连铸全称为连续铸钢,指钢水经过连续浇铸最终凝固成固态铸坯的工艺流程。随着冶金工业技术的不断发展,引进相关专业的技术人才显得更为重要,而传统的连铸培训面对经费受限、训练场地设备缺乏等问题,只对学生进行课本讲解、视频讲解等课堂教学方式,学生不能详细理解全部的课程知识,而组织参观学习虽能让学生更直观的了解连铸工艺,但由于连铸现场环境恶劣,学生基本上不可能进行实地操作,考虑到学生的安全等一系列问题,该方式并不能进行广泛实施。本课题将虚拟仿真技术与连铸工艺有机结合,建立了面向相关专业的学生或企业员工培训的连铸虚拟仿真系统。在分析连铸工艺流程的基础上,对连铸车间及设备进行3D建模,真实还原了学生在培训过程中的连铸生产场景,实现了高度沉浸感,并依据连铸实际控制方式编写了交互接口和控制脚本程序,设计了虚拟设备的多种交互方式,使培训者可通过实际操控对连铸工序进行整体把握,实现了高度交互性。此外,重点研究了连铸二次冷却区域的铸坯温度分布和冷却水量预测仿真。建立了铸坯凝固传热数学模型,通过数值模拟的方法来获取铸坯的温度分布。引入了改进的粒子群算法(CV-PSO),并结合最小二乘支持向量机(LSSVM),实现了对二冷水量的优化预测。开发了数值仿真的用户界面,仿真结果验证了算法的有效性。在学生缺乏实际操纵设备的临场感方面,设计了与之匹配的数据手套,定义了学生在训练过程当中的手势,增加了培训过程的交互性和学生的实际操作动手能力,经实验证明该数据手套具有良好的手势识别率,能够有效地控制虚拟设备。图25幅;表8个;参56篇。