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利用数字孪生增强实验体验
工程教育控制系统数字化体验博客
学术应用研发经理Murtaza Bohra
    Quanser的虚拟平台有很多优点,可以让你通过数字孪生增强实验体验,我想在这篇博客中说明其中的一些优点。在之前的博客中,我谈到了伺服电机是一个灵活和基础的教学设备也是机电一体化,机器人和控制系统的基本。这反映了为什么Qube-Servo系统可以应用到全球数百个实验室!
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    我很高兴地宣布,Qube-Servo 3的数字孪生平台现在可以使用了,它具有惊人的可视化效果!
无限制访问
    在任何课程中,有充足的时间进行实际的动手实验活动是教育工作者面临的一个经典挑战。在学生人数达到一定的数量时对于实验时间的安排就尤为重要。即使后勤处理正确,实验室的正确流程也需要确保良好的教育体验。在我看来,学生们必须在到达实验室之前准备一份实验前的问卷或一套练习,否则就有可能错过整个实验室的大局和重点。实验结束后,学生们应该通过二次问题问卷来验证他们刚刚收获的经验,否则就有可能无法将这些经验与课程材料和学习成果联系起来。
    因此,我们的所有课程都配备了实验前参考材料(以概念回顾和应用指南)、实验中程序(以鼓励科学探索和指出有趣现象)以及实验后建议评估(以提出批判性思维问题)。您可以在下面看到一些Qube Servo 3的示例文档。尽管如此,每隔一周最多只能花几个小时才能接触到真正的硬件,这还不够!
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    想象一下这样一个场景:你的每个学生都可以访问一个数字孪生平台。如果你想要更多关于学生进程的反馈,这里有一个很好的回顾。学生可以先在家里用这个虚拟设备按照自己的节奏和时间运行实验程序。他们可以在实践中多次探索课程概念,以达到他们的真正水平,然后再来到实验室,在现实生活中使用真实的设备。这简直就是锦上添花。他们在家里使用数字孪生开发的代码可以直接传输到硬件上。不需要修修补补,这提高了他们对数字孪生平台的整体实验室体验。
探索
    你是否曾经因为一个荒唐的控制增益导致设备损坏,而不得不为维修设备或完全更换设备争取预算?这种情况时有发生,这是工程探索的必经之路。但它也带来了处理后果的昂贵而耗时的过程。在你的实验室里,真实硬件的虚拟仿真平台可以避免这种问题的发生。
    如果在数字孪生平台中惯性盘从伺服电机上飞出?不用担心,点击重置按钮或重新启动您的虚拟Qube Servo 3平台。再试一次就会弄清楚为什么会发生这种事。找到控制器的关键故障点,实时调整您的增益,并让您的学生在遇到硬件问题之前清楚这一点。当然,我们的物理 Qube-Servo 3 也能证明学生的能力。看看我试着用一种基于能量的方法来调整倒立摆控制器,使摆杆处于直立位置。
在虚拟Qube-Servo 3上运行基于能量的摆动控制器
    对学生来说,接触硬件是很好的桥梁来了解理论和实践之间的差距。使用虚拟数字孪生平台进一步增强了这种体验。一定要尝试一下我们的Qube-Servo 3虚拟仿真平台,和我们Quanser的其他产品的虚拟仿真平台,联系我们可以申请30天的试用(QUANSER | 虚拟互动控制实验室 (chinaai2.com) )。在接下来的几个月里,我们还会持续更新我们硬件和虚拟仿真平台的可扩展和改进内容。
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        战略合作单位:

        中国自动化学会青年工作委员会

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