机程序设计课相结合创造了有利条件。根据物理教学的不同阶段,可以精选一些典型的物理问题用计算机编程进行数值求解。例如在力学部分讲抛物运动时,先按教材讲授忽略空气阻力时的运动方程,求出精确解,然后补上空气阻力二次项,方程就变成非线性的了,让学生体验含有空气阻力时实际问题求解的难度,再介绍计算机数值计算的方法与思路,给出编程示范,作为综合习题让学生完成程序设计与调试,并与计算机程序设计课教师协商,程序调试可利用计算机上机课时间完成,通过这种方式,理论联系实际,既培养锻炼了学生解决实际问题的能力,又提高了学生学习物理课和学习计算机程序设计课双方面的积极性。又例如在振动学章节用计算机演示单摆大角度强迫振动的混沌效应;在热力学章节用计算机模拟二维布朗粒子运动;在电磁学章节用计算机编程求解一般位置的电场和磁场分布情况,像载流圆形线圈,根据毕粤--萨伐尔定律和对称性,教材上只给出了求线圈轴线上点的磁感应强度,但对其它位置的磁场分布情况计算就很难了,因此可在课堂上简单介绍计算机积分法,要求学生在此基础上利用计算机完成求解圆形电流非轴线上点的磁场分布情况,巩固和加深对物理定律及其适用范围的理解与把握,学习和体会计算机编程的方法与技巧。 转贴于

通过精选少量典型物理习题利用计算机编程进行数值求解,以小论文或综合作业的形式布置练习,具体实施中充分征求计算机相关教师的意见并请求协助和参与实施,加强不同学科、不同课程之间的交流与协作,达到事半功倍的双赢的教学效果,充分体现大学物理课的基础地位与作用,体现计算机对物理学习和研究的重要性,知道这两门课程关系如此密切,学习的认真态度和积极性自然就得到了加强和提高。

(二)部分物理实验利用计算机仿真课件来进行

随着计算机仿真技术的迅速发展,大学物理的计算机仿真实验也得到普遍的关注与认同,成为大学物理实验的一个新的重要手段和工具,一些院校已开发出很多有特色的大学物理仿真课件,为我们在实验方面实施物理教学与计算机教学结合创造了另一个有利条件。可将全部物理实验内容分成三个部分:一部分按原计划实施,一部分实验由计算机仿真实验取代,还有一部分作为对比实验,既按真实实验进行,又做仿真实验进行对比。将仿真实验课件安装在机房和校园网上,方便学生操作。仿真实验虽然不可完全替代真实实验,但真实实验仪器因结构复杂精密、价格昂贵,不允许学生反复操作、随意拆装,以剖析仪器性能结构。仿真实验恰好在这方面能弥补真实实验仪器的不足,丰富了物理实验的手段与方法,拓广了学生的视角,也为以后计算机的应用开发掌握一些基本概念。

第4篇

[摘要]物理学与计算机科学关系密切、互相促进、共同发展,对我们今天的物理教学提出了更新更高的要求,物理学的教学内容可以结合计算机教学作一些思考和尝试,以适应新形势的要求。

一、物理学与计算机的密切关系

电子计算机是因解决物理问题的需要而产生的,二次大战期间为了快速计算弹道,被公认为世界第一台电子计算机ENIAC于1946年研制成功,万维网的出现是因欧洲核物理学家们进行学术交流的需要而设计出来的。由此可见,计算机与物理学的关系是非常密切的,物理学的发展促成了计算机的产生与发展,计算机的出现是二十世纪最伟大的科学技术成就之一,它延伸了人们的思维能力,成功地解决了很多物理、数学等方面的难题,没有计算机就不可能准确计算出火箭和卫星的轨道位置、就没有今天的航天成就,计算机应用跨越各个学科,在工业技术、企业管理、情报信息处理、国民教育等领域引起深刻的变革,在今天几乎没有哪一个学科能够离开计算机的应用。

作为孕育计算机诞生与发展的物理学,如果说早期物理学应用计算机主要解决人们的计算速度、强度的技术问题,那么到了今天,计算机已在更深刻的层次上促进物理学的发展,由于在物理学很多领域中能够找到精确解的理论问题已经不多了,剩下的是大量的复杂的非线性问题,对这些问题的分析、预测和求解离开计算机,人们几乎无能为力了。另外一个方面,在计算机出现之前,人们只能够通过真实的实验来验证物理理论的正确性、工程中也往往需要耗费巨额资金做实验来探测某些数据和验证方案的可行性。而今天很多实验可以通过计算机仿真实验来完成,达到与真实的实验完全相同的效果,成本低廉且安全环保,用计算机来进行科学实验是科学技术史上革命性的变化。

物理学与计算机科学互相促进、共同发展的情况对我们今天的物理教学提出了更新更高的要求,物理学的教学内容、教学手段和教学方法必须与时俱进,适应新形势的要求。

二、物理教学中结合计算机教学的一些思考

大学物理课内容很多,结合不同的专业,在保证教学大纲的基本要求的前提下,内容上作一些必要的取舍,针对计算机科学技术和应用等相关专业,教学内容上适应地向专业倾斜,使基础课更好地为专业课服务,明确基础课的服务目标,让学生明了物理课程对后续专业课程的重要性,提高学习的积极性和主动性,以取得良好的学习效果,具体做法以下几方面进行:

(一)精选典型物理问题用计算机编程求解

大学物理课程一般在大一的下学期和大二的上学期进行,而大多数专业的计算机程序设计课程也恰好在此阶段展开,这就为物理课与计算机程序设计课相结合创造了有利条件。根据物理教学的不同阶段,可以精选一些典型的物理问题用计算机编程进行数值求解。例如在力学部分讲抛物运动时,先按教材讲授忽略空气阻力时的运动方程,求出精确解,然后补上空气阻力二次项,方程就变成非线性的了,让学生体验含有空气阻力时实际问题求解的难度,再介绍计算机数值计算的方法与思路,给出编程示范,作为综合习题让学生完成程序设计与调试,并与计算机程序设计课教师协商,程序调试可利用计算机上机课时间完成,通过这种方式,理论联系实际,既培养锻炼了学生解决实际问题的能力,又提高了学生学习物理课和学习计算机程序设计课双方面的积极性。又例如在振动学章节用计算机演示单摆大角度强迫振动的混沌效应;在热力学章节用计算机模拟二维布朗粒子运动;在电磁学章节用计算机编程求解一般位置的电场和磁场分布情况,像载流圆形线圈,根据毕粤--萨伐尔定律和对称性,教材上只给出了求线圈轴线上点的磁感应强度,但对其它位置的磁场分布情况计算就很难了,因此可在课堂上简单介绍计算机积分法,要求学生在此基础上利用计算机完成求解圆形电流非轴线上点的磁场分布情况,巩固和加深对物理定律及其适用范围的理解与把握,学习和体会计算机编程的方法与技巧。

通过精选少量典型物理习题利用计算机编程进行数值求解,以小论文或综合作业的形式布置练习,具体实施中充分征求计算机相关教师的意见并请求协助和参与实施,加强不同学科、不同课程之间的交流与协作,达到事半功倍的双赢的教学效果,充分体现大学物理课的基础地位与作用,体现计算机对物理学习和研究的重要性,知道这两门课程关系如此密切,学习的认真态度和积极性自然就得到了加强和提高。

(二)部分物理实验利用计算机仿真课件来进行

随着计算机仿真技术的迅速发展,大学物理的计算机仿真实验也得到普遍的关注与认同,成为大学物理实验的一个新的重要手段和工具,一些院校已开发出很多有特色的大学物理仿真课件,为我们在实验方面实施物理教学与计算机教学结合创造了另一个有利条件。可将全部物理实验内容分成三个部分:一部分按原计划实施,一部分实验由计算机仿真实验取代,还有一部分作为对比实验,既按真实实验进行,又做仿真实验进行对比。将仿真实验课件安装在机房和校园网上,方便学生操作。仿真实验虽然不可完全替代真实实验,但真实实验仪器因结构复杂精密、价格昂贵,不允许学生反复操作、随意拆装,以剖析仪器性能结构。仿真实验恰好在这方面能弥补真实实验仪器的不足,丰富了物理实验的手段与方法,拓广了学生的视角,也为以后计算机的应用开发掌握一些基本概念。

第5篇

Abstract: The overall milling error prediction model is obtained, including the thermal deformation errors of the workpiece, the tool thermal deformation error, the wear error of the tool and the tool deformation error.

关键词:工件受热变形;刀具受热变形;刀具磨损;刀具受力

Key words: workpiece heating;tool heating;tool wear;tool stress

中图分类号:TG54文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2011)23-0026-01

1加工误差影响因素及分类

在数控铣削加工过程中,用户期望生产加工后的工件与设计人员所设计的图纸完全吻合一致,但这只是一个脱离实际的理论想法。在实际的生产加工中,由于受到加工操作规程、加工工艺系统、加工原理、加工测量、工件和刀具的材质、工件和刀具的温度、刀具受力变形、刀具磨损等因素的影响,实际生产加工后的工件与理论图纸会存在一定的偏差,进而产生了加工误差。

一般来讲,一个完整的数控铣削加工系统主要由机床、夹具、刀具和工件构成,也可以称之为加工工艺系统。在实际的数控铣削加工过程中,存在很多影响因素引起加工误差,进而影响加工工件的质量。在前人研究的基础上,按照误差的来源可以将加工误差分为三类:几何误差、物理误差和其它误差,其中几何误差是指机床或夹具或刀具本身存在的误差和加工过程中由磨损而引起的误差;物理误差是指数控铣削加工工艺系统由于受热和受力而产生的弹性变形和塑性形变而引起的误差;其它误差包括的范围较大,随机性较强,主要是指加工工人在数控铣削加工操作过程中,由于采用哪一种加工原理、操作是否严格遵守规程、重新调整工艺系统、定位刀具或待加工工件的精确程度、测量的准确度和加工工人的实践经验等因素所引起的误差。

2单因素加工误差模型

参考文献:

[1]周德生.基于计算机仿真技术的铣削加工精度控制研究[D].武汉理工大学,硕士学位论文,2006.

第6篇

论文摘要:本文阐述了虚拟现实技术的基本特征,以及在各个领域的应用进展情况,并对虚拟现实技术的发展和应用前景做了展望。

0.引 言

虚拟现实技术是2O世纪末兴起的一门崭新的综合性信息技术,作为一项尖端科技.虚拟现实集成了计算机图形技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果,是一种由计算机生成的高技术模拟系统。它的实时三维空间表现能力、自然的人机交互式操作环境以及给人带来的身临其境感受,将从根本上改变人与计算机之间枯燥、生硬和被动的现状,为人机交互技术开创一个全新的研究领域。从虚拟现实技术诞生以来,已经在航空航天、船舶建造与设计、军事模拟、机械工程、先进制造、城市规划、地理信息系统、医学生物等领域中显示出巨大的经济、军事和社会效益,虚拟现实技术与网络、多媒体技术并称为2l世纪最具应用前景的三大技术。

1.虚拟现实技术特征

虚拟现实技术是一种先进的、数字化的人机接口技术,其特点在于计算机产生一种人为虚拟的环境,生成一个以视觉感受为主,包括听觉、触觉的综合感知的人工环境,系统可以直接观察、操作、触摸、检测周围环境及事物的内在变化 .操作者能够真正进入一个由计算机生成的交互式三维虚拟环境中,并能与之发生“交互”作用,进行交流。通过参与者与仿真环境的相互作用,并借助人本身对所接触事物的感知和认知能力,帮助启发参与者的思维,以全方位地获取虚拟环境所蕴涵的各种空间信息和逻辑信息。

虚拟现实技术具有以下三个基本特征:

1.1沉浸性。虚拟现实技术是根据人类视觉、听觉的生理心理特点,由计算机产生逼真的三维立体图像.使用者戴上头盔显示器和数据手套交互设备,便可将自己置身于虚拟环境中,成为虚拟环境中的一员,有一种身临其境的感觉。

1.2交互性。虚拟现实系统中的人机交互是一种近乎自然的交互可通过键盘、鼠标、头盔、数据手套等设备进行交互。使用者通过自身的语言、身体运动或 动作等自然技能,对虚拟环境中的对象进行触摸或操作。

1.3多感知性。虚拟现实系统中装有视、听、触、动觉的传感及反应装置,因此,使用者在虚拟环境中可获得多种感知,亲身体验交互操作的反应与感受。

2.虚拟现实技术的应用前景

虚拟现实技术在船舶建造与设计、企业产品的研发与设计、人力资源 网络培训、房产 开发与展示、城市规划、室内设计、工业仿真、文物古迹仿真、军事模拟等方面有广阔的应用前景。分析如下:

2.1企业产品的开发与设计.特别是一些劳动密集型产品的设计,采用虚拟现实技术进行设计与开发,在减少重复设计、开模损失、废品率等方面有着非常明显的效果。虚拟现实技术开发的产品能够在产品投入制造前先看到产品,在运行前先感受过程或亲历过程,在设计与开发过程无须代价可不断修改产品直到满意,这是一种完全的低投入、崭新的产品设计制造理念;可利用虚拟三维网络技术,对同一设计产品,在不同设计部门进行分布式设计,快速、方便地融合各方技术优势.减少产品的设计时间与设计周期:采用虚拟现实技术可以为许多科研项目、提供虚拟实验,减少真实实验的次数和付出,增加真实 实验的可靠性。总之,虚拟现实技术的开发与应用研究能为产品设计、加工、制造提供相当优秀的开发平台、实验与测试环境。减少产品的测试成本,缩短投放市场的时间,这对于促进高科技产业和制造业的快速发展有着极大的作用。

2.2通过虚拟现实技术构建的三维虚拟装置及没施.操纵者可以身临其境地融入到整个装置的运动环境与运动过程.可以对三维虚拟设备进行仿真操纵,可以查看生产过程、实验与测试过程 、施工过程、供应过程、物流生产过程等活动的过程中各种技术参数的动态值.从而确认现实的系统是否有能力完成预定的任务和如何去完成,也可从中发现运动过程的缺陷和问题,予以改进。在低成本的条件下,发现实际产品或设施的缺陷与不足,为产品投入生产提供时间和质量上的保证。

2.3随着物流的远程化和国际化,物流的流程跨越若干国家、若干种运输工具,客户根本不可能对这个系统进行实地考查,客户在进行业务外包时.又不能只听一些情况介绍或者录像演示的过程做 出最后的判断,在这种情况下,采用虚拟现实技术模拟现实环境,客户可以直接进入计算机系统虚拟的世界,对关键环节进行操纵、演示、观察和分析有关过程的动态数据,以判定此项业务是否可以外包给这个系统;另一方面,第三方物流公司,也需要借助于模拟现实系统,来分析物流时间、物流成本等,以对是否可以接受客户的要求做出决策。因此,虚拟现实技术在物流行业的应用将拓展该行业的国际合作空间,节约成本,做大做强物流业,促进海西经济的快速发展。

2.4在数字化城市建设与研究方面,利用虚拟现实技术,结合传感器技术、多媒体技术,综合应用全数字摄影测量技术、GIS技术、仿真技术等,在提供相关城市数据的基础上可构建虚拟数字化城市。在此基础上建立虚拟城 市的仿真环境,实现城市 的真实环境的再现 以及对规划环境的预见,从而建立可交互操作、集成化和人机和谐的虚拟城市系统。

2.5制造业方面,从制造技术及制造业的发展过程来看,我国在21世纪将长期把信息技术、计算机技术、网络技术融人 AMT的理念中,大规模地采用集成制造、并行工程、计算机仿真、虚拟制造、动态联盟和电子商务等举措,用虚拟现实的方法,将产品的设计阶段和制造阶段融为一体,在设计中就能发现制造中的问题。此外,这一阶段的另一个特点就是可聚集全世界的制造资源来进行全世界范围的合作生产.缩短上市时间,提高产品质量。

2.6人力资源培训方面,随着劳务市场规模不断扩大.大量的人员需要进行培训方能上岗工作,由于培训地点、培训设备的限制,加之培训人员的爆满,培训质量受到很大的影响。推动和加强人力资源的培训,可提升各工种人员的个人素质.保证企业的稳定发展,促进地方经济的又好又快的发展。采用三维虚拟仿真平台,可实现各种人员取得上岗资格必须的培训,同时,也可对企事业单位在职人员进行本专业模拟真实环境的知识更新培训,也方便对新聘人员进行岗前培训,这些培训的最大特色是模拟真实培训环境,实现无需场地、无限次数、无限时问的培训,在提高人员素质的同时,最大化地节约成本。具有非常高的性价比。虚拟 现实技术作为多媒体技术发展的高级阶段,在组织学习中的应用将促使目前组织管理过程中的领导者、员工、媒体之间的关系与地位发生重大变化。在对组织成员进行知识传播、技能训练等方面会得到显著的教学效果。特别是随着计算机网络化的进程.虚拟网络的建设,这一新的学习媒体将在个别化教学、企业教学、学校教学、远距离教学及终身教育中展示巨大的应用前景。

虚拟现实技术与多媒体技术、网络技术并称为三大前景最好的计算机技术,其应用场合非常广泛.特别在工程和人员培训领域中的应用所产生的经济效益和社会效益、所节约资源是非常大的。

3.虚拟现实技术发展及应用展望

近年来,虚拟现实技术有了很大的发展,如增强现实(AugmentedReality1,将真实环境和虚拟现实的景象结合起来,既便于生成复杂环境,又便于对实际物体的操作;大型网络分布式虚拟现实环境,将分布于多个地点的 VR系统或仿真器通过 局域 网或广域网联结起来.采用协调一致的结构、标准、协议和数据库形成一个在时间和空间上互相耦合的虚拟合成环境,参与者可自由地进行交互作用;多通道人机交互技术,即采用人体多种自然交互手段向系统输入.如手势、语音、头部或身体动作等。

虚拟现实技术潜力巨大,应用前景十分广阔,人类在许多领域面临着越来 越多前所未有 或前所难为而 又必 须解决 和突破 的问题,例如,载人航天、核试验、核反应堆维护,包括新武器系统在内的大型产品的设计研究、气象及自然灾害预报、医疗手术的模拟与训练以及多兵种军事联合训练与演练等。将 vR技术应用于教育可以使学生能够游览海底、遨游太空、观摩历史城馒,甚至深入原予内部观察电子的运动轨迹和体验爱 因斯坦的相对论世界,从而更形象地获取知识,激发思维。虚拟现实设备的价格还过于昂贵,虚拟现实的应用主要处在科学研究和某些商业领域。随着虚拟现实技 术的进一步发展,成本的降低,虚拟技术必定会走向实用化、平民化。

参考文献

[1]徐艳,虚拟现实技术在教育教学中的应用研究[J],中国科技信息 ,2008.7

[2]石教英,虚拟现实基础及实用方法[M],科学出版社,2000.

第7篇

关键词: 技术 高职网络实验仿真系统 设计方案

一、概述

我们在对计算机网络实验仿真系统的现状和研究过程中取得的成果作了分析之后,总结了现有的高职网络实验教学存在的一些弊端,如忽视了实验动手能力的实质性培养和难以保障实验安全性等问题。以技术的应用分析的研究为前提,我们提出基于的高职网络实验仿真系统的设计方案:在系统开发方面,在应用服务器上开发了基于的四层平台,以提高系统开发效率、可维护性和可扩展性,采用深入人心且能开发高质量系统的面向对象方法来构建系统模型;在系统技术实现方面,通过设置中介模块来实现动态界面生成与动态功能绑定;在系统优化方面,使用现有框架与函数库,巧妙处理生成与销毁数据帧以确保系统运行效率,在双缓冲前提下使用绘制函数改进图形的更新算法,等等;结合诸多功能组件的灵活应用使界面更人性化。通过本系统,使用者均可不受地域时间限制地通过互联网方便地操作计算机网络课程中大纲涉及的大多数实验,实现远程网络实验教学的基本要求。

二、设计方案

该系统最大的优点是成本低,效率高。因为“软件即为仪器”,这样就可解决因实验经费不足或高档次、高价位设备缺乏不能进行实物实验的问题,同时也不会造成因使用不当、管理不善等因素造成的仪器损坏、元器件丢失等现象。同时还可以模拟实验室中没有的设备,而且可以不受时空的限制方便地进行实验。另外,应具备一些基本特征:与现实的一致性(或现实的延伸)、高度交互性、实时的信息反馈。本系统是一个集虚拟实验教学管理系统、实验课教学指导系统,网络实验仿真等为一体的功能强大的网上运行系统。各部分之间相互联系、相互补充,仅具有相对独立性。开发虚拟环境,实现实验仿真应是计算机网络实验仿真系统建设的核心部分。本设计的体系结构图具体参见图1,系统结构功能主要模块如图2。

三、技术实现

首先安装Windows Server 2000 SP4的操作系统,然后安装NET框架软件开发工具包和Visual 2003,最后安装数据库连接组件.NET Framework Data Provider for SQL Server和数据库SQL Server 2000。Web服务器层服务器端编程语言采用编程比较简单的Visual 语言,应用服务器层采用速度相对较快的C++语言。为了提高系统开发效率和提高系统的可维护性和可扩展性,本文在应用服务器上开发了基于开发的平台。该平台共有四层,具体参见图3平台层次图。

接下来运用的关键技术主要包括面向对象技术和系统效率优化技术等。其中关键技术实现包括网络模型与网络命令的实现机制和实现动态界面的生成与动态功能的绑定。前者大体的实现思想是:将网络软件和实际网络发送的数据报联系起来定义一种消息格式,再在设备模型中定义消息响应方式,让消息在网络设备中发送,这样就可根据网络拓扑结构形成消息发送的路由,从而不仅可以模拟真实网络的工作情况,而且使系统具有良好的扩展性。后者基本思想是:设置一个中介模块来动态读取器材所要的操作,同时生成操作所需的相应控件,当用户操作该控件,控件对象就将消息传递给中介模块,并由中介模块解释消息并调用对应器材的相应操作。例如:重新启用一个器材操作,如图4,该系统本身特色还在于结合诸多功能组件的灵活应用使界面更人性化。

至于系统效率的优化可考虑以下几点:一是使用现有的框架及函数库,有利于提高系统构建的效率;二是有效及时地处理数据帧(Frame)的生成与销毁;三是图形绘制方面采取的总的优化思想是使用双缓冲,可以获得较平滑的动画。

四、应用测试

本系统主要是针对高等职业教育教学要求而开发的,测试对象为专业授课教师、高职大二学生;测试周期:教学工作时一周以上。系统测试满意度是最为综合的参数指标,涵盖了多方面细节指标,系统测试的满意度无疑可作为系统是否达到设计初衷的及格线;而测试的成绩最能真实地反映使用后的教学效果,综合分析测试结果对于此后的教学开展意义更是不容忽视。鉴于以上原因,我们特选取了系统测试满意度和系统测试成绩分布分析两方面作为主要的两个测试效果分析方向。结果统计具体参见图5系统测试满意度调查情况和图6系统测试成绩分布图。从使用满意度看来定制实验模块效果略差,从了解的情况看来除了模块本身确实有待改善,主要是不少学生因为没能顺利完成所有系统定制自测实验而无法继续进入自定制实验环节,由此可以得出系统软件以外的一个教学实施上的结论:必须加强学生的基础实验操作能力,特别是要针对大纲将基础夯实,而从系统实验和自测实验测试成绩分布图看来,成绩(等级设定如下:90以上优秀、80―90良好、70―80中等、60―70及格,60以下不及格)分布整体趋于正态分布,教学效果比较良好。结合满意度和测试成绩分布这两个重要方面的测试数据看来,本系统测试结果大体属于正常范围,能够较好地实现实验教学目的。

五、结语

我们通过对当前成熟稳定的面向对象建模和网络编程技术进行了深入学习和研究,奠定了实现和改善计算机网络实验仿真系统较为坚实的基础。在对虚拟实验室的应用现状和计算机网络实验仿真教学进行了概况分析的前提下,结合高等职业教育中的网络实验教学要求,研究并实现了基于的计算机网络实验仿真系统,并可用来解决当前高职教学中的实际问题。

参考文献:

[1]王刚.计算机网络硬件通信虚拟实验系统[D].[硕士学位论文].天津:天津师范大学,2006.

[2]王群燕,商建东,胡东方.基于虚拟仪器的网络虚拟实验室的研究[J].矿山机械,2006,34,(9):123-125.

第8篇

关键词:网络动画;仿真;演示

 

21世纪是一个网络信息化的时代,各个行业也都向着全球信息化的方向发展。为确保资源的合理分配和优化配置,应充分利用好计算机网络,将处于异地的资源集合起来形成优势,降低企业成本,有效提升工作效率和经济效益。对于分布在不同地点的分公司来说,若想及时了解公司产品及现状,员工之间应该及时分享公司的信息,和用户以及合作方也要保持沟通。然而仅仅使用网络进行文字交流会让观者感觉单一、枯燥,也不能全面的理解企业信息,因此网络动画仿真演示应运而生,并具备非常重要的现实意义。

 

1         网络动画仿真简介

 

1.1  网络动画仿真的概念

 

由于科技的进步和人民生活水平的提高,人们对信息的需求量也越来越大,从电脑上打印或者书本上显示所获得的信息远远达不到人们的要求,他们更希望通过视觉、听觉等方式结合在一起,让人有种身临其境的感觉,网络动画仿真技术就是完成这一需求的技术。

网络动画仿真技术能够把数字化信息转变成人们所熟悉的三维信息,其包含计算机、数学、机械以及物理等多门学科,还结合了计算机网络以及计算机仿真等技术。让人利用计算机走进三维动画世界,操作虚构环境中的部件。这也是一个从被动变主动的过程,传统的文字交流就是填鸭式的观看,而网络动画仿真则是可互动的体验,也能提起人们的兴趣,快速获取有效信息。

 

1.2 网络动画仿真的研究现状

 

如今网络动画仿真技术已经得到了广泛的关注,在工程、教学和商业等领域应用较多,并取得了巨大的发展。为企业产品设计网络动画仿真演示,可以非常直观、形象地体现出产品的内部结构并方便进行运动分析,更能有效地传达信息。对于公司内部来说,网络动画仿真演示有利于把握各部门的工作状态,为指导下一步计划提供参考。对于合作商和用户来说,网络动画仿真演示可以让他们真实地了解企业产品,博得他们的眼球,也会提高企业的影响力,提升企业的发展空间。

目前应用较多的仿真软件为CAD建模软件,其中产品有I-DEAS、UG、GATIS等,它们可以利用鼠标完成对模型的拖动、调整尺寸以及旋转等操作,让观者能够清晰的观看产品内部组成和架构,这是一种形式上的动画仿真演示。但就现实情况而言,动画仿真演示往往需要通过网络进行远程交流,这就不仅仅是在CAD软件上操作鼠标来完成,还需要应用软件中的创建动画功能,生成后缀为AVI的文件并上传到网络,这样就可以在网络上观看动画仿真演示并探讨,但这一方法的缺陷在于维度的下降,它从前期的三维立体动画降到了二维,视觉效果有所下降。国内外专家学者对于网络动画仿真演示方法的运用也在积极地探索,其中有利用CAD软件直接实现动画仿真演示的;有导入到动画设计功能更强的软件CAXA当中进行动画仿真演示的;还有运用VRML语言实现了网络动画仿真演示的,该方法在交互性和实时性上有显著提高。当然,每种仿真演示方法都有各自的特点,具体选取哪种方法还应结合实际。

 

2 网络动画仿真演示的方法

 

2.1 CAD软件动画仿真演示

 

CAD软件,即计算机辅助设计软件,开发于20世纪60年代,该软件可以直接完成动画仿真演示工作,下面将以UG为例对网络动画仿真演示的实现做具体分析。

UG进行网络动画仿真演示大体分为两步,分别是Assembly和Mechanism Design模块的实现。首先,对于Assembly模块,它主要通过人为更改每一帧中零件的装配组合图,然后将其按顺序连起来便形成了动画。该动画的制作比较简单,具有广泛的适用性,制作过程中仅需要双击处在 “未处理的”项目中的零件,程序就能自主进行装配动画,其顺序和效果图可以人为控制。但是不适用于零件较多、模型复杂的产品,其工作量会明显增大。其次就是Mechanism Design模块的实现。在该模块中,根据所建立的连接信息以及约束,并施加载荷量,软件就可以调用机构求解程序求出装配组合图,按顺序连贯起来便实现了动画仿真演示效果。该步所形成的动画仿真演示还能运用到运动分析仿真中,能够体现出在不同点的速度或位移信息。

UG软件不但能够创建装配动画仿真,而且能够根据装配关系创建产品的拆装动画仿真。这一动画仿真演示方法是基于“工具\表达式”中的开始帧数和最大帧数两个表达式,零件之间的如距离、角度等装配关系以带有“开始帧数”的参数表达式为准。然后点击视图便可以进行拆装动画的制作。装配关系随着开始帧数从0依次增加到最大帧数,其拆装顺序和装配动画顺序正好相反。拆装动画仿真演示能够实现的前提是存在装配关系,否则不能进行动画制作,优势在于节省时间、提升效率。

 

2.2 CAXA软件动画仿真演示

 

CAXA是中国的软件服务企业,旗下主要产品有CAD、MES、PLM以及工业云等。CAXA软件的动画设计功能要强于上述CAD软件。与 CAD软件实现动画仿真演示相比,其仿真演示过程是间接的,它是通过公用格式 “Pasasolid”完成的,应先将CAD软件创建的产品模型按照公用格式输出,然后再输入到CAXA中完成动画仿真演示。

CAXA软件的优势在于其增加了CAD中所没有的时间轴理念,在动画设计时,在编辑器中为每个零件设置合理的数值和运动方式,然后拆装顺序根据时间轴上零件的不同位置进行调整来完成。这样便可以把大量时间用于完善网络动画仿真演示的视觉效果,大大吸引观者的注意力,最后根据时间轴设置装配顺序。另外,由于时间轴的优势,在制作前期不必把装配关系考虑进去,所以该软件对于零件间的连接信息和约束也没有要求,因此动画仿真过程更为灵活,其应用范围也更广,视觉效果更为逼真。

 

2.3基于VRML语言的动画仿真演示

 

VRML语言即虚拟现实建模语言,其与Internet一起使用来论述可交互的三维空间,目的就是较为逼真地实现网络上的交互式三维多媒体。用户使用浏览器就能体验到VRML语言搭建的三维实体模型,而且可以实时地进行方向、远近、物体状态的改变。

VRML文件并不能单独运行,而是需要浏览器支持,市场上常用的有2种,即Microsoft VRML浏览器和Cortona浏览器。实际上很多浏览器都配备了标准的嵌入式VRML浏览器,没有配备的可以直接从网上下载,按步骤安装好后就嵌入到了所采用浏览器当中,便可以观看VRML类型文件,所以基于VRML语言的网络动画仿真十分便捷,这里以基于VRML的Cortona浏览器为例对网络动画仿真做具体分析。

该方法进行网络动画仿真的步骤大体分为四步,即建模、格式转化、模型简化和机构的装配。进行实体建模的方法多种多样,例如通过shape节点的geometry域进行建模、通过使用其他建模软件建模后转化成VRML文件等。前者需要动画制作者人为设置坐标、向量等数据来描绘实体,工作量较大。所以本文采用后者方式进行建模,使用SolidWorks 2014软件建模后再转化成VRML文件。然后在进行格式转化时,要将两个软件的单位统一化,若不统一需进行修改。由于在VRML中相对修改方便,所以在SolidWorks 2014保存成VRML格式时,把单位设置成与VRML相同的单位。然后则是对模型做简化处理,这样做的目的是加快网络传输速率。在编辑VRML文件时,以不影响模型效果为基础,需将文件数据量降低,即把文件压缩。最后就是进行机构的装配,在VRML语言中使用节点Inline中语句进行模型重装,使用节点transform中语句对零件进行平移或旋转等操作,确保装配的精准。当所有零件都成功安装以后,就可以使用Cortona浏览器来从各个视角详细观察各个零部件或产品模型,该浏览器拥有多种浏览模式,例如Turn、Pan、Fly等。用户为了观看模型的某一部位特性,可以鼠标点击底部或右侧进行移动、旋转以及缩放画面。若希望模型回到初始位置,仅需单击 “Restore”按钮即可,简单快捷。

基于VRML语言的动画仿真可以很好地进行运动分析,可以创建零件的机构动画和装配拆卸动画,通过鼠标能够较好地掌握网络动画的进度安排,然后利用鼠标缩放拉伸、拖动和旋转让网络中的用户更为全面的了解零件的组成和局部特性,也有利于远程沟通,反馈信息的速度更快,实时性强。

通过对上述三种网络动画仿真演示方法的分析发现,CAD软件具备简单的动画设计功能,利用装配模块和机构设计模块完成,主要适用于零件较少,模型结构简单的情形。当模型结构复杂时,可以通过CAD的接口把模型导入到动画设计功能更强的CAXA中完成。CAXA中时间轴理念的运用节省了时间,为提高视觉效果创造了更多的机会。为了提高网络动画仿真演示的可交互性和远程交流,避免提供给用户一种设计好的一成不变的模式,让其可以任意观察模型的局部特征,而且由被动变为主动,基于VRML语言的动画仿真方法被运用,但它也存在着缺陷,即三维建模较不容易,需要利用接口从CAD软件中导入三维模型来完成建模操作,经过验证极少出现数据丢失的现象。

 

3 结束语

 

对于网络动画仿真演示实现分析的研究在机械制造、航空航天等领域都有重要的意义,其通过仿真软件的运用模拟实体,呈现给用户各个视角的产品信息,与二维图像相比更易于理解和评价,确保了产品的完整性。另外,网络动画仿真演示能够实现人机交互,有利于用户能够进行远程交流并快速反馈意见,为智能、精准掌握产品内部结构提供了新的科学方法,具有很好的应用前景。在将来的学习和研究中还应不断深入,解决目前仍存在的一些问题,为我国仿真技术的发展贡献自己的一份力量。

 

参考文献:

[1] 张平豪,吴新跃,李琦.网络动画仿真演示实现的研究[J].机电产品开发与创新,2005.

第9篇

关键词:模拟电子技术 教材内容 教学方法 实用性

前言

《模拟电子技术基础》是高等院校工科电专业开设的一门专业技术基础课。由于课时数少、内容覆盖面广、理论性强、内容抽象等特点,学生们普遍认为该课程比较难学。为此,笔者就该课程的改革作一探索,不妥之处,欢迎批评指正。

1 教材内容探讨

限于篇幅,本文不讨论整个教材的编写提纲,但总原则是:理论联系实际,服务于培应用型人材。本文就各章节内容提出一些重点实例,与同行交流。这些内容,在不少教材中很少提及,或者提到了但没有就它们的实用性作较多的讲述。

1.1 常用半导体器件

介绍半导体基础知识;二极管、三极管、场效应管。应增加介绍二极管的位作用和三极管参数与命名方法的实用意义;根据三极管的三个电极电位判断三极管的工作状态及应用实例。

1.2 基本放大器

* 共射基本放大器,通过它学习基本知识,包括静态工作点、微变等效电路、电压放大倍数、输入电阻与输出电阻计算方法。应增讲设置合适工作点的重要性。

* 工作点稳定放大器。应指出:工作点稳定不是说工作点绝对不变,而是变化很小而已。

* 共集放大器:重点介绍三大特点及用途。

* 共基放大器:重点介绍其特点及应用场合。适合做高频放大器。

* 要求掌握三类放大器输入端和输出端的相位关系。

* 多级放大器的耦合方式及其特点。

1.3 直接耦合放大器

直接耦合放大器存在问题及解决方法;差分放大器工作原理和计算方法。

1.4 放大器的频率响应

讨论影响放大器频率响应的因素、增加研究频率响应的应用实例;了解波特图的概念。

1.5 放大器中的反馈

反馈的概念,反馈性质的判断方法;深度负反馈条件下放大倍数的估算方法。负反馈对放大器性能的影响。增加介绍实用意义和应用实例。

1.6 信号的运算和处理

* 要求掌握基本运算电路:比例、加减、积分运算等。利用“虚短”和“虚断”的概念分析各种运算电路的运算关系,用实例讲解如何选择运算电路。

* 增讲测量放大器(在单片机测量系统中常用)。

* 几种常用的运算放大器型号及应用实例。

1.7 波形的发生和信号的转换

* 正弦波振荡电路的振荡条件、判断方法;方框图;分类。

* RC、LC正弦波振荡电路;增加正弦波振荡器应用实例。

* 单限、滞回、窗口比较器的特点及应用实例。

1.8 功率放大器

* 只讲两种功率放大器:OTL和OCL。用实例讲解功率管的选择。

* 介绍几种集成功率放大器。

1.9 直流稳压电源

* 整流(半波、桥式)、电容滤波。

* 可调晶体管串联型稳压电源及其输出电压的计算。

* 集成稳压电源及应用实例。应特别指出:电源变压器内阻大小的重要性。

1.10 实验仪器使用

《模拟电子技术基础》是一门实践性很强的课程,因此,动手能力的培养是很重要的一环,增加讲解一些常用仪器的使用方法很有必要。仪器的工作原理可不讲,需用实例讲解并演示各种仪器的操作方法。这些仪器是:指针式和数字式万用表、直流稳压电源、通用示波器、低频和高频信号发生器、晶体管毫伏表。

如课时少,本部分内容可不讲,但应要求学生们自己阅读。也可安排在实验课中讲解。

1.11 增加仿真技术在辅助教学中的应用

为了解决学生反映的“枯燥难学”问题,应该把多媒体技术和计算机仿真技术结合起来,这样可以使模拟电路的知识形象化,学习生动有趣。为此在教材中应增加EDA(Electronic design Automation 电子设计自动化)技术,用它来辅助教学,效果非常好[2][3]。每章可通过实例,增加EDA辅助教学内容。

2 《模拟电子技术基础》教材编写的原则

编写教材的原则是:以学生为本,因为教材内容首先是给学生阅读用的。即使教师没有讲的内容,学生也应该去阅读,因此所编写的教材就应是让学生读得懂的教材。教材不是专著。

不少学生反映:有些教材若没有教师讲,根本就看不懂。打个比方:有的教材绝大部分是用“文言文”写的,语言简洁、扼要;有的语言像写专业论文似的,学生看不懂,有的教师也看不懂。为此,我们建议:用“白话文”来写教材。所谓“白话文”就是用通俗易懂的语言来编写教材。深奥难懂的地方,绝对不能用一两句话一带而过,而必须多用些具体材料或实例加以说明,深入必须浅出。

其次,本课程开设的目的是培养应用型人才,因此教材内容的编写应注重理论联系实际,真正成为一门实践性强的课程,所举例题及习题均应突出解题思路及方法。

3 教学方法探讨

教学方法多种多样,笔者就体会较深的方面提出以下三点:

(1)建议用多媒体和传统粉笔板书相结合的教学方法,而绝对不能照课件内容一念了之,绝对不能丢掉粉笔。

(2)教学方法中的另一个重要问题是:教师用什么“语言”来讲课?是用大多数教材中的语言――“文言文”――来讲课?还是教师在对教材内容充分理解基础上,用自己的语言――“白话文”――来讲课?笔者积极赞成后者。用教师自己的语言讲课,比较生动,学生容易接受,容易理解,效果很好。

(3)如果教师本人有丰富的实践经验,那么能结合自己做过的课题讲课,会更生动、更能吸引学生,效果会更

好。

4 考试应增加一些实用性强的试题

考试往往是从理论到理论,这是不妥的。我们认为应增加一些实用性强的试题。例如:如何利用万用表检查放大器是否正常工作?如何测量放大器的电压放大倍数?如何测量放大器的频带宽度?如何设计一个最大不失真功率为2W的功率放大器?如何设计一个输出电压为6―9V的晶体管串联型稳压电源?等等。

参考文献:

[1]华成英,童诗白.模拟电子技术基础.北京:高等教育出版社(第四版),2006.5.

第10篇

[摘要]随着现代科学技术的快速发展,机械制造业面临着不同方面的发展要求:最大程度地和计算机技术、信息技术相结合以实现智能化、自动化、高产、高效、低能耗、无污染的目标,本文从几个方面介绍先进制造技术,指明机械制造业的发展方向。

[关键词]先进制造技术机械制造业发展方向

机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年,积累了许多理论和实践经验,但随着当今社会的发展,人们的生活水平不断提高,各个方面的个性化需求越来越强烈。作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。虽然这个名词没有确定的定义,但目前被公认的认识是:先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。它具有如下一些特点:

1.从以技术为中心向以人为中心转变,使技术的发展更加符合人类社会的需要。

2.从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变,使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥。

3.从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变,减少层次和中间环节。

4.从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变,缩短工作周期,提高工作质量。

5.机械制造技术的发展趋势可以概括为:(1)机械制造自动化。(2)精密工程。(3)传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。

下面对自动化技术给予论述和展望。机械制造自动化技术自本世纪20年代出现以来,经历了三个阶段,即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系,它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合,旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。

一、集成化

计算机集成制造(CIMS)被认为是21世纪制造企业的主要生产方式。CIMS作为一个由若干个相互联系的部分(分系统)组成,通常可划分为5部分:

1.工程技术信息分系统包括计算机辅助设计(CAD),计算机辅助工程分析(CAE),计算机辅助工艺过程设计(CAPP),计算机辅助工装设计(CATD)数控程序编制(NCP)等。

2.管理信息分系统(MIS)包括经营管理(BM),生产管理(PM),物料管理(MM),人事管理(LM),财务管理(FM)等。

3.制造自动化分系统(MAS)包括各种自动化设备和系统,如计算机数控(CNC),加工中心(MC),柔性制造单元(FMS),工业机器人(Robot),自动装配(AA)等。

4.质量信息分系统包括计算机辅助检测(CAI),计算机辅助测试(CAT),计算机辅助质量控制(CAQC),三坐标测量机(CMM)等。

二、智能化

智能制造系统可被理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,该系统在制造过程中能进行智能活动,如分析、推理、判断、构思、决策等。在智能系统中,“智能”主要体现在系统具有极好的“软”特性(适应性和友好性)。在设计和制造过程中,采用模块化方法,使之具有较大的柔性;对于人,智能制造强调安全性和友好性;对于环境,要求作到无污染,省能源和资源充分回收;对于社会,提倡合理协作与竞争。

三、敏捷化

敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础,选择合作者组成虚拟公司,分工合作,为同一目标共同努力来增强整体竞争能力,对用户需求做出快速反应,以满足用户的需要。为了达到快速应变能力,虚拟企业的建立是关键技术,其核心是虚拟制造技术,即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路,它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平,是现代集成制造系统的发展方向。

四、虚拟化

“虚拟制造”的概念于20世纪90年代初期提出。虚拟制造以系统建模和计算机仿真技术为基础,集现代制造工艺、计算机图形学、信息技术、并行工程、人工智能、多媒体技术等高新技术为一体,是一项由多学科知识形成的综合系统技术。虚拟制造利用信息技术、仿真计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真,以发现制造中可能出现的问题,在产品实际生产前就采取预防的措施,从而达到产品一次性制造成功,来达到降低成本、缩短产品开发周期,增强产品竞争力的目的。

五、绿色制造技术的应用及绿色设计

若从节能、降耗、缩短产品开发周期的角度出发,诸如快速成形技术、并行工程及敏捷制造、虚拟制造、智能制造和网络制造等先进制造技术都可纳入绿色制造技术的应用范畴。不过目前能将绿色制造技术真正应用于企业生产的,也是较为成功的应用,只要集中在汽车、家电等支柱产业上。如绿色制造技术在汽车行业上的应用。

(1)节约资源方面:将“绿色燃料”天然气作为汽车的能源,它的燃料同汽油相比,CO降低70%,非甲烷类降低80%等,同时也消除了铅、苯等有害物质的产生。

(2)采用新设计的加工工艺方面:2000年3月,博世、康明斯、卡特彼勒等国外著名的汽车发动机公司,发动了“绿色柴油机行动”,在技术上作了较大的改进,大大降低了汽车尾气的排放。

(3)适用于环境友好的材料方面:世界上著名的汽车生产企业,使用新材料来替代以前使用的石棉、汞、铅等有害物质,采用轻型材料——铝材制造车身,使汽车重量减少40%,能耗也降低了。

(4)部件回收在制造方面:从1990年中期,美国仅汽车零件回收、拆卸、翻新、出售一项,每年就可获利数十亿美元。

六、清洁化

第11篇

论文关键词:计算机 网络技术 管理

论文摘要:本文主要通过介绍计算机网络的管理技术,来分析国内网络管理的现状,并提出了网络管理今后的发展趋势和方向。

如今,计算机的广泛应用把社会带入了一个全新的时代。网络已经渗透到了科研、经济、政治和军事等各个领域。对于普通的民众来说,网络的普及也极大地方便了他们的生产和生活,人们足不出户就可以在网上购物,与朋友网上聊天,进行视频会议等,网络的开放性和自由性使得人们大大提高了工作效率和生活品质。这样一来,要想建立一个相对安全,可靠的网络环境,这对于计算机网络的管理就提出了很高的要求。

一、计算机的网络管理

从广义上讲,任何一个系统都需要对其进行管理,但由于复杂程度不一和侧重程度的不同,对系统进行管理的重视程度也相应的不一样。网络作为一个系统,当然也需要人们的管理与维护。在国内外,对网络的管理其实很早便有,但却一直未能受到足够的重视。这是因为在80年代,网络还没有形成一定的规模,使用计算机网络的人群很少,并没有达到一定的数量。这样一来只需要一个简单的网络管理系统就能满足人们日常的生活需求,所以科研人员对这方面的研究也就极少。但随着科技水平的提高,网络的不断发展壮大,以前的网络管理技术很难再满足人们的需求了,基于这样的情况,人们意识到一定要进行网络管理技术的探索与研究了。

人们在对网络管理展开研究后,提出了多种有效的网络管理方案。这其中包括SGMP(the Simple Gateway Monitoring Protocol),HEMS(HighLe vel Entity Management Systems),CM IS/CMIP(The Common Management Information Service/Protocol)等等。早在80年代初期,国外便开始对网络管理技术开始研究,当时提出的计算机网络管理方案包括SGMP,HEMS等。到了2000年左右,人们普遍开始采用CMIP,之后研发人员又对其进行了不断的探索与完善,相继推出了SNMP等。目前SNMP已正式成为网络管理领域中的一个标准,得到了人们广泛的运用。

在我国,其实对网络的管理也研究的比较早,近几年来,由于Internet和信息全球化的推动,网络管理技术在一些大中型企业和金融机构应用的更为广泛,国家对网络的管理也进一步有所重视与发展。

二、计算机网络管理的现状

就目前而言,我国国内的网络管理仍然还处于起步阶段。这十多年来的研究与探索,虽然也取得了一些成绩,但还是存在一定的缺陷与不足。网络管理系统的实施是网络整个运行的一个重要保证,因此我国对网络管理的研发一定要与现有的生产水平相适应,与我国的实际情况相符合。因为一方面,我国国内的研发时间与水平与国外是有一定的差距的,,还做不到独立自主的操作,另一方面,从国外引进回来的产品与技术也并不好,他们的产品拿到我国来可能不适用于我国的网络环境,而且,单纯的靠进口,对我国网络管理技术的研发也会造成不利的影响。所以,我们面对这样一个现状,只有汲取国外的经验与技术,根据我国国情来进行不断的探索研究,才能从根本上转变网络管理的现状,提升网络管理在我国的应用效率和作用。

三、计算机网络管理的发展趋势

虽然网络管理的技术多种多样,也各具特点,但随着现在计算机用户的不断增多,对网络宽带的要求也越来越高。传统的网络管理系统对一些音频视频传输的敏感度下降,这样就很难满足人们的需求。对于现在的年轻人而言,他们热衷于网络,很大的一个原因就是因为他们体验到了网络给生活带来的方便与快捷。他们对网络的速度提出了很高的要求,在生活中如果一个网络打开视频与音频的速度过慢,他们是很难接受的。因此今后的网络管理技术一定会朝着迅速化,集成化,层次化,智能化等方向发展。具体来说表现在:

(一)网络管理分布式

分布式管理是对整个网络进行的全网式的管理,它通过设立多个管理进程来管理本区域内的所有对象,在这个过程当中各个区域可以进行相互的协调,以此来完成对全网的管理工作,这样的方式就将改善传统的信息传递时延,大大地提高了工作效率。

(二)网络管理综合化

网络综合化的管理也是网络管理的一个发展趋势与方向,随着网络管理的重要性不断的提升,人们对网络管理能力也提出了新的要求。在这样的情况下,网络管理的综合化技术应运而生。它针对网络各个区域之间的关系,把它们分成不同的网管系统,然后再采用一个综合的系统对其进行管理。这样一来,它通过操作台便可以实现对各个子网的观察与控制,从进行多个网络的管理。因为这些网络是互相连接,互相依赖的关系,网络的综合化管理便可以将他们连接起来,形成一个大的体系,这样对网络的管理上就变得方便与快捷的多。

(三)网络管理智能化

在今后,网络的管理还将向智能化的方面发展。这是社会经济不断发展影响下,将出现的必然结果。当网络的管理性能下降时,我们必须通过,也只有通过智能技术进行管理与维护,对其的相关网络进行控制,才能让网络执行正确、必要的操作。

四、总结

综上所述,随着信息产业的不断发展与壮大,网络应用的广泛程度也得到了大大的提升,在这样一个网络时代,要形成良好的网络运行系统,我们对网络的管理技术一定要相当的重视。国家只有通过不断的改革与探索,找到适应时代需要,符合人民要求,相对完善安全的网络管理技术,才能保证计算机网络朝着更快捷,安全,可靠的方向发展。

参考文献

第12篇

论文摘要:劝导技术是利用计算机、设备及应用软件来影响人类想法及行为的技术。该文对劝导技术的发展及其现状进行了综述,并着重对劝导技术的可信度及其三类劝导技术应用结果通过心理学的角度进行了分析。系统生命周期是现代设计方法理念的一个重要概念,该文介绍了系统生命周期,并介绍了基于系统生命周期中的劝导技术的设计评估行为。该文为劝导技术产品研究设计分析提供了系统的理论的指导。

Abstract: discouraging the use of computer technology, equipment and application software to affect human thinking and behavior of technology. In this paper, persuasion and technological development and its status was reviewed and focus on technical advice on the credibility of three types of persuasion and technological results through the application of psychology point of view of the analysis. System life cycle of modern design concept is an important concept, the paper introduced the system life cycle and introduced the system based on the life cycle of persuasion technical assessment of the design. In this paper, for technical advice on product design analysis of the system to provide the theoretical guidance.

Key words: computer technology; persuasion techniques; computer persuasion science; systems engineering

1 引言

在CHI97(Conference on Human Factors in Computing Systems 1997)上,计算机技术作为劝导技术而首次被介绍[Dillard, J. & Pfau, M., 2002]。劝导技术是指设计及应用计算机系统、设备或软件用于影响使用者的想法或行为[Berdichevsky & Neunschwander, 1999]。劝导技术最初出现于七十年代及八十年。劝导技术是一门包含心理学和计算机科学跨学科技术。根据实际项目的不同,更多的学科包含在劝导技术应用中。 因此劝导技术是一门多领域学科交叉合并而成的一门新型学科。尽管许多劝导技术产品应用于商业、教育界、健康问题预防及经济领域,其实际应用有着巨大的潜能,但本学科的研究还处在初级阶段。本学科前瞻性的创始人麻省理工大学B.J.Fogg博士创立了一个新名词“计算机劝导学/Captology”用于描述此学科, 计算机劝导学是一个基于英文词组“用于劝导的计算机技术/Computers as Persasive Technologyies)”的合成词。 计算机劝导学是一门致力于设计、研究和和分析以改变产品使用者观念、态度或行为为使用目的的互动性计算机技术产品的的学科。

劝导技术的载体一般分为两大类:一类是个人电脑,另一类是利用计算机技术的电子设备。计算机有三个功能使之成为优秀的劝导者:

1) 计算机在使用过程中作为工具计算并引导使用者。

2) 当计算机作为媒介,利用仿真技术模拟真实环境为使用者来提供信息及经验。通过仿真信息,计算机可以劝导使用者改变想法和行为。

3) 计算机可作为社会行为者,利用互动技术对使用者做出回应。

利用计算机技术劝导有两种途径: 一种是以有意以劝导为目的,另一种无意劝导使用者而产生了劝导效果。本文所探讨的是第一类劝导技术应用,即产品设计的目的是使使用者接受或改变某种想法或行为。例如 SkillTek 1 开发的软件模拟了特定的工作环境来劝导使用者对改变对某些行业工作者如医疗工作者或重型机械操作员的偏见。

2 劝导技术的可信性

劝导技术的可信性是劝导技术特有的品质,这种品质在计算机提供仿真环境时格外重要。可信性共有四种不同类型: 感知型、据称型的、表面型的以及经验型的[Tseng, S. & Fogg, B. J., 1999]。 感知型的可信性描述了感知者相信某人或者某种事物的程度基于感知者的普遍假设。例如,相对陌生的营销员,人们会更相信自己的好友。通常计算机都被认为是高度可信的。 据称型的可信性描述了感知者相信某人或者某种事物的程度基于第三方的描述。

根据可信性的类型, 有不同变量用于使用者评估劝说技术产品的可信性。

1) 如果使用者熟悉产品某些的内容,使用者可根据自己的专业知识。 如果有错误出现,使用者会认为该产品不可信。 但当使用者不熟悉产品, 他们可能会认为该产品是可信的。

2) 如果使用者非常需要某类信息, 那么他们更可能接受该产品提供的此类信息,并认为该产品是可信的。

只有在使用者有恰当的专业知识并进行客观的评估时, 可信性的评估结果才是可接受的。对于劝说技术产品的设计者来说, 任何时候保证产品的可信性都是至关重要的。

3 劝导力/Persuasibility

劝导力/Persuasibility在传统的字典里是找不到的, 但是在网络字典中,可以看到它的解释为: 劝导的能力。

劝导力是劝导产品设计固有的特性。当今,对于软件易用性系统化的设计及评估方法已经非常成熟了。但是,作为软件易用性的一个要素,劝导力的系统设计及评估仍然是研究领域的一片空白。 因此笔者在本文中率先将以生命周期为导向的系统化理论和方法用于计算机仿真软件产品劝导力的设计及评估。

4 劝导产生的行为上的结果

劝导的研究曾经被界定在非常有限的背景下,例如公共场合的演讲和政治性的传媒。今天, 劝导已经非常普遍的用于人际交往、商业、广告和许多其他领域。 学术界对劝导的研究兴趣的出现是由于劝导潜在的社会意义。通过劝导会产生三种不同的的行为上的结果, 区别这三种不同的行为上的结果是非常必要的, 这三种结果并不是相互排斥的, 而往往会相互交叉重叠。根据不同的劝导结果,劝导力的评估会产生并侧重不同评估标准。

4.1 想法及行为塑造过程

这种情况下, 使用者在使用产品之前,有非常有限的相关知识。想法及行为塑造往往不被认为成典型的“被说服”。 劝导在这种情况下实际是一种学习过程。传统上,有关劝导的文献将这一过程称为“想法形成”而非“想法改变”。儿童学习过程可以视为想法及行为塑造过程。 但此过程并不局限于儿童。 例如,在使用婴儿仿真模拟器之前,使用者可能完全不了解如何照顾婴儿。 所以使用过程也是学习过程并通过学习接受劝导。

4.2 想法及行为强化过程

许多劝导过程实际上是强化感知者的固有想法或行为而使之抵制改变。在我们的社会里,许多劝导过程都是想法及行为强化过程。因而许多劝导技术产品不仅仅用于改变使用者想法,而是让使用者保持并强化原本的想法且拒绝改变。 例如,如果青少年使用者在使用婴儿仿真模拟器之前就认为成为少年父母是不合适的,那么通过使用模拟器,会强化使用者原本的想法并拒绝改变。

5 基于产品生命周期的劝导力设计及评估

在概念性预设阶段,设计者必须对产品劝导力要求进行质化及量化的确定及分析。劝导力设计评估的计划流程必须在此阶段确定。 产品设计者及潜在的用户在此阶段必须清楚的理解该产品的劝导力要求。在预设计阶段, 产品劝导力设计要求需要分配至产品的产品的子系统中。正式的劝导力设计在此阶段必须被在产品为单元的层次上审核以确保达到设计使用的要求。

5.1 细节设计研发阶段

在细节设计研发阶段, 设计者确定详细的细节化的设计需求, 分析劝导力的需求以支持产品设计。 产品劝导力的预测行为是反复的并穿插于整个系统生命周期的来辅助劝导力的评估。 同时, 产品劝导力的自我评估也为产品设计者提供了修正劝导力设计的指导方向。如在概念性预设计阶段一样, 正式的劝导力设计审核也是必要的, 但此阶段,设计的主要工作已转移到产品子系统的层次,以产品细分之后的子系统的层次上进行设计及评估。而这一工作在子系统生命周期中也是重复进行的。

5.2 生产阶段

在生产阶段,根据设计要求,劝导技术进入了实施阶段。正式的劝导力设计及评估在这一阶段展开。 用户必须参与此阶段的产品测试。 设计者收集并分析相关的数据及信息。如果产品的测试评估表明产品没有达到预期的劝导要求, 设计者必须实施有必要的产品修正工作以确保产品达到预期的劝导效果。

5.3 使用及废弃阶段

在此阶段,对产品劝导力的数据信息收集,分析及评估是非常必要的,这些信息可以为产品的改进和升级提供有效的帮助。 如有必要的修正和改进, 设计者将会对此备案,用于将来系统升级以及进一步的研究工作使用。