電子領(lǐng)域計(jì)算機(jī)仿真論文

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1虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

仿真系統(tǒng)是根據(jù)對(duì)所研究的系統(tǒng)的了解和認(rèn)識(shí)，提取里面關(guān)鍵的數(shù)據(jù)，構(gòu)建和現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的模型。，模型與仿真的程序通過確認(rèn)和驗(yàn)證，在再該實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行模型的仿真•實(shí)驗(yàn)，按照模擬系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)程，對(duì)狀態(tài)這個(gè)變量隨著時(shí)間的變化動(dòng)態(tài)的規(guī)律進(jìn)行觀察，根據(jù)采集的數(shù)據(jù)和分析統(tǒng)計(jì)，來得到通過仿真后的系統(tǒng)參數(shù)統(tǒng)計(jì)特點(diǎn)，按照這個(gè)統(tǒng)計(jì)來評(píng)估判斷系統(tǒng)真實(shí)的參數(shù)與性能，給決策供給輔助性數(shù)據(jù)。虛擬的仿真是運(yùn)用系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)，概率論以及數(shù)理學(xué)為基礎(chǔ)，并結(jié)合其他領(lǐng)域的應(yīng)用與技術(shù)上的特點(diǎn)，慢慢發(fā)展的技術(shù)，而且它不僅僅是一門技術(shù)還是一門實(shí)驗(yàn)性的學(xué)科，根據(jù)各學(xué)科的變化，虛擬性的仿真也逐漸的得到發(fā)展，已經(jīng)是現(xiàn)代最活躍的技術(shù)。如果從原理上說，虛擬的現(xiàn)實(shí)性仿真就是讓仿真和VR技術(shù)組合在一起，不過這種組合不是表面上的簡單組合，而是把兩種系統(tǒng)的特點(diǎn)有機(jī)的融合在一起。實(shí)際應(yīng)用中，虛擬仿真也是一種體驗(yàn)VitualWorld和具有可創(chuàng)建性的電腦系統(tǒng)。這樣的虛擬性世界是電腦生成的，同時(shí)也是現(xiàn)實(shí)的再現(xiàn)，還可以是想象中構(gòu)思出的世界，戶主可以通過聽覺，觸覺以及視覺等多種通道來與虛擬性世界交流。它是通過仿真的形式創(chuàng)造出一個(gè)可以實(shí)時(shí)的對(duì)實(shí)體對(duì)象的互相作用和變化進(jìn)行反映的三維度幻真世界，經(jīng)過頭盔式顯示屏，信息手套一些起輔助作用的傳感器，給用戶提供一個(gè)可以觀測可以交互的三維度視圖。可讓用戶直接的參與到仿真的對(duì)象探索里面，探索環(huán)境作用下的變化，以及沉浸的感覺。虛擬現(xiàn)實(shí)是綜合利用電腦技術(shù)，圖形學(xué)，電腦視覺，視覺的生理學(xué)，仿真科技，微型電子，多媒體，信息，三維顯示，，測量和傳感，語音的識(shí)別，集成技術(shù)，人機(jī)的接口，網(wǎng)絡(luò)工程等一些高科技的集成成果。它的逼真性能與實(shí)時(shí)的交互特性給系統(tǒng)的仿真提供了強(qiáng)大的支撐。

2可視化的技術(shù)

可視化技術(shù)利用的是電腦圖形學(xué)與圖像的處理，把數(shù)據(jù)通過圖形的形式在顯示屏上呈現(xiàn)出來的互相處理的方法技術(shù)與理論。它涵蓋的領(lǐng)域有電腦圖形學(xué)，圖形的處理，電腦視覺，電腦設(shè)計(jì)等，是對(duì)一系列的問題進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)的處理，分析決策的一種綜合的技術(shù)。這種技術(shù)在電腦中是最先應(yīng)用的，而且逐漸的形成了科學(xué)電腦可視化這個(gè)重要的分支。科學(xué)電腦可視化可以將包含測量得到的數(shù)據(jù)，圖形，或者是電腦中出現(xiàn)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成更加直觀，可以用圖像展示出來的信息隨時(shí)間空間進(jìn)行變化的物理量或現(xiàn)象再展現(xiàn)給研究人員，讓他們可以觀察，計(jì)算與模擬。自從一九七八年科學(xué)電腦可視化被提出后，它在各個(gè)工程領(lǐng)域都有著非常廣泛的發(fā)展應(yīng)用。令人更詫異的是現(xiàn)在虛擬的現(xiàn)實(shí)科技可以把人們帶入一個(gè)三維度，多媒體虛擬空間，讓人們能夠遨游遠(yuǎn)古城堡和浩瀚宇宙。這一些科技都已經(jīng)開始應(yīng)用到了手機(jī)開發(fā)中。這些的所有都是靠著電腦可視化和圖形科技快速發(fā)展。我們對(duì)于電腦的可視化研究已有著非常漫長的歷程了，其中產(chǎn)生出大量可視化設(shè)備，如SGI企業(yè)所推出的三維GL圖形庫的表象是很突出的，使用簡單功能還很強(qiáng)大。使用GL進(jìn)行開發(fā)的三維度軟件受到許多專業(yè)的人士歡迎，這樣的應(yīng)用已經(jīng)發(fā)展到了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，建筑，醫(yī)學(xué)，地球的科學(xué)等一些高領(lǐng)域。伴隨著電腦技術(shù)的不斷發(fā)展，G也已進(jìn)一步的發(fā)展為OpenGL，并被認(rèn)為是性能最高的圖形與互相交換式情景的處理標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)在涵蓋ATT企業(yè)的UNIX軟件的實(shí)驗(yàn)室，IBM，DEC，SUN，HP，Microsoft與SGI幾家公司在內(nèi)的而且在電腦的市場有著強(qiáng)大的領(lǐng)導(dǎo)價(jià)值的大型公司都是采用OpenGL圖形的標(biāo)準(zhǔn)。值得關(guān)注的是，因微軟公司在WindowsNT里面提供的OpenGL圖形的標(biāo)準(zhǔn)，所以O(shè)penGL將會(huì)在電腦里面廣泛的應(yīng)用，特別是OpenGL三維度圖形的加速卡與微型計(jì)算機(jī)圖形的工作站推出，使得人們可在微型計(jì)算機(jī)上完成三維度圖形的應(yīng)用。就像電子CAD的設(shè)計(jì)，模擬仿真，三維的游戲等等，這樣就可以更加方便有機(jī)會(huì)利用OpenGL以及它的軟件進(jìn)行自己三維度圖形的實(shí)際建立。

3在手機(jī)與電子的通訊領(lǐng)域應(yīng)用廣泛

就拿電子這個(gè)行業(yè)來說，在無可遵循的規(guī)范情況之下，MNSC對(duì)所有種類的問題提供出了高效相應(yīng)的解決措施。它的強(qiáng)大產(chǎn)品群體能夠處理各個(gè)領(lǐng)域出現(xiàn)的問題，這些產(chǎn)品不僅能夠獨(dú)立的解決有關(guān)行業(yè)的問題還可以結(jié)合具體情況共同解決這些問題，給出相對(duì)的仿真聯(lián)合分析。

3.1于手機(jī)電子產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的分析應(yīng)用

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可通過相關(guān)的軟件完成結(jié)構(gòu)的分析，有著強(qiáng)大的屈曲，靜力，動(dòng)力的高級(jí)響應(yīng)，隨機(jī)的振動(dòng)，復(fù)合的材料，靈敏度的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，擴(kuò)展優(yōu)化，動(dòng)力學(xué)顯式，動(dòng)力學(xué)隱式等多方面分析的功能。顯示了國際某著名磁盤驅(qū)動(dòng)器生產(chǎn)商，以及美國宇航局采用虛擬仿真技術(shù)對(duì)火星探路者天線裝置結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析的情況。

3.2虛擬仿真技術(shù)在手機(jī)跌落、碰撞等分析中的應(yīng)用

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可以給出非線性程度很高的瞬時(shí)動(dòng)力學(xué)的分析能力，給電子類產(chǎn)品碰撞，跌落等一些分析提供了完美的解決方法，是分析電子類產(chǎn)品碰撞，跌落不可缺少的工具。就是某有名手機(jī)上產(chǎn)廠家對(duì)手機(jī)進(jìn)行跌落的分析。

3.3虛擬仿真技術(shù)在運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)以及仿真，控制的系統(tǒng)仿真中應(yīng)用

根據(jù)虛擬的仿真科技能夠?qū)嵭羞\(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)的仿真，可對(duì)電子類產(chǎn)品的機(jī)械性能與運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)進(jìn)行研究。就是ABB公司的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的仿真以及三菱電子開關(guān)作動(dòng)的仿真，實(shí)現(xiàn)了完美的控制－液壓－運(yùn)動(dòng)－結(jié)構(gòu)聯(lián)合仿真系統(tǒng)。

4總結(jié)

虛擬仿真技術(shù)對(duì)電子行業(yè)以及手機(jī)應(yīng)用等不同領(lǐng)域都已得到了廣泛應(yīng)用，根據(jù)性質(zhì)不同這個(gè)問題，分析時(shí)候就選取最合適的軟件。不過隨著科技的進(jìn)步，人們也提出了更高的仿真需求，現(xiàn)在不僅僅是需要提供出解決的辦法，而且還要求可以更加高效，快捷，經(jīng)濟(jì)的對(duì)問題進(jìn)行解決。按照這樣的需求，可提供滿足仿真流程自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化需求的產(chǎn)品并應(yīng)用在電子產(chǎn)品中。同時(shí)，為了能解決這種錯(cuò)綜復(fù)雜的學(xué)科問題，我們可推出一款新的企業(yè)級(jí)的多學(xué)科工程仿真的系統(tǒng)，可通過數(shù)據(jù)的單一模型，就可以對(duì)這些工程內(nèi)部以及跨工程的學(xué)科問題進(jìn)行解決，其中有多學(xué)科的耦合以及分析鏈問題，使得人為的錯(cuò)誤極大減少，工作的效率得到了很大程度的提高，這樣帶來經(jīng)濟(jì)的效益一定是非常明顯的。

作者：胡命杰 單位：廣州航海學(xué)院