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电子电路虚拟实验系统的设计与实现

本文对虚拟实验的各种实现技术进行了系统的研究,分析了虚拟实验系统实现的核心技术,给出了《电子电路虚拟实验系统》的主体框架设计,完成了多个模拟电路元器件的三维模型的建模和电路连接算法和检查算法设计,开发了一个用于实现场景漫游的三维图形引擎,最终完成了一个以元器件为实验单元、设计性、开放式、高仿真、高交互性的、适用于模拟电路的《电子电路虚拟实验系统》的开发,主要工作如下:1、应用3DSMAX、PHOTOSHOP等工具软件完成虚拟元器件的三维模型的建模。有效提高了三维模型的逼真程度和整个系统的沉浸性、可交互性,为减少由于追求真实感而造成对硬件要求过高,采用MilkShape 3D等软件对所有的三维模型进行优化,基本解决了三维模型的真实感与资源开销之间的矛盾。2、模拟电路的仿真,是一件非常复杂、技术要求高且工作量很大的工作,本设计采用SPICE的3F5版作为电路仿真的内核,在对SPICE的相关参考文献进行研究后对SPICE仿真软件进行了  (本文共90页) 本文目录 | 阅读全文>>

新疆大学
新疆大学

基于web2.0的数字电路虚拟实验室通用平台研究与应用

由于高等教育的发展和不断改革,很多高校传统的现实实验室已不能满足教学实践的要求,特别是西部地区高校尤为突出。随着internet、web技术、多媒体技术和计算机技术的发展,教育信息化得到了教育领域的高度关注,基于网络技术的虚拟实验室便应运而生。虚拟实验室得到了教育领域的广泛关注和研究,而且在许多领域已经取得了重大成就。网络虚拟实验室的应用具有重大意义,是我国教育信息化的重要手段,是实现教学资源优化配置与共享的重要途径,特别对教育资源比较匮乏的西部地区更具重要意义。本文针对数字电路虚拟实验室展开了研究工作。目前数字电路虚拟实验室在国内外很多研究机构已经取得了大量研究成果。根据教学需要,本文通过总结目前使用的一些虚拟实验室的特点和存在的应用门槛较高、功能改进维护比较困难,电路排错功能不够完善,系统帮助信息不够全面等问题,提出并设计一个面向虚拟实验技术未来发展趋势的数字电路虚拟实验室。该系统是可以自由发挥个人智慧、知识、技能的一种基于...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京邮电大学
北京邮电大学

可视化虚拟电子器材编辑系统的设计与实现

随着计算机技术、多媒体技术和网络技术的不断发展,基于网络的虚拟实验的研究和开发已经得到教育界人士越来越多的关注,并成为远程教育研究的热点。虚拟实验系统在教学领域中的应用很好地促进了教学方式的改进和教学质量的提高。电路虚拟实验系统的研究和开发,能很好地解决很多学校在传统的电路实验教学中存在的资源不足、投资大、见效低、实验环境及过程具有一定的危险性等问题,极大地促进了学生对理论知识的掌握和实验技能的提高。经过调研发现,国外比较流行的电路仿真软件具有支持用户自主编辑器材来扩充器材库的功能,但是编辑方式面对专业人士,不适合电路实验教学使用;而目前在本实验室中使用的仿真器材库编辑系统则存在不支持数字电路元件,元件库不能网络共享等问题。本文设计并实现的可视化虚拟电子器材编辑系统,是电路虚拟实验系统的重要组成部分,集成了虚拟电子器件编辑模块、虚拟电子元器件库的网络共享模块两个主要部分。整个系统采用Java语言开发,最后实现的系统界面友好,操作...  (本文共62页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国海洋大学
中国海洋大学

网上虚拟实验室建模方法与构建技术研究及系统实现

在现代教育中,实验教学占有非常重要的地位,它是对学生进行创新素质教育的一个重要手段。虚拟实验作为传统实验的一个必要的有益补充,既能节约大量的教育经费,也使实验在时间和空间上得到有效的延伸。论文分别从理论研究、技术方法和应用开发三个层面对网上虚拟实验室的构建做了全面论述。着重讨论了虚拟实验室的理论架构、建模方法以及关键技术,并以“电工电子网上虚拟实验室”为例详细介绍了其实现方法。从理论层面讨论了虚拟实验室的基本概念及其形式化描述,功能定位和主要特点,虚拟实验室构建的基本原则和方法,并给出了虚拟实验的教学模型。从技术和方法层面,讨论了虚拟实验室开发过程中的常见仿真建模方法和实现技术。采用面向对象和组件思想提出了一种面向对象和基于组件的虚拟器件仿真与建模方法。包括数学模型的建立、静态和动态图像模型的建立、数学模型与图像模型的协调工作机制等,面向对象的仿真与建模方法具有良好的直观性、可扩展性和可重用性。基于组件的仿真与建模思想来源于面向...  (本文共91页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京邮电大学
北京邮电大学

模拟电路虚拟实验教学系统的研究与应用

随着信息技术的发展,网络教育所涉及的课程内容越来越多样化,越来越多用于教育教学的教育软件应运而生。人们期望能够通过网络学习所有的与传统教学内容一致的课程。由于实验教学是基于实物的,在网络上很难直观的显示和进行具体的实验操作,所以理工科在网络学习中的实验教学问题一直得不到解决。本文所涉及的“模拟电路虚拟实验教学系统”是模拟真实环境下实验的器材和原理而开发的虚拟的仿真实验平台,学生可以在平台上随时开展实验,教师可以进行批改和成绩发布。本文基于“模拟电路虚拟实验教学系统”的需求分析工作,结合模拟电路实验课程的实际情况,对模拟电路虚拟实验教学系统的应用进行了设计,并在教学设计的基础上结合模拟电路虚拟实验教学系统在实践中的应用情况对系统做了进一步的分析,提出了后续研究展望。本文一共分为六个章节:第一章论述了课题提出的背景,国内外相关领域的研究情况以及课题研究的主要内容;第二章介绍了课题研究的相关基础,包括理论基础、技术基础两个方面的内容;...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京邮电大学
北京邮电大学

基于JAVA技术的虚拟仪器元件库设计与实现

随着虚拟现实技术的新发展和计算机网络的快速普及,基于网络的虚拟实验的开发和研究作为远程教育研究的热点,已经受到教育界人士越来越多的关注。虚拟实验系统在教学领域中的应用很好地促进了教学方式的改进和教学质量的提高。在传统的实验教学中,很多学校都存在着资源不足、投资大、见效低、实验环境及过程具有一定的危险性等问题,严重地影响了学生对理论知识的掌握和实验技能的提高。虚拟实验系统正是为了解决这一问题而开发的。在虚拟实验教学的过程中,需要对实际教学实验中用来测量的仪器和仪表:如示波器,函数信号发生器,万用表等进行模拟,在本论文中称这些仪器为虚拟仪器。本文作者通过对大量参考文献的阅读,发现这些文章都是在讨论如何使用一些现成的电路分析软件,如Pspice, Electronic Workbench, Qucs,而不是自己设计实现一个软件。并且这些软件不能应用到网络教学中,它们只能是现实课程的辅助工具。这些软件里的虚拟仪器操作界面也不是很直观,数...  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>