基于MATLAB/Simulink工业机器人模糊PID阻抗控制仿真研究

针对工业机器人的控制精度与响应速度问题,提出一种基于位置的模糊PID阻抗控制算法,对机器人进行力控仿真研究,根据拉格朗日方程和Simulink仿真平台搭建六自由度工业机械臂控制仿真,对其进行正逆运动学及动力学分析,验证所提算法的有效性和适用性,结果表明该算法具有良好的控制效果,进一步降低控制过程的接触力与位置误差,提高机器人控制精度。

基于MATLAB/Simulink对光伏电池建立模型与仿真

基于光伏电池数学模型,对光伏电池板的工作原理进行简要分析并给出其等效电路,使用MATLAB/Simulink对其建立仿真模型,并且通过在不同的环境下来测试光伏电池模型的特性,仿真结果与理论上的光伏电池P-V、I-V特性曲线基本吻合,证明所建立模型的合理性,对光伏电池在现实中的应用具有实际意义并对找到光伏电池合适的工作环境和实现其的最大功率提供了理论依据.

基于MATLAB/Simulink牵引整流机组的仿真研究及应用

介绍了24脉波整流机组的基本原理,使用MATLAB建立了24脉波牵引整流机组的仿真模型,介绍了详细的参数设置,并验证了仿真计算结果与理论公式计算结果的一致性,证明了模型的正确性;通过整流器直流侧过压保护的仿真,验证了电容器性能降低对直流侧输出电压峰值、峰峰值以及波形的影响,为整流器元件性能降低后输出的电能质量提供判断工具。

基于MATLAB/SIMULINK的机械工程控制研究

针对“机械工程控制基础”工程实例不足、学生理解其知识体系存在一定困难等问题,文章对“机械工程控制基础”的内容特征进行分析,阐述了“机械工程控制基础”对于应用型本科机械类学生的重要性,概述了传统教学方法特点,研究了“机械工程控制基础”的工程属性及其研究流程,介绍了MATLAB/SIMULINK软件的基本原理和特点,并结合其优点,说明了其在“机械工程控制基础”中的重要作用与意义。以单容量水箱液面自动控制系统为例,详细描述了MATLAB/SIMULINK软件在工程实际应用中的研究,生动阐明了系统参数变化对其动态特性的影响规律,通过对仿真结果的分析和比较,更直观地展示了不同控制方法的优缺点。

一种基于MATLAB/Simulink的列车制动性能计算方法

介绍了国内外相关制动标准规定的制动性能评价方法,并以CR200J型动力集中动车组和CR400AF型动力分散动车组为例,根据列车制动减速特性和运动学相关理论对列车制动过程进行了数学建模,对列车运行阻力、坡道力和车辆自身制动力等参数进行计算。利用MATLAB/Simulink软件分别进行了列车制动距离、制动时间和黏着校核等仿真计算,并对CR200J型动力集中动车组紧急制动时各作用力随速度的变化规律进行仿真。针对提出的列车制动计算方法,文章对列车制动距离和制动时间进行了试验验证,结果显示,计算结果与试验结果具有良好的一致性,表明了制动计算方法满足设计要求。文章为列车制动计算提供了一种新思路,为制动系统设计优化、状态监控、性能预测、虚拟验证等制动系统数字孪生仿真技术研究进行了技术储备。

基于MATLAB Simulink移动式增氧机运动建模与仿真

为深入了解四轮驱动式移动式增氧机的不同状态下的运动特性,针对当前经验公式计算所得的四个明轮推力偏大,对控制系统设计不利的问题,提出了一种基于MATLAB Simulink的仿真方法,用以模拟移动增氧机的运动过程。建立了运动过程的数字仿真模型,仿真分析了移动式增氧机前进和原地增氧模式。结果表明:仿真模拟结果与实际运动特性相符。在前进模式下,移动式增氧机能够实现直线前进;在原地增氧模式下,可以实现原地静止。充分验证了所提数学模型的准确性,对移动式增氧机运动过程的理论研究和实际应用提供了一定的参考价值。

MATLAB Simulink在电机控制中的应用

文章探讨了MATLAB Simulink在电机控制领域的应用,介绍了如何利用MATLAB Simulink进行电机控制仿真的操作步骤和仿真算法,并探讨其与电机控制相结合的创新应用方法,以期为MATLAB Simulink在电机控制中的应用提供有力支持。

基于Matlab/Simulink的线性分组码仿真分析

分析线性分组码的原理及特点,根据线性分组码差错控制通信系统的组成,利用Matlab/Simulink仿真技术实现基于线性分组码差错控制的通信系统的仿真建模与分析。仿真实验结果有助于学生直观地理解线性分组码的编码与译码工作原理、差错控制特点,以及检错、纠错的理论过程。

Matlab/Simulink在“自动控制原理”课程教学中的应用探讨

Matlab是由美国MathWorks公司开发的一款科学与工程计算软件,涉及应用代数、数理统计、自动控制、数字信号处理、模拟与数字通信及动态系统仿真等内容,在电气、机械、化工自动化等相关基础专业课自动控制理论中得到了广泛应用。由于自动控制原理课程理论性强、公式应用灵活、前后联系紧密,且要应用大量的物理、数学相关知识,内容抽象,一般学生难以理解掌握。而Matlab包含丰富的线性连续系统时域、频域分析函数,具有编程简洁、仿真效果直观、方便的优点,能帮助学生理解和掌握分析系统的特性。因此,使用该软件来代替手工计算,分析控制系统中的数学模型具有重要的意义,特别是系统中提供的大量函数、控制系统工具箱和Simulink仿真功能,使用简单、操作方便、易学易用。充分利用Matlab控制系统提供的函数、画图工具和Simulink,将其应用于自动控制理论实验教学中,从而克服了自动控制理论教学课时少、太抽象的问题。

基于MATLAB_App Designer电力电子虚拟仿真实验系统设计

根据MATLAB_App Designer提供的界面布局功能,运用MATLAB_Simulink搭建电力电子仿真模型,设计了一套人机交互式电力电子技术仿真实验系统。该系统包含典型的电力电子仿真模型和实例,可以帮助学生和工程技术人员学习电力电子电路的工作原理,分析和研究参数设置对电路电压、电流等波形的影响,有利于提高学习者对电力电子技术的研究和设计能力。

面向“新工科”建设的项目导向MATLAB教改实践

由于简单、直观等优点,MATLAB已是本科阶段大多数工科学生需要掌握的技能之一。在此基础上,为顺应“新工科”建设,课程组在MATLAB教学过程中,采用基于项目导向的编程训练,通过给学生指定或让学生自拟研究题目的方式,引导学生查阅相关资料,了解所选研究题目的背景与研究动态;再利用掌握的MATLAB编程技能、工具箱和专业知识,完成研究题目。实现将课程教学与专业知识深度结合的教学目的,既培养学生针对问题的计算思维和编程能力,又促进学生对专业知识的深入理解和掌握,为学生今后开展相关研究奠定工程实践基础。

强化工程案例教学,促进研究能力培养——以“MATLAB与化工数值计算”课程为例

为了更好地培养学生基于科学思维和工程实践的研究能力,以大量真实化工案例剖析为驱动,将工程案例教学法有机融入“MATLAB与化工数值计算”各个教学环节,通过工程案例教学架构设计、工程案例教学群组开发、工程案例教学方案实施以及工程案例教学考核评价等多种教学方式来不断强化学生利用先进技术方法和工具解决化学化工过程复杂工程问题的专业综合能力,有效助力我国能源化工行业“工业4.0”的升级与改造。

电动助力转向系统Carsim-Simulink联合仿真控制研究

电动助力转向系统作为电动汽车的主流配置,其性能好坏对整车转向操纵稳定性能有重要影响。以某款自主品牌电动汽车EPS系统为研究对象,进行动力学分析并依次建立Simulink子系统模型。根据实车参数,设计直线型助力特性曲线并输入前述模型,最终建立Carsim/Simulink联合仿真运动学模型并开展国标操纵稳定性仿真试验。结果表明:在方向盘转向角脉冲和角阶跃试验中,较无EPS助力控制车型,有EPS助力控制车型具有良好的车辆瞬态响应度和操纵稳定性;在转向轻便性试验中,验证本款车型助力特性合理,车辆具有较好的助力效果。

MATLAB在“张量分析”课程教学中的应用

张量分析是一种重要的数学工具,它在相对论、电磁场论和连续介质力学等诸多学科都有着广泛的应用。掌握这种数学工具,已成为从事相关科学研究的必备基础。然而,张量分析中非欧几里得空间局部切标架的存在,增加了张量计算和分析的复杂性。学生在学习“张量分析”课程时面临着抽象概念和复杂公式的理解上的困难。本文提出利用MATLAB工具在绘图、脚本编程和符号推导等方面的强大功能,从旋度分析、坐标变换和定理辅助证明这三个方面,并结合MATLAB脚本代码,展示MATLAB工具辅助于该课程教学的重要作用。教师借助该工具开展课程教学,将帮助学生有效提高对张量分析知识的理解。学生掌握了该课程的基础知识后,便能进一步使用MATLAB的张量工具箱或Pytorch深度学习库进行张量运算操作。

基于CarSim/Simulink的计算机控制系统综合实验设计

针对计算机控制系统课程中控制算法设计与仿真实现,设计了基于CarSim/Simulink的控制综合实验方案。以4轮独立驱动小车为对象,要求学生熟悉其基本工作原理,并在非线性动力学模型基础上,进行局部线性近似,设计反馈控制器,模拟小车控制。使用CarSim仿真软件可直观地模拟调整4轮独立驱动小车的质量、质心位置和转动惯量等,实现个性化选择,搭建车辆模型;与Simulink接口互通,在Simulink中完成控制算法。实验设计旨在使学生夯实计算机控制系统的理论基础,并逐步过渡到控制工程,理论联系实际,培养其解决复杂工程问题的能力。

基于Matlab的运动控制系统实验平台设计

针对运动控制系统课程在传统教学中,学生在课程理论知识学习和利用Matlab/Simulink仿真阶段,缺少实际控制单元设计与开发实际工程训练的问题,设计了一个基于Matlab的运动控制系统实验平台,在实验平台使用基于模型设计的方法可实现从仿真测试到实物测试一体化;通过介绍实验平台中的PC端环境配置流程以及实验平台中驱动器的构成给出了实验平台的总体设计方案;说明了实验平台应用基于模型设计的方法实现代码自动生成的流程,并对基于模型设计的开发流程进行了详细的阐述;通过案例永磁同步电机转速、电流双闭环控制系统在实验平台经过模型在环仿真、软件在环仿真、处理器在环仿真,最后到实验平台进行实物测试的流程与实验结果来达到验证实验平台的优点及其可行性和有效性的目的。

基于Simulink的2PSK调制与解调系统的仿真分析

分析2PSK调制和解调的原理,采用Matlab环境下的Simulink仿真工具箱实现2PSK调制及解调系统的仿真建模与分析。仿真实验表明,仿真结果和理论分析内容一致,验证了仿真模型的正确性。该方法有助于相关研究者直观地理解相移调制与解调系统的组成及工作原理,对实际工程应用也有一定的借鉴作用。

基于Matlab的超磁致伸缩骨传导振子设计平台研发

针对声学领域中利用稀土超磁致伸缩材料(GMM)设计的微型骨传导振子结构设计计算复杂的问题,提出设计一款稀土超磁致伸缩骨传导振子的结构设计平台。在稀土超磁致伸缩换能器设计理论的基础上,利用Matlab强大的数据处理能力和GUI图形用户界面功能搭建了骨传导振子的设计平台。该平台可以对骨传导振子内部的GMM棒、激励线圈、预压力机构等部件进行设计计算,还可对骨传导振子的性能指标进行检验。该平台操作简单,可根据设计要求进行改变参数,有效地提高了设计效率。

工程教育背景下MATLAB在通信原理教学中应用

在工程教育专业认证的背景下,为有效开展通信原理课程的综合实践,提升教学效果,将MATLAB设计引入教学活动中。以工程教育理念为指导,改进传统实践教学不足。以CDMA设计为案列,介绍新思路下教学设计与实施过程,注重培养学生解决复杂工程问题能力,构建多方面综合教学考核评价体系,激励学习主观能动性。实验结果表明,该方法有效可行,满足工程教育专业认证人才培养需求。

基于ROS-Matlab的移动机器人仿真研究

结合Linux下ROS系统高性能的仿真工具和跨平台兼容性,以及Matlab强大的计算能力、丰富的工具箱和函数库,通过建立ROS-Matlab的仿真控制系统,对移动机器人的关键技术进行研究。文中介绍了ROS-Matlab系统的框架和功能,首先,使用Gazebo构建2D仿真室内环境,通过Solidworks创建移动机器人模型,并将该模型以URDF文件形式导入ROS环境中;其次,利用SLAM_gmapping算法对仿真室内环境进行扫描建图,由Simulink发布目标点坐标和目标点导航话题,控制移动机器人完成导航任务;最后,由Simulink发布轨迹跟踪话题,控制移动机器人进行轨迹跟踪。通过仿真验证,由所建地图、目标点导航和轨迹跟踪曲线说明仿真系统的可行性,为机器人研究提供参考。