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虚拟实验室（Virtual Laboratory）这一概念最早由美国威廉·沃尔斯教授提出，经过二十多年的发展逐渐成为了国内外各组织研究的热点。本文对于虚拟实验室技术在国内外教育培训领域的应用进行了研究，从国内高校发动机实验教学现况出发，提出了构建发动机虚拟实验室系统。在分析国内外对于发动机虚拟实验室技术应用的基础上，通过对比传统实验室系统的组成系统并结合实际需求，探究相关解决方案，最终研究确定使用Microsoft Visual Studio2010为发动机虚拟实验室系统的开发工具，编程语言为C#。初步设计了虚拟实验室系统的结构框架之后，进一步针对系统中典型模块的开发确定合适的解决方案，包括认知实验室与性能实验室的程序设计、发动机仿真模型设计以及混合编程工作等。考虑虚拟实验室系统主要针对实验教学和岗前培训需要，对于仿真结果的精度要求不高，采用的仿真模型是图表模型，确定使用MATLAB构建发动机脉谱模型。在搭建系统结构框架的同时为发动机虚拟实验系统预留加入不同功能模块的扩展空间，本文进行的工作如下：1）利用C#语言开发虚拟实验室系统，完成了部分实验室子模块的界面设计，包括认知实验室、性能实验室以及控制台的界面设计以及相关编程工作，如界面的可视化优化设计、认知实验室中的演示模块设计以及仪表盘模块化设计等。2）在虚拟实验室系统中实现了对发动机仿真模型的调用，完成了C#与MATLAB混合编程，利用MATLAB构建发动机三维脉谱图模型，基于热力循环曲线设计了工作过程热力计算模型。3）针对发动机虚拟实验设计了负荷特性实验操作模块，并加入实验安全操作、实验仪器装置以及实验参数的介绍模块。