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摘要：从电气工程的自动化教学出发，对仿真平台的设计原则、功能、内容进行分析。结合信息技术、自动化技术、力控软件等探究基于ADSS的仿真平台构建，在实际应用基础上提出针对性的优化建议。
1引言
仿真平台能够为学生提供虚拟教学环境，为学生提供了反复模拟条件，实现了传统教学的全面升级和优化[1-3]，推动了电气工程及自动化教学的发展进程。电气工程及自动化仿真平台设计时要紧密结合学生需求和教学实际，在上述基础上做好内容设计和功能选择，以保证仿真训练内容能够契合学生知识、能力培养需求，实现教学效益的最大化。从整体角度而言，要依照电气工程及自动化教学内容进行筛选，合理运用线性系统及非线性系统理论、力控软件、计算机技术等对综合平台进行构建，提升虚拟仿真的科学性和有效性。要在上述技术基础上形成完善的仿真内容，确保仿真平台能够为学生提供与教学相符的仿真内容，达到基本教学要求。要做好平台间的内部关联，增强系统交互。仿真平台设计的过程中需要以内部交互为核心做好各功能模块的构建，在数据实时交互基础上及时把握学生仿真情况并给予相应的指导，以保证学生能够高质量、高效益地完成各项仿真任务，从根本上改善电气工程及自动化仿真平台实训效果。与此同时，还要做好仿真平台的拓展，结合学生个性化需求、人性化需求等形成特色仿真内容，如在仿真平台中就可以加入学生感兴趣的VR技术，通过立体仿真环境的构建增强实验操作的真实性，激发电气工程及自动化学生的仿真操作热情；可以设置互助版块，让学生就仿真实验操作过程中的各项问题及时咨询求助，使其能够顺利完成仿真内容。
2基于ADPSS电气工程及自动化仿真平台
2.1ADPSS仿真
电力系统全数字实时仿真装置（AdvancedDigitalPowerSystemSimulator，ADPSS）是当前电气工程及自动化仿真平台设计中的重要部分，其主要通过实时交互和在线仿真两部分实现虚拟平台的构建，让学生在三维环境中进行仿真操作，从而打破传统实验平台中的空间和时间限制，从根本上提升实验仿真效果。
2.2仿真平台系统
基于ADPSS的仿真平台主要包括虚拟仿真、实时通信、接口拓展等板块，设计过程中要结合实际功能需求对各板块进行完善，形成实际实验操作内容，如三相交变实验、继电器保护实验、接地距离保护实验、变压器实验、无功补偿实验等。（1）仿真技术模块。电气工程及自动化仿真过程中主要运用Matlab、EMTP等实现。本次仿真设计中对上述技术进行综合，通过ADPSS系统将仿真技术整合，形成多元化仿真内容，有效改善了高校电气教学中的实验设计效果。尤其是在电力试验、电机实验中，分别形成不同仿真形式，提升了仿真的灵活性。（2）虚拟平台构建。在虚拟仿真设计时主要借助三维立体技术实现，尤其是VR技术。在该基础上进行电器元件、操作平台等的立体化，增强虚拟仿真的视觉效果，让电机、导线、转子等能够直观展示给学生，使学生实验效果大幅提升。这种仿真环境的构建有效增强了实验视觉效果，使学生认识和操作水平明显提升，达到了电气工程及自动化仿真设计的全面优化。（3）通信模块设计。基于ADPSS仿真凭条设计的过程中形成了多元交互，包括师生交互、生生交互。其设置时教师可以通过实时控制指令对仿真平台进行控制，及时指导学生进行仿真实验和获取学生仿真数据，为其提供相应的意见及建议。学生能够在仿真平台进行在线交流，与教师和同学就实验仿真中的问题进行探究，并上传实验仿真结果。为保证上述功能的实现，需要对服务器和客户端分别设计。
2.3仿真平台软硬件设计
基于ADPSS仿真平台硬件系统主要包括ADPSS装置、防火墙、光电转换器、服务器、模拟操作终端等，其中ADPSS中存储仿真程序，中间层装置完成数据传输和交互，模拟操作终端为学生提供可视化界面，让学生进行实际仿真操作。软件系统包括ADPSS系统和可视化界面两部分。在仿真平台设计的过程中可以利用ADPSS中的ETSDAC模块进行实验构建。ETSDAC中包括常用的电机、电阻、导线等电气元件模型，可直接对其进行运用，仿真操作非常便捷。与此同时，还可以根据仿真实验要求进行UD模块添加，自定义电气元件性质和功能。如在继电器过流保护仿真中先通过ETSDAC形成零序过流继电器模块，然后依照实验操作对各部分自定义UD模块进行封装，形成实验仿真系统整体。后台设计完成后利用VR技术对ADPSS前端进行构建，形成继电保护的三维虚拟界面，让学生能够与实际实验操作结合，增强虚拟仿真的真实效果。除此之外，通信交互过程中要对借口进行设计，依照仿真功能要求对通信协议进行选择，其具体包括控制响应报文、录波命令报文等，合理设置上述报文的数据类型、数据长度等，对通信过程中的数据格式进行监测，保证ADPSS仿真能够顺利实现。尤其是报文中的数据字符串、变量、生成标记等，要进行全面监测，防止出现通信问题引起的仿真失误，从根本上提升电气工程及自动化仿真平台构建效果。
3电气工程及自动化仿真平台的应用及优化
仿真平台设计完成后可依照实际教学要求对其应用效果进行研究。以山东大学基于ADPSS的仿真平台构建情况为例，其在设计过程中结合学生需求形成了多元化仿真内容。尤其是在电机及电路模块设计中，实现了八大仿真实验的设置。仿真技术升级。结合国内外先进技术对电气工程及自动化仿真实验平台进行优化，不断提升信息技术、互联网技术、自动化技术等应用效果，做好各项技术的运用和整合，形成系统化、科学化仿真平台。如在ADPSS仿真过程中要对通信技术不断完善，结合通信接口的设置不断升级，提升在线联网交互的准确性和时效性，避免出现由通信不良或通信中断引起的仿真错误，从而全面提升基于ADPSS仿真平台设计的有效性和合理性。
4结语
基于ADPSS的虚拟仿真平台对各项仿真技术、VR视觉技术等进行整合，实现了立体化仿真环境的构建，为电气工程及自动化学生学习营造了良好的环境。在上述仿真操作过程中教师需要做好ADPSS仿真功能的设计，结合硬件设置和软件设置做好各个版块之间的关联，并借助通信技术实现系统中的实时数据传输，形成一体化、高效化仿真及通信系统，保证实验能够顺利开展和实现。
参考文献
[1]林娟,董红生.西门子S7-200和力控组态软件的PLC虚拟仿真平台设计[J].电气自动化,2017,39(06):96-98.
[2]李乃川,王书瑞,马安生,吕旅.虚拟现实技术在自动化专业教学中的应用[J].自动化技术与应用,2018,37(03):139-141+150.
[3]刘建高.基于自主学习的仿真教学研究与实践[D].江西：南昌大学，2011.
作者:陈景斌 单位:广东辰誉电力科技有限公司