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针对大多数虚拟训练系统仅体现出演示性系统运动，而未能实现基于系统运动学及动力学进行真实训练的现状，提出了完全自主知识产权的基于半物理仿真的网络化盾构机虚拟训练系统构架。为了脱离仿真软件的产权限制，采用自建的以盾构机动力学模型为核心的虚拟样机模型，将多核异构可编程自动化控制器作为系统的控制器；使用Unity3d 实现盾构机的运动展示系统，用户可以临境化进入盾构机内部不同角度查看虚拟训练系统运动；完成的风险训练和故障模拟专家系统可以基于风险知识库及故障模型库模拟各种风险及维修状况，最后搭建了虚拟操作HMI系统并通过以太网实现网络化训练通讯。该系统填补了国内盾构机虚拟训练方面的空白，经过实验可以有效提高训练效率，降低训练成本。