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专业设计与仿真实验简介
发布日期:2013-11-02  浏览次数:753

    

    机电类专业在关注学生基础专业理论基础的同时,越来越注重学生工程化设计和实践能力的培养。而工程化能力的培养需要借助专业的技术方法,通过完整的设计、验证、测试的实验实践的方式获得。

    作为传统专业实验的补充,使学生初步掌握相关专业的仿真软件技术,可使实验内容紧密联系课本内容,比较全面地概括和反映知识点,将课堂内容具体化。

    一方面继承实物实验可操作性、参与性强的优点,另一方面又可利用计算机优势,发挥其直观、动态模拟、迅速准确、资源共享、资金投入量少等特点,从而建立一种新型的实验教学方式,进一步提高教学效率。
    机电类专业学生在机电系统设计与实现的能力培养方面,包括电子电路EDA、机械CAD/CAM仿真、测量与控制三大模块:

 


    EDA(Electronic Design Automation)是电子设计领域最常用的设计手段。它是利用计算机仿真和计算技术,使得电子产品的设计包括原理图、结构设计、制造和加工以及性能分析全部在计算机上完成。虚拟技术的发展使电子线路的分析设计过程得以在计算机上轻松、准确、快捷地完成。这样,一方面克服了实验室在元器件和规格上的限制,避免了损坏仪器等不利因素,另一方面使得实验不受时间及空间的限制,从而促进电子线路实验教学的现代化。
    计算机仿真是电子产品设计不可缺少的环节。让学生学习并掌握专业设计EDA类软件(包括Matlab、Ansys、各类电路设计与仿真工具SPICE、multism、PCB设计软件Altium designer、IC设计软件Cadence。Verilog、SynopsysPLD设计工具等)以及分析类使用方法,以便让学生掌握电子电路的设计方法和验证技术。

    机械CAD/CAM仿真是机械类各专业学生必须掌握的基础。掌握计算机辅助设计及制造专业设计方法,通过仿真直观了解数控系统控制方法以及加工中心的工艺流程,以培养学生抽象思维能力、空间想象能力和对运动学、动力学、材料学等知识的综合运用能力。

    现代测控系统的构成具有网络化、软件化、模块化和机电的特点。系统也从单点的测量到分布式测量、点对点的控制到一对多的集散控制、单一的传感测量向兼具检测、分析、控制的机电一体化复杂系统方向发展。测控系统功能的集成性使得机电系统的设计包含个性化机械结构设计、智能化检测软件编程到电控电路设计等一系列复杂问题。对学生多学科知识交叉性和工程化能力要求更高。复杂测控系统的构建越来越需要借助虚拟仿真和设计技术实现从系统原理上的定性仿真分析,到考虑分系统功能模块的定量仿真分析。
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