月11日修改网站版虚拟仿验教学中心

／级别（市级或国家级1.1处理与物联网技术“光电技术与系统”9个二级学科点及“控制工程”工程点。个本科专业。学院现有教职工73名，其中博士生导师3名，海河学者2名，教授14名，生导师28名。是教育部指定的教育管理信息培训。学院以学科建设为重点，以培养适应社会需求的人才为，设有自动化系、电气工程及其自动化系、测控技术与仪器系、通信工程系、电子信息工程系和电工电子中心。其中，自动化系和电气工程及其自动化系，旨在办出强、弱电结合，软、硬件结合的宽口径自动化专业，使学生将自动化系办出“过程控制”特色，电气工程及其自动化系以“运动控制”为特色。目前，测控技术与仪器系在信息与智能化技术方面具有较强的学科与科研实力，电子信息工程系、通信工程系是社会急需专业，它们以研究信息的传递工程为主干。电工电子中心主要承担电子、电路等专业基础课的教学工作同时开设E（电子设计自动化课程具有开放的电子，负责指导我校学生参加大学生电子竞赛，连续在、赛区获奖。另外，为了培养行精英，每年我院与机 联合培养机械电子工程“卓越工程师”实验班学生30名教学方面，学院取得了良好的成绩，主编或参编十余 “十一五“十二五”学校统 科研方面，我院分别设有测控技术、光电工程以及控制工程中心。在虚拟仪器技术、检波、两相流测量、电气传动、智能化技术以及控制工程设计等方面获得极大成绩。863子课题、国家科技部支撑项目、国家自然科学基金项目、市科技项目、市农业科技项目等多项纵向课题。纵、横向经费到款额数百万元，获省部成果奖多项。学校2002年更名为科技大学以来，在建设思路、建设目标、管理机制、整合资源、理顺学科关系、扩大服务范围等方面展开了全面。20102014年“电工电子实验教学中心”被批准为“天（电气自动化虚拟仿真实验中心前身为电气工程及其自动化实验中心，中心成立于2002年， 2011年，电气工程及其自动化实验中心整合了电力电子与运动控制 仿真实验中心，依托于电工电子实验教学中心建设。创新为主、自主与引进相结合”为指导思想。在条件的情况下，教学时间中尽可能采用真实图1.实验教学中心在其基础上，将继续坚持“适度超前、内容可行、创新”的主导思想，引入新的半实物实时仿真技术，并整合现有的电机与拖动、运动控制、电气控制与可编程控制、过程控制等的相关软硬件资源，使得电气自动化虚拟仿真实验教学中心同时电气自动化虚拟仿真实验教学中心结合现有的实验条件，在对国内外半实物实时仿真技术进行充分调研的前提下，引入实物实时仿真系统来实现“大电气实验教学研发平台的建设实验平台既可以实现对快速控制原型的开发，也可以完成硬件在环的半实物 试验，既可以满足常规速率的控制算法的仿真，同时也提供了高频电力电子器件实时仿真所需的高速结算能力。作为教学科研的平台，可以满足从虚拟 ，到半实物测试的需求，既提供了快速开发验证的 ，同时由于半实物实时仿真技术的采用，极大的提高了仿真结果的真实性、可靠性，是对现有教学和科研 的 性的提升。主要实验平台有：PCS利用实时仿真功能，可方便地模拟电池储能变流器系统真实运行状况，而且通过硬件在回路仿真（HardwareIntheLoop，得到了接近实际的试验结果，使优化控制器参数的过程更件的限制，节约了成本，并能够进行反复充放电实验，为内进行各种电池储能系统故障研PMSM2码生成平台、霍尔电流传感器、高速IPM等，在软件设计上全部应用基于模型的设计 3PMSM4.高可信度的仿真结果4HIL实际试验结果的比较，从细节比较中可以看到，结果可信度非常高，能够直代被控对象，是MMC-HVDCMMC该仿真实验难点在于大量电力电子器件的解算以及系统的大量IO，eMEGASim自带的实时IO，eMEGASimRCPHILeMEGASim控对象使用。实际电压、电流、转速等，发出控制脉冲，形成闭环，目的是研发早期对算法实际DSP控制器测试提供一个虚拟对象环境。5光伏特性曲线完成输出。系统结构主要包括整流电路、DCDC电路、控制电路和采样检测电路等。由于BUCK电路拓扑比较简单，控制方便，目前得到了广泛应用。系统的实时仿真。为内在真实或接近于真实的环境下进行大功率的光伏实验提供一个良好 断路器及电气节点，对其进行全面整体实时仿真非常，因为这需要耗费会引入一个步长的延迟，该延迟会导致仿真结果的确，典型情况即解耦后电压发生跌落（由6智能变电站原理图采用其（staesace-al算法将密集节点电力系统分为若干个gou用接口将多个goup连接在一起。每一个goup内部通过状态空间法解算，整体等效为 等效电路多个goup之间通过节点电压法进行解算因此在一个步长内做了两次运算但带来的好处是实现了计算内容在多个处理单元上的并行运算。该算法可以在任意处对系统解耦且仿真结果不受影响，从而精确的仿真整个变电站。SSNSSNgroup，且高精度的实时仿真。值得一提的是，SSN 电网模型解算出的电压电流等信号通过接口直接传送到被测继电保护设备，继电保护设备根完成对继电保护设备的测试。中的能源环境制造业交通 业国防“前沿技术中的先进能源技术激光技术空天技术；及“重大专项”中的高档数控机床与基础制造技术等许多重要领域，并且电力电子恰恰是关系到上述领域中我国许多引进技术中的 技术所在。目前国家正在鼓励个人和单位采用多种开发能源，发电环节已经不再局限于传统的水、煤、核，已经扩展到更具灵活性和操作性的多种清洁能源领域，如风能、能、生物质能、海落于。虚拟仿真实验教学是现代教育技术在信息时代的表现形式。虚拟仿真实验教学依托虚拟现实、多、人机交互、数据库和网络通讯等技术，实现师生交互，构建高度仿真的虚拟实验于损坏，操作较为、环境条件和基础设施要求苛刻、运行和成本高。传统的电气、自动化专业教学存在适应性实时性差的等问题，传统实现教学易受实验设备、实验空间、实验时间和实验内容的限制。这就使得教学组织过程中不得不放弃一些综合性、创新性实验或另辟蹊径，严模拟实际应用场景，从而为实际使用打下基础。利用虚拟仿真的方法，可以再现复杂的、多变的环境，为实验教学提供了场景条件。电力系统、工厂供电等强电课程实验操作具有一定的性，稍有不慎会造成设备短路、验参数设计、功能分析等工作。从而节省实际操作的时间，提高效率。虚拟技术与网络技术、通讯技术、移动互联的结合，可以使学生拥有“掌中过大量专业虚拟仿真工具的使用，可以使学生在进行专业设计训练时，摆脱时间、场地、实验设发现设计中的和错误，避免反复修改、加工所带来的损失，极大地增强学生的工程意识、增近年来，以建设国家级实验教学示范中心为契机，依托学科优势，不断推进高水平实验教学仿真的技术，整合了电力电子与运动控制、嵌入式系统、电子设计仿真 电气自动化虚拟仿真实验教学中心建设的总体指导思想是以“以实为主、虚实结合、以自主创新为主、自主与引进相结合”为指导思想。“以实为主”——在条件 的情况下，教学时间中尽可能采用真实的工程设备，如体积小，配套简单，可操作性强的，则直接使用工程设备进行实验教学；“虚实搭配”——对于实际工程设备价格昂贵、体积庞大、实验过程漫长及需要重复多次才能完成的实验，则优先选用虚拟仿真，如电力系统操作、智能发电系统等，通过虚拟仿真优化产品设计，修正工艺参数，尽可能减少实际工程实验的重复次数，提高实际实验的一次成功率并引入半实物实时仿真技术“虚“实有机的结合在一起既利用了虚拟仿真高效高性价比的特性，同时通过硬件在环技术的引入来保障仿真结果的可靠性。即采用“虚实结合”是的实验教学模式“自主创新为主自主与引进相结合——中心建设过程中依靠广大教师根据产业发展和实践教学实际需求自主研发试验设备并配套相关软件，解决了大型生产设备由于占地面积大、投资多、耗时耗材、操作不灵活及维修不便捷等实践教学中难以配套齐全及应用不便的突出问题。在虚拟仿真实验教学中心建设中，对于技术比较成熟、产业应用比较广泛的设备和软件“中心参与设计开发与升级更新的基础上引进并与自主研发的软硬件系统有机结合中心建成后教学实验和科研能力涵盖电气系统无功补偿电机拖动电力电子与电气传动技术工厂新型智能微电网技术、工厂智能配电管理、清洁能源分布式发电机技术、能源管理技术、继结合的“发电、输电、配电、用电”全流程实时仿真实验、教学、研发体系。电气自动化虚拟仿真实验教学中心的建设坚持“适度超前、内容可行、创新”的主导思想，使得电气自动化虚拟仿真实验教学中心同时具备风、光、生物能、海洋能等多源分布式新能目前国家正在鼓励个人和单位采用多种开发能源，发电环节已经不再局限于传统的水、煤、核，已经扩展到更具灵活性和操作性的多种清洁能源领域，如风能、能、生物质能、海以实验中心为，打造了资源共享、虚实结合的开放式创新创业环境。中心所有资源都面了很大的提高。近五年来，实验中心的各项建设与教学工作全面展开，教学水平和教学质量不断提高，231621“金奖、银奖、铜奖各1151单晶硅能电池I-V特性分多晶硅能电池I-V特性分异质结薄膜能电池I-V特性光伏材料中少数载流子模用AFORS-HET模拟电等（1）PSASPPSASP45(2) 通过仿真了解电力电子1.11.2解双闭环直流调速系统1.3（2）异步电频调速系统综合实矢量控制和直接转矩控2.1试换器的变频调速运行特2.26（3）系统仿真综合实验.3.13.2析3.3究3.47(8)单片机引脚功能及外部8Labview9EDAEDAEDAEDA方法及调 (7)EDA验 矩阵变换器仿真实12a~b~c~

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6 图2根据矩阵变换器工作原理搭建的仿真实验模型如图3所示。该系统负载为异步电动机，可实现矩 3出相电压峰值为100V条件下的矩阵变换器的输入、输出特性。 4100V75Hz基于矩阵变换器的异步电动机恒压频比控制仿真实验波形如图5-8称25Hz110V0.20.80.63-323-333-343-35A图5转速、三相定子电流波 图7定子磁链波 图8起动过程矩阵变换器输入特 足，激发了学生的学习。基于 各种新能源并入电网后的双向影响。该系统中完成对多种分布式发电及储能装置的全数字模拟，并协助客户完成应用模型：13台690V1.5MW2台10.5kV30MW发电机组，及相关变压器和输电线路；11台10kV1409kW内燃机发电机组，及相关变压器和输电线路；1台光伏发电系统（含逆变器）模型，额定容量为1MW≤PN≤5MW；15MW负荷借助于eMEGASim的分布式并行计算功能，将微电网的模型分配到CPU的6个核中并行执行，实现了以30微秒为步长的实时运行。光伏特性曲线完成输出。系统结构主要包括整流电路、DCDC电路、控制电路和采样检测电路等。由于BUCK电路拓扑比较简单，控制方便，目前得到了广泛应用。 得在进行光伏特性实验时摆脱日照强度、环境温度等自然条件的影响。然后，建立单级式光伏并网系统仿真模型，并将整个系统在eMEGASim环境中转化为实时仿真模型，模拟系统为内在真实或接近于真实的环境下进行大功率的光伏实验提供一个良好的实验平台。10作为教学 的内容之一我院从大学一年级就鼓励学生学习单片机原理嵌入式系统课程这使得大学新生从入学起即可从具体的技术问题入手，尽快地进入状态、迈进科研的大门。事实证明，这一做法取得了较好的效果。学生从低年级起即积极地参加各种科技竞赛，并取得了良好的成绩在单片机教学中所遇到的一个问题是由于大一新生尚未完成模电数电等课程的学习因此，对程序设计中数据的 、地址、位运算等概念较为模糊。为此，学院教师探索了一套充分利用开发环境中仿真工具，设计仿真实验，化抽象为具体的教学方法。把原来抽象的指令、堆栈等变成可见可得的流程动态图示程序机器码在 器中实际被调用的过程图示变量名称变量地址和变量内容三者间的关系，有输入，有调用，有结果。实践表明，学生通过这样的训练过程，能对以往感觉比较模糊的概念有清晰的认识，能比较快地进入角色，成为熟练的开发者。辑检查的实验。之所以先通过仿真来检查时序，是因为程序仿真运行时，虚拟了一个完全理想化的硬件。因此，当设计一个较为复杂的时序时，如果出现错误，则可以暂时排除硬件出现错误的检查是否还存在有硬件错误的可能。以上两个实验向学生传授如何利用工具，设计实验验证学习LED灯设计、LCD1602DS18B20钟DS1302实验等。PLC虚拟电梯控制实验可编程逻辑控制器（PLC）的硬件结构基本上与PC价比高、能力强等优点，因此被广泛应用于工业控制。PLC虚拟电梯实验旨在帮助学生熟练掌握PLC基本指令和功能指令的综合应用，掌握PLC与控制电路的接线方法。同时掌握电梯实际上是一个人机交互式的控制系统，单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求PCPC因受实际设备限制，学生不能实际设计电梯控制程序，很少能作综合性、设计性的实验。利用虚PC计创新实验，让学生通过电梯的控制实施过程，引导学生掌握控制程序设计方法，在计算机上完成模拟控制流程，最后达到实际应用的效果，为了培养创新型工程技术人才，电信学院历来重视与企业的密切合作。目前已与国家仪器公司（NI、德州仪器（TI）公司、飞思、浙江求是科教设备 、风标电子科技公司等多家国内外知名企业联合建立了实验教学，形成战略伙伴国家仪器公司 了各个科学教育领域。NI的虚拟仪器系统设计方法为各领域的工和高校师生提供了多种虚拟仪器设计及虚拟实验开发应用选择。在工程教育上，NI通过自身LabVIEW新能源科 电气科 全资投资成立，主要专注研发团队实力雄厚，与国内多所知名大学和有良好合作，公司生产的产品质量稳定，服务真系统集成方案的制定、实施过程中提出了大量建设性意见，使得建设顺利实施。光伏并研究成果在多个以及工程实践中得到使用，获得好评。浙江求是科教设备 是一家专业从事大中专院校电气类自动化教学仪器开发生产销售的 制企业，公司的前身是成立于6年的浙江大学求是公司教学仪器 ，第一个推向市场的产品是EEL-I型电工教学实验台。多年来，公司积极参与高校实验教学和 建设的 探索，建立了一支具有 荣誉感和良好的协作精神， 教学仪器发展方向的高素质研发队伍，并和 多所高校建立了长期的合作关系，使企业在激烈的市场竞争中获得了迅速发展。拥有完整的产品系列，产品涵盖了物理、电工、电子、电机拖动、电力电子、自动控制、过程控制、运动控制、机电 、楼宇控制、测量仪表、机床电器培训、电力自动化及继电保护、PC、测控技术等多个门类，成为各大学的首选品牌。求是公司与电信学院长期保持着良好合作关系，多次 建设无偿提供技术支持和解方案，先后完成电机、电力电子与运动控制、全集成自动化实验平台以及供配电实物仿真实验平台的建设任务。结合专业教师的科研力量和企业的、技术，合作完成了 （下称风标电子）成立于2005年，是一家从事嵌入式系统软、硬件 建设的高科技企业。提供国内外先进的DSP、ARM、POWERPC等各种MCU的仿真器、RTOS、编译器及集成开发环境、教学实验仪、开发板和系统方案软件测试解决方案等风标电子提供对各种内嵌FLASH的MCU的在板烧入方法和产品支持对Renesas的M16C/20,M16C/62,M16C/80,M38和M79系列控制器的 支持对ST7，ST9的 或离线烧写支持对TOSHIBA的TLCS-870系列和TMP91的 提供对TIMSP430的烧写器。提供对ARM系统的 烧写器。提供基于1149.1标准的边界扫描检测方案，对BGA器件和高密度的硬件系统进 品开发的完整解决方案。为单片机原理与应用、嵌入系统等课程提供了实验系统、仿真软件、Ｅ实验中心的实验教学任务覆盖面广。原理及应用》等课程的实验教学任务。实验中心每年接纳本科生实验人数达1000余人，年实验3.2100%。通过评教，学校对实验中心的实验教学总体评价优秀。近五年来，实验中心的各项建设与教学工作全面展开，教学水平和教学质量不断提高，学生的自主学习能力、创新能力得到提高，本科生在国家级和省部级各类科技竞赛中敢于，本科生在国家级和省部级各类科技竞赛中敢于，收获颇丰，近几年来获得大学生电子设计大赛2316杯”生课外学术科技作品竞赛二等奖2项，三等奖1项；获“盛群杯”单片机应用设计竞赛三等奖4项；在大学生机器人竞赛中，获一等奖2项，二等奖3项，三等奖2项；“杯”大学生创业计划竞赛金奖、银奖、铜奖各1项，大学生课外科技学术作品竞赛一等奖1项等。2007年“电工电子实验教学中心”被 市优秀教学，2012年被经审核的用户均可以使用本系统进行电气系统的设计和仿真，通过交互使用，不断完善“中心”的虚拟教学实验体系；同时扩大“中心”共享范围，为兄弟院校和相关电气企业提品创吸引企业和相关业学科的业务单位投入虚拟仿真教学资源建设，构建基于开放式虚拟仿真实验教学平台的实验教学共建、共享、教学服务和技术支持。满足虚拟仿真实验教学资源大规模的开放提升虚拟仿真信息化建设水平，建立资源共享的网络技术交流平台，进一步与国内外3-5借助第建立数字资源共享资源的补偿和市场机制。教师和企业可以根据虚拟仿真中忠男y号码主抓实验中心的科学管理，、实施有关规章制度分别于19984年、1993年和1996年在精密仪器工程系获得工学学士、和博士；在第二光学仪器厂任助理工，在机械工程系任讲师；海外留学6年，先后在大学机械工程系任合作研究员，南大学机械工程系和大学工业及制造系统工程系做博士后从2004年09月至今多次参与组织会议，任2012IEEEInternationalConferenceonComputationalIn ligenceforMeasurementSystemsandApplications的GeneralChair，在多个会议上任TechnicalProgramCommittee成员，并在多个会议上做发言项 共40余篇，其中被SCI、EI、ISTP收录20余篇；获专利10余项；培养博士生、生30多名。数龄8770100503.31忠2生3智4祥5宏67艳8准9宏良芳薛薇全艳栋进红贺庆4.1校园网络及教学信息化平台（平台水平、主要功能4.1校园网络及教学信息化平台（平台水平、主要功能12.严重实验教学事故、不称职或不负责任的实验教师和实验技术人员，中心有权随时让其离用反馈式的实验队伍和学生监督管理机制，通过实验教学听课制度、召开教师座谈会、召实行教育教学资源统筹调配，4.2 科技大学门户下设实验中心菜单，同时提供虚拟仿真实验教学平台，及时对外公布虚拟仿真实