北京化工大学：《化工过程与控制仿真实习》课程教学资源（文献资料）仿真技术进展（仿真技术的现状与发展）

仿真技术的现状与发展 北京化工大学信息科学与技术学院 吴重光 ■仿真技术基本概念 ■仿真技术的应用 ■仿真技术优点 ■过程工业中最关键的技术 ■过程模型的需求 ■自动设计将取代CAD ■仿真训练的作用 ■仿真技术的发展

仿真技术的现状与发展 北京化工大学信息科学与技术学院 吴重光 ◼ 仿真技术基本概念 ◼ 仿真技术的应用 ◼ 仿真技术优点 ◼ 过程工业中最关键的技术 ◼ 过程模型的需求 ◼ 自动设计将取代CAD ◼ 仿真训练的作用 ◼ 仿真技术的发展

仿真技术的基本概念 过程系统 仿真器 建模 仿真 数学模型

仿真技术的基本概念 过程系统 数学模型 仿真器 建模 仿真

仿真技术应用领域 ■ 军事工业及训练 核电、核弹 ■ 电子工业 ■ 航空 ■ 航天 ■ 汽车 ■化学工业 ■ 石油工业 制药工业

仿真技术应用领域 ◼ 军事工业及训练 ◼ 核电、核弹 ◼ 电子工业 ◼ 航空 ◼ 航天 ◼ 汽车 ◼ 化学工业 ◼ 石油工业 ◼ 制药工业

仿真技术应用实例 宇宙模型（10亿星系，150亿光年) 三维仿真核爆炸获得突破(2000.7.16) 波音-777仿真设计和试飞 ■ 埃克森石油公司三维岩仿真，勘探费省66% ■汽车仿真碰撞，省27.5万美元/次 美国生物数字制药公司仿真研究，省研制费90% 美宝洁公司仿真计算尿布、润肤液提高竞争力 污水处理仿真设计研究 美国思想工具公司推出企业管理仿真训练软件 数字仿真天气预报 输油管线实时在线泄漏监测

仿真技术应用实例 ◼ 宇宙模型（10亿星系，150亿光年） ◼ 三维仿真核爆炸获得突破（2000.7.16) ◼ 波音-777仿真设计和试飞 ◼ 埃克森石油公司三维岩仿真,勘探费省66% ◼ 汽车仿真碰撞,省27.5万美元/次 ◼ 美国生物数字制药公司仿真研究,省研制费90% ◼ 美宝洁公司仿真计算尿布、润肤液提高竞争力 ◼ 污水处理仿真设计研究 ◼ 美国思想工具公司推出企业管理仿真训练软件 ◼ 数字仿真天气预报 ◼ 输油管线实时在线泄漏监测

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仿真技术的优点 超大规模系统的研究 ■ 设计可行性分析 超前预测 ■ 极限或破坏性试验 ■低成本 ■ 节能 ■高效 安全 ■环保

仿真技术的优点 ◼ 超大规模系统的研究 ◼ 设计可行性分析 ◼ 超前预测 ◼ 极限或破坏性试验 ◼ 低成本 ◼ 节能 ◼ 高效 ◼ 安全 ◼ 环保

过程工业中的关键性计算化技术 ■计算分子科学(CMS) ■计算流体动力学(CFD) ■过程建模 ■仿真 ■操作优化 ■过程控制

过程工业中的关键性计算化技术 ◼ 计算分子科学 (CMS) ◼ 计算流体动力学 (CFD) ◼ 过程建模 ◼ 仿真 ◼ 操作优化 ◼ 过程控制

过程建模的需求及挑战 ■在过程全部操作范围内具有高精度 ■动态模型的运行速度是实时的50至500倍 ■ 一天可以建立任何过程系统的模型 ■动态模型能跟踪工厂运行 ■标准数据交换 (OPC)

过程建模的需求及挑战 ◼ 在过程全部操作范围内具有高精度 ◼ 动态模型的运行速度是实时的50至500倍 ◼ 一天可以建立任何过程系统的模型 ◼ 动态模型能跟踪工厂运行 ◼ 标准数据交换 （OPC）

自动设计将取代CAD 动态仿真工具将用于产品开发 ■ 将减少新产品的成本和投放市场的时间 ■ 中间试验将减少 开车可行性分析 验证过程的能量及物料平衡 事故和安保系统试验 ■操作员培训

自动设计将取代 CAD ◼ 动态仿真工具将用于产品开发 ◼ 将减少新产品的成本和投放市场的时间 ◼ 中间试验将减少 ◼ 开车可行性分析 ◼ 验证过程的能量及物料平衡 ◼ 事故和安保系统试验 ◼ 操作员培训

用户 系统开发人员 监控人机 应用开发人员 界面 补充块 物性库 图形组榠 驱动信息库 仿真运行调度 积块库 算法库 下 中心 网络拓扑 块信息库 调试模块 数居库 历史记录 实时数据库 系统开发人员 DCS仿真器 多媒体界面 控制系统 过程分析 忧化控制 真实DCS 生产装置 设计 培训学员 培训学员 设计人员 研究人员 生产技术 人员 生整未