机械基础虚拟仿真实验平台针对机-电-液三个专业方向，相应的实验教学内容也设置了机构运动及动力学虚拟仿真实验、机械电子与仪器虚拟仿真实验和液压系统虚拟仿真实验等三个模块。

（1）机构运动及动力学虚拟仿真实验模块

本模块基于ADAMS、Solidworks/Motion等仿真分析软件，并结合学生所学的《机械原理》、《机械设计》等课程，解决机构类型设计、尺寸设计、运动与动力学仿真等工程技术问题，通过虚拟设计与实验，深入了解机械工程人才必须掌握的一些基本知识和技能，对虚拟样机技术在机构设计中的应用有一个较全面的认识，对机构设计中的一些具体问题能提出解决的方法和途径。其中，该模块的铰链四杆机构建模与仿真实验项目可实现三种类型的铰链四杆机构运动与动力学仿真，让学生掌握ADAMS、SolidWorks/Motion的铰链四杆建模方法，实现铰链四杆机构运动与动力学分析，掌握四杆机构的分类与特点，了解铰链四杆机构运动特性；汽车减速器设计与仿真实验项目可实现汽车减速器设的建模与模拟，使学生汽车减速器设建模方法，掌握汽车减速器设工作原理，了解汽车减速器对汽车性能的影响；挖掘机工作装置动力学仿真实验项目可实现ADAMS、MATLAB/SIMULINK的ESP系统的数值建模，使学生掌握挖掘机机构的工作原理，了解末端执行机构对挖机性能的影响。

                                    

 图1  ADAMS仿真分析流程      图2  汽车前悬架系统ADAMS仿真

 

图3  挖掘机工作装置Solidworks仿真建模

 

（2）机械电子与仪器虚拟仿真实验模块

考虑到机械电子仪器台套数有限，难以保证每人都有机会实际操作， 教师可利用虚拟仪器与测试技术实验、单片机虚拟仿真实验和控制系统仿真实验对学生开展虚拟仿真实验教学， 待学生熟悉设备操作方法后再进行实际操作，有效降低了因误操作而带来的仪器设备损耗风险。

l     虚拟仪器与测试技术实验

本中心拥有基于NI PCI数据采集卡、通用型工业控制计算机以及LabVIEW开发软件平台组成的虚拟仪器实验平台，结合学生所学的《虚拟仪器技术》、《算法与c程序设计》等专业课程，使学生了解虚拟仪器的构成，掌握LabVIEW基本程序设计以及虚拟仪器系统的设计与程序开发，从而提高学生的编程能力和工程实践能力

l     单片机虚拟仿真实验

本中心拥有基于Proteus电子设计自动化软件与Keil软件组合构成单片机虚拟仿真实验平台，结合学生所学的《测控电路设计》、《单片机原理及应用》、《机械电子学》等课程，使生深入了解单片机硬件组成、硬件电路的设计及相关的软件编程，提高学生的单片机调试能力与软件开发能力，进一步提高学生的实践能力。

l     控制系统仿真实验

本中心拥有基于美国The MathWorks公司的MATLAB软件以及SIMULINK仿真模块构成的控制系统仿真实验平台，并结合学生所学的《机械控制工程基础》专业课，开展控制系统仿真实验教学，从而提供学生机械工程控制理论知识的运用能力和创新能力。

（3）液压系统虚拟仿真实验模块

为了让学生对液压元件、液压回路工作原理、电液控制技术有更全面的掌握，并能把所学知识能应用到工程车辆液压系统的设计，中心按照虚拟结合的原则设置了液压系统虚拟仿真实验模块。目前，该模块已完成了液压与液力传动仿真实验和工程车辆电液控制系统仿真实验的建设。

l 液压与液力传动仿真实验

本实验充分利用欧博官网建有的国内先进“液压与液力传动实验室”，并结合学生所学的《液压与液力传动》等课程，在实验室拥有AMESim、MATLAB/SIMULINK等大型液压系统仿真软件的基础上，开展液压与液力传动仿真教学。通过液压系统仿真、工作动画及工作曲线，让学生深入理解各类液压元件及经典液压回路的工作原理。本实验的开展，能有效提高学生的学习兴趣，挖掘学生的创新能力。

                                   

图4  汽车柱塞泵虚拟仿真                 图5  汽车柱塞泵虚拟动画

l 工程车辆电液控制系统仿真实验

实验基于AMESim、MATLAB/SIMULINK等仿真软件平台，并结合学生所学的《工程机械电液控制技术》、《工程机械液压系统分析》等课程，实现工程车辆电液控制系统的，具体包括工程车辆电液比例技术、基于总线的电液控制技术等电液控制系统的仿真演示，通过形象的动画、视频、人机交互，让学生深入了解电液控制系统的结构及工作原理。

 

图6  挖掘机电液控制系统虚拟仿真    图7  电控挖掘机仿真及动画

 

附件：