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基于虚拟DCS的激励式仿真系统设计与开发的开题报告
一、选题意义
随着工业自动化的发展，激励式仿真技术在工业领域的应用越来越广泛。激励式仿真能够在实际生产中不断进行仿真试验，为现场操作人员提供更为准确的操作指导，保障生产及设备的安全性。虚拟化技术将会重构工业生产的现场环境，在工业自动化的未来将发挥越来越重要的角色。因此，本课题基于虚拟DCS（分布式控制系统）的激励式仿真系统设计和开发，将对工业生产和设备安全保障等领域产生一定的参考和借鉴意义。
二、研究内容
本课题以虚拟化技术、DCS技术为基础，设计开发一套基于虚拟DCS的激励式仿真系统。主要包括以下研究内容：
1.研究虚拟化技术和DCS技术，明确两者之间的结合方式及其优势。
2.设计虚拟DCS的激励式仿真系统的总体架构和功能模块，包括虚拟DCS的建模和仿真、故障注入、实验方案设计、数据记录与分析等方面的功能。
3.利用现有的DCS和仿真软件对激励式仿真系统的部分功能进行实现和测试，并根据工厂生产实际情况进行系统优化。
4.设计开发虚拟DCS的激励式仿真系统的图形界面，提高系统的易用性、美观性和用户体验。
三、预期结果
本课题预期达到以下结果：
1.设计出一套符合工业生产实际需求的虚拟化DCS的激励式仿真系统，可支持多种常用DCS平台。
2.开发出虚拟化DCS的激励式仿真系统的辅助工具，方便用户设计实验方案。
3.开发出虚拟化DCS的激励式仿真系统的分析工具，支持多种数据分析方法。
4.针对现场操作人员和工程师的需求，设计出易用、美观、用户体验好的虚拟化DCS的激励式仿真系统图形界面。
四、研究方法和技术路线
本课题主要采用以下研究方法：
1.文献资料研究法：收集相关文献资料，尤其是现有的虚拟化技术和DCS技术、激励式仿真系统的相关研究文献进行研究，明确研究框架和设计思路。
2.需求调研法：收集厂家和现场操作人员的需求，分析生产实际需求和繁琐操作流程，为系统开发提供参考和依据。
3.系统设计法：根据需求和分析结果，设计虚拟化DCS的激励式仿真系统总体架构和功能模块，并确定实现方案和技术路线。
4.软件开发方法：采用软件工程方法进行虚拟化DCS的激励式仿真系统开发，包括前期需求分析、需求设计、编码实现、测试维护等流程。
五、进度安排
本课题的进度安排如下：
一、文献调研和研究框架设计5周
二、需求调研和需求设计5周
三、系统总体设计和功能模块设计5周
四、系统实现和功能测试12周
五、界面设计和系统优化6周
六、论文写作和答辩准备5周
六、预期的研究成果
完成预期研究目标，得到实用的虚拟DCS激励式仿真系统，并发表国内外学术论文或获得相关专利。同时，对虚拟化技术和DCS在工业生产应用中的有帮助的已有实践提出详细有建设性的建议。