时间：2023-05-30 09:26:05
关键词：数控仿真教学系统 数控加工 教学 应用
目前，数字控制技术与数控机床给机械制造带来了巨大的变化。不仅大型企业，很多乡镇小型企业也用上了数控机床。在职业中专学习数控机床的学生一年比一年多，由于学生人数的不断增加，有限的机床数量难以保证每个学生有足够的上机时间，同时由于是初学者，经常会导致刀具设备的损坏，甚至出现安全事故，而数控技术又是一门实践性很强的课程，要想达到理想的教学和实践效果，我们采用了数控仿真进行辅助教学，它解决了迫在眉睫的学生多，学习效率低，初学者易出错的问题。
一、数控加工仿真教学系统
随着虚拟现实技术及计算机技术的发展，出现了可以模拟实际机床加工环境及其工作状态的计算机加工系统，它是一个应用虚拟现实技术于数控加工操作技能实训的仿真软件，利用计算机的仿真系统进行学习，可以迅速提高学生的理论和实际水平，非常安全而且实习费用低。目前国内已经出现了各种数控加工仿真教学系统，如北京斐克、上海宇龙、广州超软和南京宇航等不同数控加工仿真软件。我们学校选择了南京宇航数控仿真软件。通过该软件可以使学生达到实物操作训练的目的，又可以大大减少昂贵的设备投入。它具有FANUC、SIEMENS系统功能，学生通过在PC机上操作该软件，能在很短的时间内就能操作FANUC、SIEMENS系统数控车、数控铣及加工中心，可手动或自动编程和加工，教师通过网络教学，监看窗口滚动控制，可随时获得学生信息。该软件兼容性广，可和国内数控设备配套教学使用。它能够像真正的CNC机床一样进行控制面板操作，可在虚拟的数控系统里编程移动命令和进行机床动作，而后传输给虚拟机床加工工件，并实时显示程序路径和三维工件图形。
数控加工仿真软件具有丰富功能，例如全面的仿真功能、丰富的刀具库管理功能、全面的检测功能等。全面的仿真功能包括机床操作的全过程，即：毛坯定义、工件装夹、压板安装、刀具安装、基准对刀、机床手动操作、自动加工、检测并且能够做三维仿真，等同于对真正的CNC机床的操作；丰富多样的刀具库管理体系采用数据库统一管理的刀具材料、特性参数库，含上百种不同材料、类型和形状的车刀、铣刀，同时还支持用户自定义刀具及相关特性参数；全面的检测功能有手动、自动加工等模式下的实时碰撞检测，包括刀具与夹具、压板，机床行程超程，主轴不转时刀具与工件的碰撞等出错时会有报警或提示，从而防止错误操作的发生；完善的图形和标准数据接口即三维铣削CAD功能，包括交互设计、用鼠标绘图和曲线建模、支持轮廓、凹腔和钻削加工过程，并将其它软件生成Nc程序调入加工；强大的网络功能可实现远程教育，通过网络实现互动教学，使得远程教学成为名副其实，它代表未来教育的发展方向。
二、数控仿真系统在教学中的应用
众所周知，现在职业中专学生，学习基础差，学习的主动性不强，所以教师教学显得很困难，传统的教学方法已很难使学生接受，因此通过灵活的、先进的教学方法和教学手段来提高学生的学习兴趣。作为职专生，必须有过硬的操作技能，才能在社会上有立足之地，我们尊重学科体系，渗透能力训练，将理论知识应用到实践中来。通过应用数控仿真软件，能较为娴熟地运用行为导向教学方法，在课堂上真正体现学生为主体突出显示学生动手动脑的能力，变学生被动学习为主动学习。培养学生分析问题，解决问题的能力。通过情境教学，大大提高了学生的学习兴趣和主动性。
教师十分重视应用数控加工仿真系统于数控编程这一理论教学课程和作为操作技能训练这一实训课程，但应摆正数控加工仿真系统在教学中的位置，既不能完全依赖仿真系统而放弃教师在教学中的引导作用，也不能延续在教学中教师唱独角戏的教学方法，而忽视数控仿真系统的应用，应加强互动，提高学生的学习能力，科学地充分发挥仿真系统在教学中的作用。在进行数控编程与操作教学中，教师重点解决编程方法、工艺安排方面的问题，利用仿真系统解决程序校验，以及不同系统不同机床的操作问题，复习在普通机床加工中已学过的切削用量的选择、刀具的刃磨、刀具的选用等方面的知识。每次上机有明确的课题，在上机前利用示教模式或投影仪进行数控加工仿真系统的操作演示，并在学生中进行巡回指导。这样使学生更快更好地掌握对数控编程和操作技能，培养了学生学习能力，解决实际问题、独立工作能力。
在教学过程中，我们主要讲解与训练社会上最常用的FANUC、SIEMENS的编程方法和操作应用，使学生能熟练掌握、灵活应用；再安排适当的课时讲解国产的华中、广数的编程与操作方法和不同面板的操作，开阔学生的知识面，提高学生对不同操作系统、面板的编程与操作能力，使他们能很快适应不同企业、不同数控系统的数控机床的操作和编程，并有较强的工艺和现场问题的处理能力。
三、数控仿真系统在教学中效果显著
随着数控化率的提高，对数控方面的人才的需求也在不断的增加，为了保证每个学生有足够的上机时间，我们的数控机床的数量也必须随着学生的增加而增加。但我们知道数控机床属于高科技产品，品种多、价格高。一台普通的数控机床少则几万，多则一、二十万，加工中心少则五六十万多则几百万，有的甚至上千万，所以数控机床的操作训练若完全依赖数控机床进行，投入大、消耗多、成本高。因此运用数控加工仿真系统教学是解决这一问题的重要途径。把仿真系统引入到教学中这样既可避免因初学者误操作造成价格昂贵的数控机床的损坏，又可以使操作人员感受仿真数控机床操作过程中产生现场感和真实感。随着人数的增多，我们可以通过计算机大量配置终端，彻底解决了数控机床数量不足的难题，使每位学员有足够的实践机会。因此能够让学生很快的熟悉和了解数控加工的工作过程，掌握各种数控机床的操作方法。并且仿真软件不存在安全问题，若操作失误，系统会有所提示，给仿真者以警示，这使得操作变得生动、形象起来，巩固了学生的操作能力，达到了实训效果。这样学生可以大胆地、独立地进行学习和练习，减少了工件材料和能源的消耗，节约了实训环节的培训成本。所以它是数控实习教学的前期教学的好的辅助手段，提高了培训效率，节约了成本。
关键词：数控加工 仿真系统 紧缺 人才培养
机械制造业是现代国民经济的支柱产业，没有发达的制造业，就谈不上国家的真正繁荣与强大。加入世贸以来，我国已逐步确立了“世界制造中心”的地位，“中国制造，欧美消费”已成为推动全球经济增长的“强大发动机”。这其中，代表制造业现代化水平的数控机床起到了重要的作用。但辉煌的背后也存在着很多问题，这些问题随着经济改革向深层次发展逐渐暴露出来。
一、我国数控发展现状及出路
据统计，目前中国机床保有量超过800万台，机床年产量达90余万台，两项指标均列世界首位。但不尽人意的是：虽然经过突飞猛进的发展，我国机床数控化率也才仅达30%左右，与美、日、德等超过70%相比，差距仍然很大。
那么制约我国数控技术大发展的瓶颈是什么呢？――人才！
然而数控人才培训面临诸多困难：双师型教师紧缺；数控设备价格昂贵，需配套大面积的厂房；后期维护保养、附件配备、量具、刀具、耗材、用电等都需要大量资金支持。对于学校教学来说，压力巨大，甚至达到难以为继的地步。
仿真软件技术的发展促进了数控仿真系统越来越完善，“数控加工仿真系统”以其经济实用、安全、环保、高效、节能、易于推广等无可比拟的优势迅速普及。仿真系统与有限的数控机床优势互补，成为完成“制造业技能型紧缺人才培养培训工程”强有力的保障。
二、数控加工仿真系统简介
1.数控加工仿真系统涵盖的培训项目。以我校应用的“宇龙数控仿真系统”为例，该系统可进行数控车、铣、卧式、立式加工中心等多种机床类型培训练习；控制系统包括FANUC、SIEMENS、三菱、大森、华中、广数等国内外知名操作系统。
2.数控加工仿真系统的功能主要有以下几方面。（1）机床操作全过程仿真。可进行毛坯定义、工件装夹、压板安装、刀具安装、对刀、机床手动操作等，几乎包括了实际机床的全部操作过程。（2）加工运行全环境仿真。可清晰直观地仿真程序的自动运行和MDI运行模式；演示三维工件的实时切削，实现刀具轨迹的三维显示；提供刀具补偿、坐标系等系统参数的设定。（3）全面的碰撞检测。可进行手动、自动加工等模式下的碰撞检测，包括刀柄刀具与夹具、压板、机床等碰撞检测，也包括机床行程越界及主轴不转时刀具与工件的碰撞检测。（4）数控程序处理。能够通过面板手工编辑、输入程序，并且具有程序预检查和动态检查功能。
三、数控加工仿真系统在人才培养中的优势
1.经济实用，易于推广。数控培训基地的建设及使用都需要大量资金支持，因此限制了办学规模，阻碍了教学培训的可持续发展。而数控仿真系统在微机上运行，有微机就有“机床”，成功解决了机床不足的难题，保证了数控培训办学的顺利进行。
2.防止碰撞，保证安全。初学者对于编程和机床操作都不熟练，各种程序错误和操作错误在所难免，因此在实训过程中会经常发生碰撞事故。这不但会损坏机床、浪费材料，而且还可能危及人身安全，甚至酿成重大的事故。而仿真软件是在虚拟环境下运行，即使操作失误也不会造成损失。
3.高效、节能、环保。我们学校的特色是“双元制”教学，这是引进德国理工科类先进的办学模式。实训教学分两个环节：一个环节在教室讲解基本知识和原理；另一个环节在车间教授实际操作。这样会造成知识与技能的脱节，使教学不连续。用仿真软件教学可以将两部分内容有机结合，使数控机床的编程操作、调试、校验、加工实现课堂化教学，大大提高了教学效率。数控仿真教学由于是在电脑上开“机床”，有效地减少了机床的使用，节约了耗材，降低了成本，既做到了环保节能的要求，又能节省学校有限资源、弥补师资的不足，从而满足了大批量人才培训需求。
4.保证多系统、多面板学习。一个培训基地不可能把市场上各种机床都备齐，培训者只能学习几种类型的机床操作，将来面对浩如烟海的各类机床，必然会无所适从。而数控仿真系统则很容易地解决了这个问题，并且可以方便地通过软件升级，紧跟市场的步伐，这是任何数控实训车间所不可能达到的。
四、仿真教学培训与机床实操培训的关系
摘要：随着数控机床在我们国家的普及，数控机床已经成为现代制造业的主要装备，使制造技术进入了数控技术的新时代。各职业技术院校紧追时代步伐与市场需求，大力发展和扩大数控加工专业，使院校形成了学生多而可供实习的设备不足之间的严重矛盾。数控仿真系统是利用现代计算机虚拟机械零件现实加工、设计与仿真功能。改善了目前数控教学过程中学生人数多、设备投入大，学生上机床操作时间短、学习效果差、培训效率低的现象。在数控教学过程中，合理有效的应用数控仿真系统，就可以快速提高职业院校学生的数控编程和操作能力，为学生实际操作机床、进行编程加工打下较好的基础，从而提高数控教学的效果。
关键词：数控仿真系统；数控教学；应用；效果
随着数控技术的快速发展，数控机床已经成为现代制造业的主要装备，使制造技术进入了数控技术的新时代。合理有效的应用数控仿真系统，把专业理论编程与操作课，变成在计算机上利用仿真软件的多媒体教学，激发学习兴趣，就可以快速提高中职院校学生的数控编程和操作能力，为学生实际操作机床、进行编程加工打下较好的基础，从而提高数控教学的效果。
一、数控仿真软件简介
随着虚拟现实技术及计算机技术的发展应用，出现了可以模拟实际机床加工环境及其工作状态的计算机加工系统，它是一个应用虚拟现实技术于数控加工操作技能培训的仿真软件，利用计算机的仿真培训系统进行学习和培训，可以迅速提高被培训人员的理论和实际水平，非常安全而且费用低。
二、数控仿真系统在教学中的应用
1．初次上课以数控仿真教学激发学生技能操作的积极性，用仿真演示激起学生的好奇心和求知的欲望
首先抓住第一节课这一契机，介绍数控编程知识的实用价值，有意识地让学生了解数控编程与今后工作的密切关系，充分展现数控编程及操作的价值，使更多的学生对数控编程产生浓厚的兴趣。老师设计较简单的零件图样进行示范性操作，同时提醒学生认真观察，掌握操作要领。当机床的模拟切削声响起来，切屑飞溅，毛坯随着刀具的加工变成图样要求的工件后，学生的好奇心和求知欲极度膨胀，此时也恰是让学生动手操作，进行模仿的最佳时机。及时表扬学生所取得的成绩，鼓励他们勇于战胜自己，激发每位学生的学习自信心。让学生在一种积极的情感体验中，学习知识，培养动手能力。又提高了课堂教学效果。
2.科学安排教学内容，循环渐进掌握数控编程与操作
在数控教学中，根据教学需要和“以就业为导向”的思想，可将数控编程教学内容安排为两大模块，其一为基础理论模块，主要讲解与训练最常用的数控机床的编程方法、操作及应用，这一模块是教学重点，必须使学生熟练掌握、灵活应用，为学生上机床操作奠定基础。其二为其扩展技能模块，利用仿真软件集合了各种数控系统面板的优点，可在基础模块训练的基础上，提高学生对不同操作系统、不同操作面板的操作能力，扩大学生知识面，这样，学生就业时能够信心十足的面对操作的数控机床，较快适应所从事的工作，提高他们的就业竞争力。
3．构建多元评价体系，充分调动学生的主动性和积极性。
教学评价直接影响学生学习的主动性和积极性，所以评价要做到；第一，一定是合理的加工工艺，且有一定的弹性，答案不能限制的太死。第二，既要评价技能操作结果，又要评价技能操作的过程。对在技能操作中学生的积极性与表现出来的良好个性品质要给与充分的孤立、肯定嘉奖。第三，转化评价主客体关系。对学生课堂上的技能操作情况及结果不仅仅有教师来评，还可以让学生自评或互评。可采用学生讨论评价的方式，在讨论中发现的问题，得出正确的结果。
4．利用仿真进行教学实验与研究总结
仿真课结束后，我都及时地引导他们思索，对于学生已经做好的零件，提出学生自己认为还有哪些缺点或更先进的方法。通过讨论，看看自己提出来的问题是否别人也存在，并通过小组讨论确定其可行性，然后在老师的辅导下，把创新后的零件作出来。对于一些有价值的零件或积极意义的零件，建议他们保留程序并作详尽的注释，在实际操作中加工出来，为以后工作的积累重要经验。实践证明，我校学生通过数控仿真过关，再进行机床操作的方法，已有不少学生在短时间内掌握数控机床编程与操作。并在省市数控大赛中取得优异成绩。
三、数控加工仿真在应用中出现的问题及应对措施。
数控加工仿真系统是一种模拟教学应用软件，具有强大的生命力。但不能也不可能全盘代替实际机床，在培养过程中我们应从实际出发，在保证学生具备相应的基本理论之后应使学生掌握过硬的操作技能，针对这样的情况，我们应拿出切实可行的应对措施。
1．作为一个仿真软件，它与实际机床还是存在很大的区别，仿真软件无法替代实际机床，也无法替代学生在真实切削加工的实际感受。对此，教师应引起高度重视。必须采用仿真软件与实际机床相结合的方法来培养学生，在数控仿真训练之后，必须进行实践加工。尽最大可能弥补应用数控加工仿真系统进行教学没有真实切削加工的实际感受这一缺陷。
2．正确引导学生利用数控加工仿真系统进行学习，利用数控加工仿真系统进行学习容易使学生对计算机产生依赖心理，沉湎于仿真加工，而疏于上数控机床操作。这就要求数控教师应提高管理能力和教学水平，合理科学安排数控加工仿真软件进行技能训练的时间，加强实际机床的操作。同时，教师要跟学生阐述教学仿真与实际加工的区别，使其对软件仿真有正确的认识，对实际操作加工有足够的重视，充分调动学生的求知欲。采用科学管理，有效组织数控仿真教学，从而使仿真教学工作及科学又客观，即高效又实用。
随着仿真软件的快速发展，与实际加工之间的差距越来越小，较高的仿真效果更加明显，但是毕竟不是真实的机床加工，只有我们在应用过程中做到科学、合理、有效，并积极应对在使用过程中出现的问题，仿真软件就会起到事半功倍的效果，就可以快速提高职业院校学生的数控编程和操作能力，为学生实际操作机床、进行编程加工打下较好的基础。
参考文献：
[1] 上海宇龙软件工程有限公司：数控加工仿真系统使用手册，2008
[2] 叶伯生、戴永清：数控加工编程与操作，华中科技大学出版社2004
高速高精度数控加工技术在数控加工行业占有非常重要的位置，然而机床扰动是影响加工精度的重要因素，滚珠丝杠进给传动作为机床的重要组成部分直接影响着机床的工作特性。以滚珠丝杠进给传动系统为研究对象，利用Solidworks、Ansys、Adams建立机床整机的刚柔耦合多体动力学模型，得到机床的动态特性曲线。通过与刚性体模型仿真结果作对比，验证刚柔耦合建模方法的可行性，为机床构件的结构设计优化提供依据。
关键词：刚柔耦合；多体动力学；可行性
中图分类号：
TB
文献标识码：A
文章编号：16723198（2013）10018603
0 引言
随着计算机软硬件技术的快速发展，以多领域建模与协同仿真技术为核心的虚拟样机越来越受到人们的青睐，而多体系统尤其是刚柔耦合多体系统的建模与仿真是应用这项技术的前提和基础。目前，多刚体系统建模理论已经相当成熟，相反多柔体系统的建模成为一个研究热点。多柔体系统动力学由于本身存在大范围的刚体运动，又存在弹性变形运动，因此多柔体系统动力学与多刚体系统动力学分析方法及有限元分析方法有着密切关系。多刚体理论认为机构具有绝对的刚度，即使机械运动过程中结构件自身的变形也可以忽略。事实上，由于自身的材料属性以及联结方式的影响，往往具有一定的柔性。这样就会影响到构件的动态特性，产生噪声和振动等。因此柔性体会对整个系统的运动产生重要影响。
目前“旋转电机+滚珠丝杠”的进给驱动方式在数控机床进给驱动系统中得到了广泛的应用。通过电动机驱动滚珠丝杠转动，再通过丝杠螺母带动工作台实现直线进给。本文以数控成形磨齿机进给驱动为研究对象，如图1是数控成形磨齿机X轴滚珠丝杠进给驱动的结构图。由于滚珠丝杠是一种细长的低刚度元件，在工作时由于受到驱动力的作用会产生较大的轴向变形及扭转变形，另外工作台重量相对于丝杠也比较大，加减速过程中会产生较大的惯性力，这样就会影响进给驱动系统的传动精度。然而进给驱动系统是机床的重要组成部分，它的动态特性直接影响机床的加工精度。因此把滚珠丝杠作为柔性体，建立多柔体系统的模型，更贴近于实际。以提高仿真的精度。
1 柔性体动力学方程的建立
多柔体系统的运动描述方式采用相对坐标描述方法，如图2所示
柔性体上任一点P，其位置向量是
r=r0+A（sp+up）
关键词：三维实体；加工仿真系统；建立方法
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.234
数控加工仿真系统中运用计算机图形学技术已经逐渐成为教学和生产过程的重要发展趋势。CAD/CAM当中的重要组成部分之一便是数控加工，然而CAD/CAM的集成过程极为复杂。因此，施工人员在实际施工当中，利用CAD/CAM/NC正式加工零件之前应先对零件进行试切。以往施工人员使用木模、蜡模作为试验工件，但这会耗费大量的人力、物力，延长了生产时间，生产效率也随之下降。因此，生产企业开始在生产当中使用数控加工仿真系统，以便代替试切工作，从而缩减生产周期，为企业节省大量的成本。
1 数控加工使用的刀具轨迹算法
1.1 插补离散算法
设计人员首要解决的问题便是如何对刀具以及工件的运动进行控制，数控加工仿真系统设计人员在系统当中设计两个运动坐标，并使两个坐标相互协调运动，可形成平面曲线。而对空间曲线以及立体曲线，则需要设计人员设计三个运动坐标，并使其协调运动。生产人员使用设备在进行工件加工时，只需按照流程将有关产品的信息录入设备当中即可对数控装置进行控制。所输入的信息也能够通过计算的方法计算，但是随着曲线阶次的提高，计算也更为复杂，因此数控加工基本不将这种计算方式用作控制信息的输入。插补离散算法是较为常用的刀具轨迹算法，具体有以下三方面内容：
第一，直线插补。设存在刀具在空间内进行直线移动（如图1所示），该直线起点为点P0，坐标为（X0，Y0，Z0），终点为Pe，坐标为（Xe，Ye，Ze），刀具直线运动的速度表示为F，插补周期用T标示，直线插补的核心是计算各个插补周期之中轮廓步长在坐标轴之上的投影分量。系统会将插补直线作为空间向量，则此时有以下公式：
图1
由上述公式可知，F在在3个轴上的投影分别为Fx=Fcosα、Fy=Fcosβ、Fz=Fcosγ。之后，数控加工设备会计算周期与速度投影分量的乘积，所得到的值即为各个坐标轴在某一生产周期当中的运动步长（ΔX，ΔY，ΔZ），直线插补过程中，各个周期内坐标轴变化的总是一个定量，故而插补过程中，i+1的动点坐标如下：
Xi+1=Xi+ΔX
Yi+1=Yi+ΔX
Zi+1=Zi+ΔX
通常情况下，插补最后一步与下一个轮廓步长之间存在差异，因此设计人员可将终点坐标Pe（Xe，Ye，Ze）直接选作最终的插补点坐标，以便确保插补精度。
1.2 圆弧插补
数控加工设备在使用圆弧插补需以满足精度为前提，利用数条切线、弦以及内外均差割线形成近似于圆弧的线。其中，利用数条切线逼近圆弧可能会导致圆弧存在与计算存在偏差，因此无法使用。就目前而言，圆弧插补算法不断丰富，其中有二阶梯递归算法、直接函数法以及角度逼近圆弧算法。以二阶梯递归算法为例。在递归函数中进行采样插补的实现形式便是通过递归计算轨迹曲线参数方程，因为其依据之前已知的插补点进行插补，故而称其为递归插补法。
2 三维实体的数控加工仿真系统建立与应用
2.1 时空仿真的基本流程与功能
三维NC加工仿真系统主要负责检测NC代码是否具有有效性，同时检查代码是否正确。尤其需要注意加工过程当中所进行的碰撞检验，其会向使用者以及设计人员直观准确地体现设计成果，以便使用者对产品有所了解，设计人员也能够观察设计成果当中的不足，进而对部分零件进行修改或是替换。
数控方针模块具有以下功能。
第一，能够使机床、工件、刀具以及夹具等生产用物品具象化，建立其三维模型，便于使用者以及设计人员观察。
第二，运动仿真可由NC代码进行驱动。
第三，及时向工作人员反映生产过程中，各个部件的实际运行状态，以便机械在发生故障之后，生产人员能够及时排查问题。
第四，数控加工仿真系统能够完成自动换刀。
第五，系统可对碰撞检测过程进行干预。
2.2 零件实体模型的建立
数控三维加工的零件表面形状并不规则，且较为复杂多变，如部分零件的曲面呈不规则的形状。以车削加工类零件为例，该类工件的表面以回转体居多，定义于轴心方向上平面所做的投影，其曲线也为对称的自由曲线。该类曲线一般可由插值方程、拟合方程以及参数方程等数学方程方式进行表达，往往不能使用较为统一的数学方式表达与处理。设计人员可利用建立工件三维实体模型的表达方式进行表达，该方法储存其零件实体特征构成中各种几何信息的方法是以节点为结构体类型的链表类。以便数控加工仿真系统能够完成与其他设备进行信息共享。
针对车削加工当中的零件来说，工作人员可将零件按照各部分形状之间的差异分为圆柱面、球面以及圆台面，为了数控加工便捷，工作人员可认为零件整体便是由圆台以及圆周构成。针对成型曲面，工作人员可通过离散，将其分为圆柱以及圆台，使得零件整体结构的描述相同。而针对柱面段，工作人员只需确认柱面段的具体长度、内外直径以及一端的Z坐标位置，便能够确认这一柱面段的具体形状。
工作人员将构成零件各个特征部分作为节点进行标注，将属性相同的节点封存于同一个结构体中，各节点都包含对该特征阶段的描述信息。之后建立一个链表将结构体内的节点串联，各节点的储存顺序需自左端点起向沿Z轴方向呈升序排列。设计人员按照上述方式能够使不同特征对外拥有统一的接口。数控加工仿真系统将各节点信息统一储存于链表结构当中，便能够获得较为完整的零件表面信息，便于之后进行三维效果的呈现以及求交运算。
2.3 材料去除的算法
工作人员在对工件进行加工过程中，可将工件分为几个部分，即分为多个节点。之后只需检查刀具的运动所坐标，便能够浏览链表内部的信息，从而确定哪些节点加工已然结束，对该节点进行修改。同时也可以增加或删减部分节点，之后便能够得到整个工件。具体方法如下：第一，生产人员将指针移动至表头，此时观察指针是否从表头移动至表尾。第二，若指针尚未到表尾，生产人员观察节点长度是否等于零。第三，若长度为零，生产人员可将该节点删除，之后将指针向下移动。第四，若节点长度不为零，生产人员可对节点进行修改，或是添加刀具的位置信息，插入新的节点，之后继续将指针向下移动。第五，经过上述步骤之后，指针可以自表头移动至表尾，此时生产人员可将工件具象化，并建立该工件的三维模型，将工件完成呈现出来。
2.4 干涉和碰撞的检查
NC代码的正确性需借由干涉以及碰撞的检查进行检验，检查内容主要为夹具、机床非移动部件等非加工部位是否受到检测刀具以及机床等移动部件的影响。数控加工仿真系统是借由NC代码驱动刀具进行加工，因此若移动部件对非加工部件产生影响与干涉，则此处的NC代码会及时向使用者进行反馈，使用者可通过反馈的信息进行修改。工作人员在检查过程中将以下几点作为依据进行判断：其一，加工过程当中，是否存在部分刀具为空走刀。其二，刀具切削部分是否会干涉已然加工完成的工件，出现过切的现象。其三，刀具当中非切削部分是否与工件表面存在碰撞的现象。工作人员在使用数控加工仿真系统进行生产过程中，需注意对NC代码正确性的检测，不可忽视这一工作，导致后续生产工作无法顺利进行。
3 结束语
如今，数控加工技术已广泛运用于生产加工当中，对我国工业生产也起到了促进作用。对工业生产企业而言，数控技术仿真系统的应用为企业减少了大量的成本，同时提高了企业的生产效率。就本文研究来看，基于三维实体的数控加工仿真系统不仅具有重要使用价值，且可以对数控代码生成和校验的各项数据进行仿真和计算，进而避免出现干涉和碰撞等，最终大力提升加工效率。所以，这套系统对于实验、加工、生产以及教学研究都具有不可替代的重大意义。
参考文献：
[1]彭健钧，郭锐锋，张世民.数控加工仿真系统的研究与应用[J].小型微型计算机系统，2010（06）：1240-1244.
摘 要：如今社会对数控加工技术人才的需求越来越多，但传统的教学方式已经满足不了对学生数控编程教学课程的授课。数控加工仿真系统的出现，解决了教师单一方式讲授的弊端，能够帮助学生很好的理解，同时也减轻了设备、场地需求，减少了能源和材料的消耗。使理论课更加生动，实习课更加安全高效，保证了教学质量，使教学效果得到显著提高。
关键词：数控加工仿真系统；数控编程教学
随着计算机的发展，使机械制造成为一个跨越机械、计算机、控制、管理的综合技术应用学科，数控加工技术专业也随之产生，而传统教育方式早已满足不了其教学要求。为了提高教学效率和所培养学生的适用性，数控加工仿真系统的出现，很好的解决了以上问题，其不仅能满足学生的感观要求，又能解决数控设备、场地的需求，并能减少材料和能源的消耗。我们学校选择了上海宇龙公司数控加工仿真系统（以下简称仿真软件）的教学软件。该软件具有多系统、多机床的加工仿真模拟功能。我结合自己的这几年教学实践谈谈如何在数控教学当中充分利用好数控加工仿真系统。
一、把数控加工仿真系统应用到数控理论教学当中
理论是深入学习数控编程的基础，数控作为一项技术很强的学科，也是比较抽象的学科，要使学生良好的掌握数控的基本理论和编程的技巧，其教学不能像传统教学模式一样。从我教授数控编程这门课程到现在，每一届学生刚接触数控都认为数控非常神秘，就只是听说过，都没有感性的认识，课上在当我讲编程指令运行时，刀具怎样运动，指令如何起作用，更是让许多学生不知所云，像听天书一样，这种状态如果在短期内得不到改善，学生的兴趣和积极性就会随之减退，从而影响学生的学习和教学效果。所以我在教学过程中一开始会带领学生去参观学校实习工厂的数控设备，简单的介绍其名称、功能、结构，让学生有感性的认识。讲编程时利用仿真软件为学生演示指令动作各个过程及零件加工过程，让学生很直观的看到机床的运动和指令的执行，充分理解指令的运动过程，达到教学的目的。后期随着课程的进行，慢慢的建立起对数控编程的理解。比如讲到圆弧粗车时，不管你怎么画图、写程序，学生听的效果都不是太好，而使用仿真软件，把程序编好，一边单步执行，一边讲解，就能很好的表现其加工过程。还有像循环指令G90，G71等，其走刀路线复杂，参数多，难理解，如果单独讲解是不能很好的呈现的，使用仿真软件，可以一步一动作，对照坐标的变化，讲解参数的设置及走刀路线，会很清晰的让学生理解指令的功能。那仿真软件作为一种图文并茂的教学手段是一种不可缺少的教学资源，在教学中起到了教与学的桥梁作用。
二、把数控加工仿真系统应用到数控实习教学当中
没有使用仿真软件之前，学生实习时老师基本上每一个人单独指导，学生熟悉面板，按键和简单操作要花费大量时间，使老师过于疲劳，学生也十分紧张。而当老师演示操作过程时，由于机床空间有限，大部分学生是看不到的，只能听老师口述，效果相当不好，有了仿真软件则可以模拟现场环境，把实习很难演示、教师口头很难讲授的内容清晰地演示出来，因此在机床操作之前在仿真软件上练习是一种有效的途径。学生也可以通过软件自我进行各种内容、各种形式的仿真练习，能够满足不同类型学生的不同学习要求。一般我会把当天要实习的内容先在仿真软件上操作一遍，讲解操作要领和注意事项，让每个学生都能清楚的看到。然后在让学生在仿真软件上多次重复的练习，如有问题我会及时解决，直到学生熟练掌握操作过程。之后再到机床上加工。这样不但减少了前期的时间浪费，还消除了一定的安全隐患，而在软件上我们可以重复加工，反复训练而没有机床的磨损，刀具、材料、能源的消耗。在数控实习教学中应用数控软件仿真系统，会对整个实习过程起到积极的作用，解决数控设备少，学生多的矛盾，因而仿真软件在我们学校中得到了广泛的应用。
三、数控仿真软件系统对学生的负面影响及解决方法
虽然仿真软件有好多优点，但是它毕竟是计算机软件，是模拟机床的加工过程。这就会给学生带来一些负面影响。
比如，我们选用标准的后置刀架的刀面向上的数控车床来加工零件，编程时主轴应当是M04反转指令，但如果写成M03主轴正转指令仿真软件同样可以加工。再就是进给量和切削深度，仿真软件中把进给量设为F8L/r，切削深度ap=15L时也能正常加工，并且也不报警，但是在一般条件下数控机床是不能在这样的切削用量之下工作的。我通过观察实习的学生，了解到他们在实习中会无意识的把仿真软件上的操作方法和编程方法就拿出用，结果有时就会出现报警，严重时会发生碰撞。像这种现象为什么会出现呢？经过我的分析，在技工学校学习的学生文化水平都不是很高，对一些操作和编程还只是单纯的死记硬背，自然就形成了记忆，所以我在以后的数控仿真软件教学过程中都以实际的加工来演示编程和操作，避免用仿真软件上一些不合理的操作和编程方法。再就是加强学生的普通车床的实际操作练习，让他通过练习自己来加深理解车削的过程和各切削用量之间的合理选取，这样他们再编程序或操作数控机床就不会出现上述问题了，这样从根本就解决了这个问题。因此，我们的数控教学只能用仿真软件进行初期感性训练和基本程序与指令代码的练习，而不能把整个教学活动完全放在软件上，并且在教学过程当中不断的给学生讲明白当前所授内容仿真软件和实际操作所存在的差距和容易出现的问题，必须对学生严加管理，使其对仿真软件有正确的认识，对实际操作加工有足够的重视，必须保证仿真软件教学得到充分的运用，同时又要保证实际操作的得到提高，这样学生才不能完全的被误导和依赖数控仿真软件。
随着仿真软件的较快发展，有的与实际加工相差很小，具有较高的仿真模拟效果，但是两者之间始终还是有差距存在，二者不能混为一谈相互替代，只有在教学当中合理、科学、有效、有选择地利用仿真软件才能使之为教学服务。我们不能把软件仿真作为理想的、真实的模型来认识，而只能将其作为认识事物的中介与桥梁，在教学中必须与实践操作相结合，才能削减其负面效应，发挥它的最佳教学效果。
关键词：继电控制系统；仿真技术
一、系统仿真技术的定义
系统是指内部联系紧密并按某种规律紧密结合、与其他事物相对独立的整体，它能够实现某一特定功能，展现某种特性。为了更好地对系统进行分析、研究和设计，对系统试验测试主要采取两种方案：一种是直接对真实系统进行测试，但这种方案往往因为诸多原因不能施行；另外一种是构造模型，按照真实系统设计并进行试验，这种方法简单有效，这种方法即系统仿真技术[1]。系统仿真技术就是指为分析研究问题，构建真实系统模型并对模型进行试验、分析并作出结论的过程，是一种间接研究方法。
系统仿真主要分类有以下几种：
（1）按模型分类。物理仿真。根据真实系统的物理特性构造物理模型，对物理模型进行试验。数学仿真。根据真实系统的数学关系构造数学模型，对数学模型进行试验。这种仿真经济、简单，计算机的发展为其提供了有力的支持。由于数学仿真必须在计算机上完成，因此数学仿真又称计算机仿真。物理-数学仿真。在系统研究过程中，结合数学模型和物理模型，参考实物进行的试验。试验中系统的某一部分被写成数学模型并放到计算机上，另一部分就是进行物理模型构造（或对实物直接采用），并将他们组合成系统进行的试验。（2） 按仿真时钟和实际时钟的比例关系分类。仿真时钟控制系统动态模型的时间标尺，实际时钟控制实际系统的时间标尺，两者可以不同。实时仿真要求仿真时钟与实际时钟保持一致。欠实时仿真是指仿真时钟慢于实际时钟。超实时仿真是指仿真时钟快于实际时钟。（3） 按系统模型的特性分类。根据系统状态量随时间连续变化的系统构建的数学模型为连续系统仿真。这种技术是在计算机上进行的，其特点是可以通过一组方程式进行描述。对只在某一时间点由于随机事件的发生而变化的系统状态建立的数学模型为离散事件仿真。这种系统状态量取决于不确定因素的数量。事件量之间的状态量是保持不变的，即离散变化。数学方程很难对这类系统的数学模型进行描述，流程图、网络图是常见的描述方法[2]。
二、系统仿真技术的流程
系统仿真技术是一种试验性、研究性的技术，其实质就是结合情况建立仿真模型并进行仿真试验，被直接应用于系统研究。仿真技术研究流程一般为以下三步：
第一，通过研究目的、系统先验知识和试验观察数据对系统进行分析，确定系统组成要素及其状态变量、参数之间的数学逻辑关系，从而建立研究对象的数学逻辑模型。这一阶段我们称之为建模技术。第二，根据仿真目的、计算机类型及原始数学逻辑模型的形式，把原始数学逻辑模型转变成适合于计算机处理的仿真模型，这是仿真技术流程的重中之重，。这一阶段我们称之为建模方法学。 第三，试验流程被设计好了以后，装载模型并使之在计算机上运转，在此过程中记录模型运行中各变量变化的情况，分析运行结果，对模型进行验证，最后得出结论。这一阶段称之为仿真试验设计。
三、继电控制系统仿真技术的关键点
仿真事件的传播是实现继电控制系统的必要条件，继电控制系统仿真的两个关键点：（1） 对继电控制控制系统的各种联系进行有效获取；（2） 对继电控制系统的事件进行仿真；通过对各种联系的分析发现，获取继电控制系统的电气信息相当困难，与之相关的努力也从未停止，在继电控制系统中，事件的产生取决于电气联系，事件之间的相互联系取决于非电气联系。仿真面临的第一个问题是如何为事件时序确立合适的仿真模型。控制系统的仿真研究内容的主要是通过数学模型的建立及计算，编写程序预算语句进而求解各个阶段变量的变化情况，进而求得系统输出所需的中间变量数据以及曲线等等，达到控制系统性能指标的分析和设计的目的。主要步骤为：建立继电控制线路的数学模型，获得参数值；建立系统的控制过程的数学模型；最后为仿真试验的进行。
结语：继电控制系统仿真技术的研究工作已经进行了很长一段时间，随着科学技术的不断发展，采用多种技术、运用多种控制方式，特别是结合计算机自动控制技术的方法已经成为继电控制系统仿真技术的发展新趋势，多种技术相结合带来的便利为它的发展带来了更多的便利，但相比于国外，我们的发展尚有不足之处，继电控制系统的仿真技术仍需要长期不懈的努力。
参考文献：
目前，嵌入式计算机系统向着网络化、平台化和智能化发展，原由多个计算机分别完成的任务功能集由单一综合化、集成化的计算机系统来完成[1]。原各计算机完成的使命任务由综合化计算机上相应的硬件模块和软件来完成，模块之间的通信由综合化计算机的高速总线来完成，而且，许多模块还包括FPGA、DSP等。该类嵌入式计算机系统的大多数为强实时、具有关键或重要安全的等级，基于分区高安全可靠操作系统来开发，软件固化或动态加载到相应的模块上，基于总线消息驱动的执行。由于综合化嵌入式计算机系统各硬件模块上的软件基于高速总线自动交互以及各模块软件间的运行时序复杂，传统的测试方法已难以确保各模块软件间的交互和时序、功能协调性、一致性的验证，各种安全型故障模式难以实施充分性的测试，软件安全性测试要求的路径测试难以完成。为了确保综合化计算机系统的软件安全性、可靠性、互操作性和功能处理的正确性，本文提出相应的数字化仿真测试系统，以保证测试的充分性。
2系统框架
数字化仿真测试系统由嵌入式计算机数字化仿真系统、仿真测试支撑框架、仿真测试控制台及系统数据库组成，其系统框架如图1所示。其中，嵌入式计算机数字化仿真系统包括嵌入式系统硬件结构仿真、嵌入式仿真系统运行控制及嵌入式操作系统[2]。嵌入式系统硬件结构仿真以构件技术模拟硬件系统中的基本芯片单元，包括CPU、寄存器、存储器、定时器等，组装这些仿真构件形成有具体功能的模块；嵌入式仿真系统运行控制模块监控所有的仿真构件、构件接口及各个总线，动态维护整个系统的运行，实现信号路由，时钟管理及仿真构件的管理。通过仿真构件、仿真系统运行控制模块及嵌入式操作系统这个3个部分搭建起与真实硬件系统功能相同的仿真系统。下文以此测试框架为基础，重点研究数字化仿真运行环境相关模块的设计。
3数字化仿真环境的设计
3.1体系结构
数字化仿真环境由仿真运行控制器、仿真环境配置器、时钟管理模块、信号路由模块及仿真构件对象集组成，如图2所示。图2数字化仿真系统体系结构仿真环境启动后，仿真控制模块根据仿真环境配置器的配置结果，加载构件的DLL库文件，创建这些即将在仿真环境中运行的对象；同时实例化信号路由器对象及仿真时钟管理对象，信号路由器对象维护所有构件的引脚连接关系，动态地管理信号的传输。仿真时钟管理对象以仿真构件中最高的时钟精度为基本的仿真时钟周期，对所有监控的构件进行时钟同步。仿真控制模块以线程的方式启动构件对象、时钟管理对象及信号路由对象，使它们可以并发运行。
3.2芯片级仿真
嵌入式硬件系统在静态结构上由连接和逻辑功能部件组成[3]。逻辑功能部件包括微控制器芯片、存储器芯片、AD转换器及各种传感器，这些部件功能独立，运行时相互间的影响较小。因此，可以将硬件芯片设计为低耦合、高内聚的仿真构件。仿真构件是数字化仿真系统的基础，对整个系统的性能及扩展性影响较大。因此，采用构件化的技术实现，便于用户对构件库的扩充并且增加了仿真构件的复用性。仿真构件在逻辑结构上可以划分为属性集合功能集。属性集为芯片的GUI特性以及芯片的引脚特性。GUI特性用于支持仿真构件的可视化及模块化配置，引脚特性描述芯片的各引脚传输信号的类型。具有模拟和数字2种。功能集是对芯片的逻辑功能的仿真实现，这些功能的运行会对仿真构件的GUI特性及芯片引脚特性做出相应的改变。
3.3模块级仿真
在芯片级仿真的基础上，产生了用于搭建虚拟系统的各种仿真构件，包括微控制器构件、存储器构件、寄存器构件及串口通信构件等。而嵌入式是硬件系统由各个模块组成，因此需要对仿真构件进行模块化配置。本文设计了仿真环境配置器用于进行仿真构件的模块化配置，生成模块化的虚拟系统。仿真环境配置器图形配置模块和环境配置模块2个部分组成，如图3所示。其中，图形配置模块为用户提供可视化的仿真构件配置途径；环境配置模块生成模块化的配置文件，便于仿真环境动态运行时，对仿真构件的调度与配置。图3仿真环境配置器结构用户在进行虚拟系统的模块化配置时，根据目标硬件系统的蓝图，在仿真构件库中选择对应的仿真构件，将其拖至配置区。在配置区可以获取构件的基本信息，并根据设计需求，修改构件的部分外部特性及电气属性，得到与真实目标系统中硬件部件一致的仿真构件。得到需要的所有仿真构件后，可以用拖放的方式改变构件的图形外观大小及占用区域，使它们能合理的分布在配置区中。然后根据设计需求连接构件的引脚，搭建起数字化的目标系统硬件仿真平台。设计中采用事件驱动的方式，驱动配置器的运行，实现系统的配置功能，如图4所示。其中，箭头代表事件。
3.4仿真运行控制
仿真运行控制器是数字化仿真系统的核心部分，其性能决定了数字化仿真系统与真实硬件系统的逼真程度。仿真运行控制器协调仿真构件集的运行；根据用户的配置结果，在宿主机操作系统上对硬件系统进行虚拟化；为仿真环境中各模块的运行提供仿真时钟，保证运行时序的正确；另外仿真运行控制器为调试工具及测试工具与仿真硬件系统的交互提供支持。其体系结构如图5所示。仿真运行控制器信号路由模块仿真控制模块仿真构件对象时钟管理模块工具对象图5仿真运行控制器体系结构仿真环境启动后，仿真运行控制器创建运行控制器对象和仿真环境配置器对象。依次加载工具、构件的DLL库文件，创建这些即将在仿真环境中运行的对象。然后实例化维护仿真时钟的时钟管理对象及维护信号传输的信号路由对象，使它为环境运行提供服务。接着以线程的形式启动工具、仿真构件、时钟管理对象及信号路由器对象，进入它们的主工作流程。仿真运行控制器的设计采用面向对象的编程思想，所有功能都由对象完成，每个模块对应一个主对象，只能通过对象对外输出的方法访问模块的属性。控制模块是仿真运行控制器的主体，以对象形式管理内部属性和方法，但它主要操作外部对象获取信息或控制其运行，这些部分无法直接访问或操作它，只有在外部启动仿真运行环境时在主线程中创建和实例化。
3.5仿真时钟的实现
虚拟的仿真系统是基于仿真构件的集合，构件采用消息驱动的方式运行，为了保证系统运行时序的正确性，需要提供时钟同步机制[4]。本文设计时钟管理模块，为仿真运行环境中的各个构件提供仿真时钟，保证时序的正确性。仿真时钟的一个tick设定为仿真环境中最小的时钟周期。仿真运行开始，时钟管理模块向所有监控的构件传输仿真时钟t0，各个构件接收到时钟t0后启动构件运行单元，执行一个时钟周期的任务，任务完成后通知时钟管理模块；时钟管理模块接收到所有监控的构件任务完成消息后继续传输仿真时钟t1。整个虚拟的仿真环境以此方式顺序执行。另外，时钟管理模块要能够为系统其他部件提供定时功能。为了保证系统的效率，采用如下所述的Δ时间链算法：要提高查找效率需要良好的数据结构支持，算法中采用散列表来记录所有的构件的定时请求及定时到达请求，如图6所示。NULL指向定时消息列表NULL指向定时消息列表指向定时消息列表指向定时消息列表NULLNULL散列基倍数构件ID线程ID定时器IDNEXT散列基倍数构件ID线程ID定时器IDNULL散列指针图6定时消息散列表散列表的主链为循环链表，其每个节点可以挂接子链表，用于记录定时请求时刻同时到达的构件信息；主链表的长度为散列基数，当定时请求时间较长，超出散列基数时，则将其换算成散列基数的倍数与余数的和，倍数记录在链表节点中，按照余数将链表节点插入到对应的子链表中。这样所有的定时请求都可以记录在循环散列表中，处理定时请求的操作即为循环往复地访问散列表，每次循环中，将子链表节点中的倍数递减，若倍数递减至0，则对应的定时时刻到达，通知相应的构件。具体表述如下(为便于描述，使用了部分符号)：Ticks指定时时间的长度；BaseSum代表散列基数；MultipleSum是散列基数的倍数；ComplimentSum代表在当前循环中时钟还要计数多少刻度才触发该定时事件；指针TimerInfPointer指向当前待唤醒的定时消息列表。若新定时请求到达，时钟管理模块记录构件的基本信息，然后计算其在散列表中的位置，计算过程为：MultipleSum=(Ticks+TimerInfPointer)/BaseSumComplimentSum=(Ticks+TimerInfPointer)modBaseSum按ComplimentSum将此节点插入到对应的子链表中，子链表中的各节点按照其MultipleSum的值进行排序。仿真时钟每计数一次，则检查当前散列指针指向的子链表，子链表节点中的MultipleSum为0，则定时时刻到达，通知相应的构件，然后将该子链表中剩余节点的MultipleSum减1，将散列指针TimerInfPointer移向下一个单元，继续处理下一个时刻到达的定时请求。
3.6信号路由的设计
目标板上的硬件部件通过发送和接收物理信号的方式，实现对外的控制和接收外来的触发事件。物理信号在硬件系统中靠电压驱动，其路径由导体(导线)引导[2]。在数字化仿真环境中信号传输通过消息驱动来实现，为了保证信号传输路径的正确性，本文设计路由模块来维护系统的通信。仿真系统动态运行时，仿真构件是一个独立的运行实体，它只需要关心如何把数据输送到自己的引脚上，实际的传输过程由信号路由器来实现。信号路由器要传送信号，首先要找到信号流向通路，即仿真构件之间的引脚连接关系，这些相互间的连接关系在配置硬件平台时已经确定，因此，信号路由器需要在系统配置完成后，根据构件间的引脚连接关建立起仿真系统的引脚信号路由表，当构件从引脚输出信号时，信号路由器查询路由表，找到与该引脚连接的所有构件引脚，将信号组装成消息发送到目标构件。具体设计中，路由表使用多级链表实现，如图7所示。
当构件发出传输信号请求时，信号路由器依次处理该构件的每个引脚，检查每个引脚的连接关系，如果连接对象合法，则针对该连接对象创建一个消息结构保存这个引脚上待传输的信号，把它挂接到连接对象的输入信号链表上，并且记录该结构地址；处理完所有引脚之后，依次向连接的对象发送消息，并通知连接的对象有信号需要接收。当构件接到通知有信号输入请求时，进入临界区，读取消息输入链表，依次取出保存引脚信号的数据结构，把信号填入自己的接收单元，取完信号后退出临界区，进入内部处理过程。
关键词:数控加工;仿真技术;应用
1仿真技术在数控机床加工中的应用现状
随着科学技术的迅速发展，数控技术也在不断地进步和发展，而对于数控程序，其正确性直接决定着产品最终的加工质量。一般情况下，我们通过试切的方法保证数控程序的准确性，将作业中的器具替换为容易切削的材料，通过这样的方法，对加工的指令可以实现较为全面的检测，同时在数控加工中，轨迹显示法亦是常用的方法，对于这些方法，均存在一些明显的缺点，例如费时、费力等，这势必会导致企业的生产成本增加，使整个产品的研发周期加长。当今，仿真技术在数控加工中的应用得到了广泛关注，具体是指模拟实际工作中的机床加工状况，借助于计算机模拟技术予以实现。部分学校已经开设了有关的课程，该课程的设立，培养了一批优秀的专业人才，同时为学生以后进入企业工作打下良好的基础。企业在加工生产过程中，通过引入仿真技术，可以很好地保证数控加工产品的精度，大幅度地缩短产品的研制周期，提高产品质量，综合提高企业的竞争力。
2数控加工仿真系统介绍
对于仿真技术的定义，简单来讲是指通过虚拟的仿真模拟技术，对数控加工技能进行培训。
2.1VERICUT系统
到目前为止，世界上整体应用较为广泛的数控加工仿真模拟软件是VERICUT系统。该系统一方面可以模拟数控代码的查证步骤;另一方面可以大幅度地提升数控材料的切削速度。该系统工作的基本原理是模拟数控加工的轨迹代码，把可以看得到的事物在计算机上表示出来，对刀具轨迹的精确度进行检测，从而实现设计师的标准和要求。在使用之前，需要对系统加工中出现的故障程序进行修改和适当的调整，保证仿真系统可以实现预期的结果。
2.2VERICUTMachineSimulation系统
VERICUTMachineSimulation系统，是目前为止，世界上功能最为完备的数控加工仿真模拟软件，对于机床的使用和控制过程，是最容易实现模拟效果的。对于这一系统，其中一方面很重要的功能是可识别数控代码文件，同时根据G－代码，进行模拟加工。在实际的仿真操作过程中，VERICUT系统一般与其进行绑定后使用，可以很好地模拟机床的运用，保证在数控加工过程中，准确地发现错误，同时，通过VERICUT系统，可以仿真模拟工件的切割过程，完善数控代码的竞争度，全面提高数控加工的效率。
3数控加工仿真软件的运用
数控加工的过程中，刀具的轨迹一般看作是仿真模拟技术的重点内容，对三坐标以下的零件进行加工时，有较为良好的效果，但是，仅凭刀具的轨迹，进行实际的仿真模拟，这是远远不够的，需要模拟整个机床加工的过程，这样才能保证可以有效检测出在机床加工过程中，刀具过切以及机床之间磨损程度的大小。对机床的效果进行预测估计的时候，需要优化刀具加工的文件，切实地保障产品的质量以及产品的加工效率。在使用Vericut机床仿真系统时，一般主要是对普通大众的机床进行一定的仿真和模拟，通过这个仿真软件，第一步需要完成的是在MachineSimulation系统上创建机床运动学的模型，这个模型可以使一些文件库使用者进行使用，同时，进一步地完善、修订，实现与使用者的定制理念相匹配。第二步是使用建模模块，组件出机床的几何模型，设计师以此为根据，设计出完美、符合要求的设计图纸，然后工程师对图纸进行配比，设置机床的初始位置，并衍生出相对应的控制文件、机床文件以及工作文件。第三步，根据Vericut系统对所使用的夹具和毛坯进行专业的定义，实现使用行列这一步，定义工件的形状和系统文件，并准确地设定相对应的参数，接下来就可以仿真模拟刀具了。最后一步，将MachineSimulationVericut系统里，以机床仿真模型为依据，同时增添一些实体的机器，例如工件和毛坯的实体，然后根据仿真软件系统中的数据，设置一些对应的参数，通过这一系列的步骤，即可实现同时仿真模拟刀具轨迹以及机床的运动。
4结语
随着经济的迅速发展，客户对于产品的需求日渐多样化，生产厂家为顺应时代的发展和客户需求，需要大幅度减短产品的研制周期。近几年越来越多的公司引入仿真技术，以提高产品竞争力。本文阐述了仿真技术在数控机床加工中的应用现状，对两种数控加工仿真系统以及数控加工仿真软件的运用进行了介绍，希望对我国该方面的发展有一定的借鉴意义。
参考文献:
［1］武珍平．数控加工中仿真技术的应用［J］．品牌(下半月)，2015(1):195．
［2］王学升．浅谈数控仿真软件在实际生产加工中的应用［J］．甘肃冶金，2015(3):144－147．
【关键词】飞控系统功能验证；飞控航电接口控制系统；地面模拟试验
The Design of Flight Control and Avionics Interface Control System
KUANG Qun ZHANG Jing-jin
（Shanghai Aircraft Design and Research Institute，Shanghai 200436，China）
【Abstract】Based on a certain civil aircraft， the significance of on-ground simulation tests’ verification function of flight control system function is depicted.Based on this，integrated with semi-physical simulation technology，flight control and avionics interface control system which acts as a substitute of real avionics system and used in on-ground simulation tests aiming at flight control system function verification is introduced and designed.Flight control and avionics interface control system utilizes the key predominance of VC++ and Access database and adopts VMIC real-time network communication to ensure the real-time performance of simulated data transfer and cockpit simulated instrument display.Moreover，through the on-ground simulation tests which aim at flight control system function verification，the system’s real-time performance and reliability are verified，it can satisfy the requirements of tests.
【Key words】Flight control system function verification；Flight control and avionics interface control system；On-ground simulation test
0 引言
在民C研制的验证阶段，在飞机各系统功能验证方面需要开展大量试验。其中，影响民用飞机飞行安全的关键因素之一的飞控系统功能验证尤为重要，飞控系统的可靠性将直接关系到飞行使命的完成以及驾驶员、乘客与飞机的安全。需要进行一定数量的以验证飞控系统功能为目的的地面模拟试验，这些试验以飞控系统为主体，以电气、液压、航电等系统的支持和配合为辅。
为了缩短试验周期、优化人力资源的分配和使用，提出了飞控系统单独试验的要求，具体为：在以飞控系统为主体的试验中，使用仿真的航电系统代替真实航电系统进行试验，仿真的航电系统具有节约成本、省时高效等优点。因此，设计和研制飞控航电接口控制系统，用于模拟飞控系统单独试验时的航电系统功能，为飞控系统试验提供必需的航电信号和功能。
1 系统运行环境简介
飞控航电接口控制系统，通过计算机的显示输出来模拟真实航电系统的输入/输出集中器IOC（Input/ Output concentrator）、数据集中器装置DCU（Data concentrator units）的数据接口功能以及仿真中央维护系统CMS（Central maintenance system）中与飞控系统相关部分的功能。飞控航电接口控制系统运行环境中相关的系统有：驾驶舱仿真仪表显示系统、简易座舱视景系统、飞行仿真系统、驾驶舱操纵组件、飞控系统和铁鸟试验台架。飞控航电接口控制系统运行环境如图1所示。
1.1 驾驶舱仿真仪表显示系统
驾驶舱仿真仪表显示系统，是一种性能先进的综合仪表显示系统，通过计算机的显示输出来仿真真实飞机的驾驶舱仪表显示系统。仪表显示的信息包括来自飞行仿真系统的飞行参数、以及真实飞控系统的状态和故障信息。
1.2 简易座舱视景系统
简易座舱视景系统是利用虚拟现实技术，使用户产生身临其境感的交互式视景仿真系统。简易座舱视景系统通过VMIC实时网从驾驶舱仿真仪表显示系统接收告警信息，并发出音响告警。
1.3 飞行仿真系统
飞行仿真系统将飞机的姿态、位置信息、当前高度等飞行参数通过VMIC实时网发送给驾驶舱仿真仪表显示系统用于仪表显示。VMIC实时网具有70兆字节/秒的数据传输速率，其读写延迟、读写操作延迟分别只有数百个纳秒和几微秒，且可预先精确计量，可以确保系统之间信息交互的实时性和仿真仪表数据显示的实时性[1]。
1.4 驾驶舱操纵组件
驾驶舱操纵组件包括驾驶杆、驾驶盘、脚蹬、起落架手柄和油门杆等。
驾驶舱操纵组件与飞控航电接口控制系统之间通讯的工作流程如下：1）驾驶舱操纵组件的操纵指令通过真实的飞机电缆发送给铁鸟试验台架上的真实的飞控系统；2）真实的飞控系统通过ARINC 429总线接收飞控航电接口控制系统提供的飞控系统工作所必需的仿真信号，并根据驾驶舱操纵组件的操纵指令，综合飞机状态等因素，计算出各舵面的偏度后通过CAN总线发送给飞行仿真系统；3）飞行仿真系统根据各舵面的偏度，综合外界扰动等因素对系统的影响后，计算出飞机状态等参数发送给真实的飞控系统，实现真实的飞控系统与飞机的闭环[2]；4）飞行仿真系统将自身仿真模块输出的VMIC数字量，发送给飞控航电接口控制系统。
1.5 铁鸟试验台架
飞机的铁鸟是一个与飞机大小1：1全尺寸的试验台架，是飞机的专用试验设备。铁鸟为飞控航电接口控制系统提供安装平台。在各项验证试验中，铁鸟是用于整机集成仿真与验证的主要试验设施之一。
2 系统总体技术方案
飞控航电接口控制系统采用基于计算机的数据采集处理方案，配合Windows图形界面编程软件进行软件开发。
2.1 系统硬件平台
飞控航电接口控制系统的主机硬件采用PCI总线架构，通过PCI板卡连接VMIC卡、ARINC429卡、A/D IO卡。
VMIC卡用于读取来自飞行仿真系统的数据；ARINC 429卡用于读取来自大气数据计算机ADC（Air data computer）、集成备用仪表ISI（Integrated standby instrument）和姿态航向基准系统AHRS（Attitude and heading reference system）的ARINC 429总线数据，经处理后以与真实飞机信号相对应的ARINC 429信号输送给飞行控制计算机FCC（Flight control computer）、襟翼/缝翼电子控制装置FSECU（Flap/slat electronics control unit）以及液压系统；A/D IO卡用于读取来自液压系统部件的模拟信号及离散量。
通过串口RS422实现飞控航电接口控制系统与控制驾驶舱仿真仪表显示的光标控制板CCP（Cursor Control Panel）的连接。以多头视频卡实现多功能飞行显示器MFD（Multifunction flight display）的显示。
2.2 系统软件平台
飞控航电接口控制系统的软件开发基于Windows XP操作系统，采用Access数据库，编程语言采用VC++ 6.0。
3 系统功能验证
本文设计的飞控航电接口控制系统能够成功地应用于以验证飞控系统功能为目的的地面模拟试验。以验证飞控系统功能为目的的地面模拟试验是以验证飞控系统功能、飞行控制逻辑等内容为目的的地面模拟试验，试验实践表明：用于以验证飞控系统功能为目的的地面模拟试验的飞控航电接口控制系统具有实时性、准确性、定性和可靠性，能够实时、准确地发送所需的仿真信号，信号发送的时间延迟在所能接受的范围内，此系统稳定可靠，能够满足长时间工作的需求，且出错率低，能够满足试验要求。
4 结论
本文由飞控航电接口控制系统的运行环境出发，介绍了系统的总体功能结构、总体技术方案，并进行了飞控航电接口控制系统各组成子系统的详细设计。通过以验证飞控系统功能为目的的地面模拟试验，对飞控航电接口控制系统提供的仿真信号和显示信息的实时性、准确性、稳定性和可靠性进行评估，验证了飞控航电接口控制系统能够满足以验证飞控系统功能为目的的地面模拟试验的需求，能够成功地应用于民用飞机飞控系统地面模拟试验。
【参考文献】
关键词： 实时仿真； 反射内存； 共享内存； RTX驱动； 仿真控制
中图分类号： TN964?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）18?0065?04
0 引 言
传统的靶场试验存在着试验组织过程复杂、试验成本代价高昂、试验易受自然客观条件限制等问题。利用通用体系结构 （如 DIS，HLA，TENA）构建仿真试验系统来模拟现实中的靶场试验，可以解决部分传统靶场试验中存在的问题[1]。HIT?GPTA平台即是基于HLA体系结构建立的通用仿真实验平台，该平台可提高试验资源的互操作性、重用性和组合应用能力，可以根据具体的任务需要将分布在各靶场、设施中的试验、仿真及高性能计算能力集成起来，构成一个用于试验的开放式环境[2]。仿真试验系统存在着对高速、实时性等相关性能指标的要求，而HIT?GPTA平台为方便资源的集成与可重复利用，采用了Windows+以太网的模式进行设计，为提高HIT?GPTA平台在仿真试验领域的应用，需要提高平台的实时性[3]。Windows+以太网的模式的优点在于资源的重复利用及系统构建方便，不足在于实时性受限于Windows系统的性能和以太网的传输速率。为扩展平台在实时仿真领域的应用，需要扩展一个实时的仿真支撑系统以提高仿真平台的整体实时性[4]。RTX是美国Ardence公司开发的基于Windows操作系统的实时解决方案。RTX向Windows添加一个实时子系统（RTSS），实时性能由RTX子系统提供，具有完全自己独立的实时性能强大的调度器[4]。反射内存网内每个节点上的反射内存卡存储器中都有其他节点的共享数据拷贝[5]，相较于仿真系统的仿真步长而言，反射内存网的数据传输延迟可以忽略。为提高HIT?GPTA平台的实时性，本设计采用了RTX与Windows相结合的机制，将实时性要求较高的数据传输接口及处理算法在RTX内实现，提高仿真系统数据处理及调度的实时性[6]，采用反射内存网替代以太网，提高了数据传输的实时性。该仿真模式在武器装备的半实物仿真、调试、高覆盖率测试等领域，具有广阔的应用前景。
1 实时仿真系统简介
本设计中采用RTX+Windows的设计方式改进了仿真系统算法及调度的实时性，采用了反射内存网提高了节点之间数据传输的实时性，并为各种总线接口设计了RTX系统下的驱动程序，提高设备接入的实时性。改进后的设计如图1所示，该实时系统包含以下几个组成部分：平台接口模块、实时仿真组件、实时流程控制、设备驱动接口、反射内存网络。平台接口模块承担定义仿真类型、配置仿真参数、处理非实时数据、显示仿真结果等任务。实时仿真组件运行实时仿真算法，是实时仿真系统的主体。实时流程控制是仿真系统的控制中枢，用于控制仿真系统的执行流程[7]。设备驱动接口用于向仿真系统接入实物设备，使仿真系统具有了半实物仿真的能力。反射内存网络用于完成各仿真节点之间的数据交互。该系统的实时仿真部分采用Windows+RTX的设计模式，Windows部分对应Win32进程，为非实时进程，完成非实时的仿真任务；RTX部分对应RTSS进程，为实时进程，完成实时仿真运算，通过共享内存与Win32进程通信，获取配置数据并更新数据，通过反射内存操作，完成与实时组件之间的订购，同时接受流程控制组件的调度的推进[8]。
对该系统各组成部分的功能进行分析可以发现，可以从两个方面保证仿真系统实时性：一是建立一个完成实时仿真运算的实时仿真子系统；二是构建实时数据传输链路，包括数据的传输、设备的接入等。
2 实时仿真子系统设计
实时仿真子系统包括仿真平台接口、实时仿真设备、实时流程控制等几个部分。
2.1 平台接口模块
图1中非实时组件、本地通信、信息传输管理平台等部分属于仿真平台接口模块。仿真平台接口提供参数的配置用户接口界面，由用户对仿真系统进行配置，配置完成后生成仿真接口文件，供实时仿真组件加载和使用。此外，仿真平台接口还承担实时系统与非实时系统的交互任务，完成系统内实时设备与非实时设备的交互。
仿真平台的参数配置主要包含表1中的内容。
2.2 实时仿真组件
实时仿真组件包含两个进程，该模板的Win32进程为平台组件，继承自组件基类，提供与平台的接口，RTSS进程为实时进程，运行实时仿真算法，并读写反射内存完成实时订购。静态建模完成后，由Win32进程创建RTSS进程，RTSS初始化完成后仿真组件准备就绪，根据推进命令及流程控制命令进行相关仿真。实时仿真组件运行流程如图3所示。
仿真开始后RTSS进程根据仿真节拍的顺序进行仿真，节拍开始时查询仿真标识，当所有高优先级的组件仿真完成后，从共享内存（本地仿真）或反射内存（分布式仿真）中取出订购数据，进行仿真计算；完成后将数据写入反射内存，根据抽样间隔将数据抽点写入共享内存，交由Win32进程；设置组件相关的仿真标识。Win32进程检测共享内存的更新状态，有数据更新时将所更新的数据到平台，供其他非实时组件订购。
实时仿真组件的两个进程之间通过共享内存通信，并通过互斥信号量来保证读写的正确进行。每个仿真组件分别创建区和订购区共享内存，为区创建“双事件”进行互锁，确保共享内存的读/写安全与及时；为订购区创建互斥信号量确保读/写统一。
2.3 实时流程控制
实时流程控制是仿真系统的控制中枢，通过分析系统各组成部分的运行状态决定下一步的仿真动作。基本的仿真命令有开始、初始化、同步、暂停、运行、停止等命令，实时流程控制设计了开放式的接口，便于扩展仿真控制命令。
静态建模完成后，启动流程控制组件的实时进程，读取仿真信息文件，组件自身完成初始化并设置相关寄存器。然后按照流程控制的各个步骤完成流程控制命令，各设备根据具体的流程控制命令执行相应操作。实时流程控制组件运行流程图如图4所示。
3 实时数据传输链路构建
提高仿真系统实时性的另一个途径是提高数据传输链路的实时性，这主要从两个方面来提高，一是提高仿真实物设备接入的实时性；另一个是提高系统内各节点之间数据传输的实时性[9]。
3.1 实时设备驱动
一般的实时仿真系统都会有实物设备接入系统，为提高仿真系统的实时性，必须提高设备接入的实时性。实物设备是通过驱动程序接入到仿真系统中的，Windows的实时性由于系统本身的调度机制难以达到实时系统的需求，必须为实物设备设计在RTX系统中的驱动程序[10]。如图1中所示，实物设备通过各种总线接口接入到上位机的系统中，仿真组件的RTSS进程通过访问设备驱动程序完成对设备的控制。RTX设备驱动可直接使用Visual Studio开发工具开发，工程向导直接生成驱动框架程序，开发简单且开发周期较短。
3.2 实时数据传输
实时支撑子系统的数据传输采用反射内存网完成。反射内存网内每个节点的存储器中都有其他节点的共享数据拷贝，相较于上位机的仿真节拍，数据的传输延迟可以忽略。通过反射内存，各个仿真系统可以及时地获取仿真控制命令和仿真数据。使用反射内存进行仿真节点的数据传输可以极大地缩小数据链路的延迟，保证仿真系统的整体实时性。
4 测试结果及分析
为对比改进的结果，对含有实时支撑平台和不含实时支撑平台的仿真系统进行了测试，测试流程按照仿真周期递减开始测试，结果如表2所示。从测试结果可知，仿真系统中加入实时支撑子系统后可以极大地提高仿真系统整体的实时性，弥补了HIT?GPTA平台的一个缺陷。
5 结 语
本文对组成仿真系统的各个环节的实时性进行了分析，从软件、驱动、硬件三个层次改进仿真系统的各组成部分，缩小了仿真延迟的最大瓶颈，提高了仿真系统的整体实时性。
参考文献
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[9] 姚新宇，黄柯棣.仿真中的时间和实时仿真[J].系统仿真学报，1999，11（6）：50?53.
关键词：Spwm 变频调速 建模仿真 MATLAB
中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）04（c）-0001-02
交流变频调速技术是通过改变电机定子的电流频率来改变转速，从而实现电机调速的一种方法。交流变频调速以其调速范围宽、运行特性好、节能效率高而成为理想的电动方案。因此，变频调速电机系统在传动领域得到广泛的应用，但由于变频调速电机系统具有非线性、强耦合的特点，难以用解析的方法进行分析。作为系统分析研究的一种重要手段，仿真技术得到了越来越广泛的应用。通过仿真可模拟实际系统的运行过程，描述系统的状态与特性，分析系统特性随参数的变化规律。
1 Spwm变频调速系统的基本原理
Spwm技术是指调制信号正弦化的pwm技术，通过调节脉冲占空比和脉冲宽度来调节平均电压的方法，称为脉宽调制技术（pwm），如果占空比和脉冲宽度的大小按正弦规律变化，即是正弦脉宽调制技术，简称为Spwm技术。正弦脉宽调制Spwm波形是与正弦波等效的一系列等幅不等宽的矩形脉冲波形，等效原则是每一区间的面积相等。在正弦脉宽调制中利用正弦波作为调制波，受它调制的信号称作载波。当载波与调制波相交时，其交点决定逆变器开关器件的通断时刻，脉冲宽度按正弦规律变化可以更好的控制低次谐波，使电动机工作在接近正弦的交变电压下，转矩脉动变化较小。
2 仿真工具与SIMULINK建模方法
MATLAB/SIMULINK是Mathworks公司推出的交互式计算软件，它集矩阵运算、数值分析、图形显示和信号处理于一体，其特点是将专家系统与仿真结合起来，使系统仿真具有智能化功能，它由系统进行实验设计、构建模型、仿真运行、修改模型和分析仿真结果等。其中，SIMULINK是一个建模仿真可视化的、用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包；它用带方向的连线表示各环节的输入输出关系，用框图表示系统的各个环节。如果想建立一个控制系统结构框图，只需定义好模块参数并将各模块连接起来，设置仿真步长、仿真时间和计算方法等系统参数之后就可用Start命令运行仿真程序，可通过虚拟示波器（Scope）观察系统仿真结果的输出。因此，通过建模并输入参数后，就可以运行系统仿真功能来分析系统的动态特性。本文正是利用MATLAB/SIMULINK软件对基于Spwm控制的交流电机调速系统进行仿真分析。
3 Spwm变频调速系统仿真
系统仿真是设计出系统可以运算的系统模型并利用它在计算机上进行试验，计算机仿真先将系统模型转变为仿真模型，然后通过计算机对系统的特性和规律进行仿真研究。
3.1 Spwm变频调速系统的数学模型
异步电机变频调速系统的数学模型是一个高阶、强耦合和非线性的多变量系统。本文用仿真调速系统控制一台额定值220 V、1725 r/min的三相异步电机为例。首先由变压器从电网中取得三相对称交流电，然后通过三相整流、滤波和Spwm控制下的逆变器为电机提供电源，电机在三相逆变电源的控制下产生电磁转矩带动负载运行。在该系统中，三相桥式逆变电路的基本工作方式是导电方式，即每个桥臂的导电角度为同一半桥（同一相）上下两个臂交替导电，在任意瞬间都有3个桥臂同时导通。在控制电路中，采用的是Spwm调制法，即三相对称的正弦波参考信号和三角形载波信号相比较，在交点处发出三相脉冲调制信号去驱动逆变器。当改变参考信号的频率时，输出电压的频率随之改变；当改变参考信号的幅值时，相电位脉冲宽也随之改变，从而改变了主回路基波相电压的大小[1]。若同时改变参考电压的频率和幅值，就可以实现变频调速系统u/f=常数的要求。
3.1.1 主电路中电压参数
3.2 Spwm变频调速系统仿真模型的建立
一般地，交流变速传动系统的传动控制比较复杂，建立一个适当的电机运行数学模型是研究其特性以及控制技术的理论依据。由数学模型的分析可知，异步电机是一个非线性、强耦合的高阶多变量系统。
为了使Spwm变频调速系统仿真模型的建立尽量接近异步电机的实际运行情况，仿真模型应尽量接近物理对象。本文在上述分析的基础上，根据pwm调制方式的动作过程、电力电子器件的开关原理和自动控制理论，结合具体的电路分析构建计算机仿真模型，再通过分析比较仿真波形，检验数学模型和主要元器件参数是否正确，达到预期的目的。
4 Spwm变频调速系统仿真模型的应用
变频调速系统建模仿真的控制电路模型，仿真调速系统控制一台额定值220 V、1725 r/min的三相异步电机。从仿真结果可以看出：该仿真调速系统可以很容易地对Spwm调速方案进行验证，同时可对实际运行中遇到的问题以及对调速系统造成的影响进行仿真研究。这个仿真系统对异步电机变频调速系统的方案设计、故障分析和理论学习都有很大的帮助。仿真模型的应用特点是。
（1）采用模块化设计仿真系统，只要对控制系统稍作改进，就可以实现各种pwm控制，如Spwm调制法、谐波消除法、单元调制pwm法和电流跟踪控制pwm等方法。
（2）Spwm调速系统仿真模型中的各部分与实际系统的组成部分相对应，系统参数与数学模型中的运算结果一致。在仿真开始运行后，使用示波器模块就可直接观测到各个部分的输出数值与波形。
（3）系统模型全部由基本的SIMULINK模块实现，结构简单明了，与实际系统相对应。如观察电机的转矩和转速，分析仿真结果表示是电机的转速波形，转速从0转上升到1725转后稳定；在加速过程中，转矩脉动幅值变小，但高于负载转矩；在转速稳定时，电磁转矩最终下降到与给定的负载转矩值相等，虽有小幅脉动，但在大体上还是稳定的。
5 结语
电机及其控制在社会经济中起着重要作用，电机调速性能的提高可以大大提高生产设备的工艺水平、加工精度以及工作效率，从而提高产品的质量和数量。因此，研究Spwm变频调速系统的建模仿真及其应用具有广阔的发展前景和重要的技术价值。仿真过程既可得到各种工况下的运行特性，又可以应用于技能培训和专业教学之中。
参考文献
[1] 高圣伟.SPWM变频调速系统的仿真与分析[J].电气时代，2006（2）.
