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高等教育领域数字化综合服务平台
风电场与大规模电网仿真试验平台
一、 项目简介针对风电机组控制系统设计和风电场并网运行，基于虚拟仪器创建风电并网运行虚拟环境，控制设备的量测输入、控制输出与仿真系统闭环连接，包含风电场的大电网模型在多级并行计算环境软件平台实时仿真运行，提供机组和电网运行状态并受控于外部设备，为风机控制系统设计、测试提供了一种有效手段。二、 项目技术成熟程度该项目以控制系统实时仿真技术为基础，技术成熟。三、 技术指标（包括鉴定、知识产权专利、获奖等情况）仿真计算电网规模>3000节点，CPU利用率<60%，年可利用率>99%。四、 市场前景（应用领域、市场分析等）本项目为风电机组控制系统设计、测试提供了一种手段。在风电设备生产、测试、调试和检修过程中引入虚拟仪器技术，有利于提高控制系统性能和风电整机质量，符合互联电网运行对友好型风机的需求和风电产业发展对可靠性的要求。五、 效益分析1、在风电机组生产环节，为风机控制策略研究、出场测试提供生产平台，节约人力资源，提高生产效率；2、在风机检修环节，提供在线仿真分析实验手段，提高风机/风电场运行可靠性；3、在电网调度运行环节，提供仿真分析平台，促进风电接入的大电网系统安全、稳定运行。六、 项目具体联系人及联系方式（包括电子邮箱）张家安，zhangjiaan@foxmail.com七、高清成果图片2-3张图 风电场与大规模电网仿真试验平台
河北工业大学
2021-04-11
城市轨道交通综合仿真软件
北京交通大学开发了“城市轨道交通综合仿真软件”。利用该软件平台，可进行城轨车辆运行仿真以及车辆关键参数的计算机辅助设计。 该软件主要功能包括： 1. 自定义线路条件下的列车运行仿真； 2. 支持不同牵引策略下的列车运行仿真； 3. 支持城轨列车的牵引、制动特性曲线设计； 4. 支持城轨列车的牵引传动系统容量设计计算； 5. 可自定义城轨列车模型； 6. 支持城轨列车3D虚拟现实运行仿真，可进行牵引、制动操作控制，并可通过软件操作切换观看视角和运行环境； 7. 可输出运行仿真时电网电压、电机电流等数据，支持软硬件平台数据交互； 8. 支持相关城市轨道交通建设标准查询。
北京交通大学
2021-04-13
装备系统可用性综合仿真技术
装备系统可用性综合仿真技术是综合考虑装备群的持续任务想定、装备的构型与可靠性\维修性\测试性\保障性设计特性以及装备的保障方案，通过描述主装备与保障系统及其内部各要素之间的逻辑关系，抽象其中的随机因素，建立离散事件仿真模型，借助于计算机进行虚拟实验，模拟装备系统在任务驱动下的使用及维护过程，收集相关实验数据，探索装备系统可用性参数的数理统计规律，为装备系统可靠性\维修性\测试性\保障性设计、分析与综合评估提供依据。 装备系统可用性仿真技术是装备实现全数字化设计与制造的必备关键技术之一。适用于装备论证、研制、验证与使用阶段。可用于航空航天装备、导弹装备、车辆装备、舰船装备等的战备完好性、任务持续性及保障性评估，可靠性维修性测试性保障性设计参数确定与权衡分析，保障方案的比较分析以及保障资源定量要求的分析与确定。
北京航空航天大学
2021-04-13
舵机伺服特性半实物综合仿真测试设备
舵机是应用于各种小型无人飞行器（如无人机、导弹等）的舵面伺服驱动系统。舵机的伺服特性是舵机的主要性能指标，需要在地面进行多参数、多状态的半实物仿真测试。本成果包括系列化舵机伺服性能地面仿真测试设备，包括：电动负载模拟加载测试设备、舵机刚度和模态测试设备、机械式正/反操作力矩加载台、剪切冲击负载测试台、舵机复合加载台。 上述系列设备用于高性能舵机系统的地面半实物仿真测试，面向航空航天科研院所的型号任务需求定制，广泛用于各种小型无人飞行器（如导弹、无人机）舵机系统的地面测试，也可用于民用精密旋转输出机电作动器的动/静态伺服性能测试。所有设备均采用电动加载，结构简单，现场改造工作量小，加载精度高，工作稳定可靠。 上述设备均为北京航空航天大学机器人所研制，具有自主知识产权。
北京航空航天大学
2021-04-13
智能交通运输仿真及测评系统
智能交通运输仿真及测评系统包括交通仿真和智能交通测评两大部分，主要由城市交通控制仿真系统、列车调度仿真系统、铁路行车安全保障系统以及驾驶员可靠性及适应性检测系统线成。城市交通控制仿真系统是一个复杂的巨型系统。目前国内仿真仅限于四个节点（交叉口），而该系统是能仿真150个节点的大型路网系统，具有国内领先水平。动态性、随机性和操作性很强的系统。其主要内容如下： 列车调度仿真系统基于定性仿真理论的铁路行车仿真技术，利用定性仿真中的推理仿真、并行仿真等理论以及面向对象的抽象建模技术，结合铁路行车系统的实际情况，建立以分局高度所日常工作为背景的铁路行车仿真系统。该仿真系统包括： 1、调度区段环境仿真 1）车站、区间基础设备仿真：研究包括道岔、信号机、轨道区段等基础设备建模方式，描述其属性、动作以及行为，如道岔开通方向变更、信号机颜色转换等，并建立动态仿真模型； 2）车站联锁关系、区间闭塞关系仿真：研究联锁关系、闭塞关系的抽象方式，建立进路、闭塞分区等帛象模型，描述其属性，并实现进路、闭塞分区的行为动作，如锁闭、取消、自动解锁等； 3）车站各种作业、任务仿真：建立车站接车、发车、等作业的罗辑模型，描述作业的基本属性，实现其行为动作，如控制进路、控制列车等，建立车站客货运业务仿真模型，模拟车站的客货运业务。
西南交通大学
2021-04-13
铁路货车装载与列车编组运行仿真软件
本研究成果基于微机硬件平台和通用WINDOWS平台，提供两种仿真实现技术途径和软件框架，一是采用电影动画技术，基于AUTOCAD、3DS、Authorware软件交互实现，这种技术适合复杂动态场景，实时性能要求高的场合，缺点是观察路径基本固定，须预先交互设置，消耗微机存储资源，适合机电产品结构组装、性能、外观多媒体演示；一是采用程序动画技术，基于VC OPENGL平台，运动路径和观察路线可以在线交互设定。正在研究基于分形几何建立山水树木自然场景，基于地质等高线图、GIS等数据建立三维数字地面模型，基于MRI CT图片建立数字化人体器官模型，正开发基于三维数字地形的土石方开挖、土木工程规划、虚拟铁路虚拟小区效果演示、房屋内装饰布置演示，铁路站线网络信息多媒体查询软件。
西南交通大学
2021-04-13
3D体育虚拟仿真教学系统
北京工业大学
2021-04-14
生产线调度、布局设计与仿真系统
生产线仿真是生产线设计规划中全面分析系统的有效和不可缺少的重要工具。通过生产线设计规划、控制调度以及仿真建模等技术的研究，建立一个集设计规划、生产调度、仿真与优化为一体的生产线集成设计规划系统。使用户在设计规划阶段就可以对生产线的静、动态性能进行充分的预测、比较和论证各种方案，并对出现的问题提出合理的解决方案。从而确实有效地协调生产线从设计规划到实际运行各个阶段的关系。 系统的主要功能包括:(1) 能够并行地确定生产线系统的规模、构成和布局；(2) 能实现对生产线结构布局和作业计划调度进行仿真，验证设计方案并给出详细的派工方案，输出设备运行状态和性能指标，为生产线的规划设计和实际加工的作业计划安排提供可视化分析工具；(3) 能够以三维动画动态显示生产线运行状况，按照统计方法计算生产线最终性能，在各个层面上对生产线进行综合评估。
北京理工大学
2021-04-13
射频消融治疗动脉瘤的仿真研究
北京工业大学
2021-04-14
创新微纳包装材料仿真设计技术
包装材料是消费者在接触商品时看到、触摸到的实体物质，与消费者直接接触。包装材料在商品的销售中发挥着承载信息的作用，同时传递情感。新一代消费者在很多商品相对同质化的背景下，将产品的外观和包装作为选购商品的一个重要考虑因素。因此很多高科技公司在设计产品时非常重视包装材料的设计。比如主流的手机生产厂家，包括苹果、华为、三星、小米等，投入大量的人力物力设计和生产新的手机外壳。由于采用纳米制造技术，具有全息效果和可变色的手机外壳的成本甚至高于手机中一些核心部件的成本。但是良好的市场反应证明消费者对产品外观的需求不弱于对产品性能和功能的需求。
新一代的微纳包装材料指材料的特征尺寸在微米甚至纳米级别，与入射光相互作用时，表现出特殊外观的一类包装材料。由于这种材料包含微纳尺度的重复性结构，需要复杂的工艺实现大规模生产。这样的特点对微纳包装材料的设计提出了非常高的要求。从消费者研究的角度出发，要求这些材料具有心理学范畴的属性，包括柔软感、高级感、金属感等;从制造技术的角度出发，需要通过控制工艺参数来调整微米或纳米尺度的材料结构。本研究工作需要解决的核心技术问题是如何按照消费者心理需求，来实现对生产工艺的控制，得到理想的微纳包装材料。传统的设计方法通常需要经过多次迭代，反复地进行试生产和消费者调查实验。由于试生产成本高且需要大量时间，导致新材料的研究工作缓慢而昂贵。
仿真设计方法综合运用计算材料学、计算光学、计算机图形学、情感计算等方面的研究成果，可以实现对创新微纳包装材料的仿真设计，在不需要进行试生产的情况下，通过计算机模拟具有微纳尺度复杂结构的高分子材料的光学散射特性，生成具有高真实感的产品外观图像，直接用于消费者调查工作，具有非常好的应用前景。
北京理工大学
2022-05-13