基于MATLAB/Simulink的捷联惯性导航系统仿真

介绍了仿真软件MATLAB/Simulink及先进的仿真系统平台软件RT-Lab,设计了龙格-库塔积分模块,用于解决在使用定步长求解器及数字时钟情况下的积分精度不高的问题;建立了基于MATLAB/Simulink的捷联惯性导航仿真模型;并将系统分解成一系列功能相对独立的模块,如轨迹发生模块,捷联惯导解算模块;并进行了仿真验证,得到的姿态、速度、位置误差与理论值相符,证明了仿真模型建立正确、方法采用得当、有效。

EYESi模拟器结合Wet-lab在白内障手术培训中的效果评价

目的:比较单一EYESi虚拟手术模拟器(Dry-lab)、Wet-lab以及两种方式联合教学在超声乳化白内障吸除显微手术培训中的效果及差异,以期探索更科学高效的教学方式。方法:选取中山大学中山眼科中心接受住院医师规范化培训的1年级住院医师18名,随机分为Dry-lab组、Wet-lab组和联合组,每组各6人,分别接受8次有效Dry-lab训练、8次Wet-lab训练、4次有效Dry-lab训练联合4次Wet-lab训练。培训前后问卷调查评估三种教学方式的模拟效果与学员满意度,并在猪眼模型上考核超声乳化白内障吸除手术的三个主要步骤,以评估学员的培训效果。结果:Dry-lab与Wet-lab训练均能有效帮助学员学习使用显微器械,操作手感较好。但在立体感(P=0.007)、与人眼操作相比近似度(P<0.001)以及对掌握技术的帮助度(P=0.003)上,Wet-lab优于Dry-lab训练;而在缩短培训用时(P<0.001)上,Dry-lab培训更具优势。联合培训模式培训效果优于单一Wet-lab训练(P=0.014)和模拟器培训(P=0.012),整体满意度高于Wet-lab训练(P=0.042)和Dry-lab培训(P=0.042)。结论:Dry-lab与Wet-lab训练在超声乳化白内障吸除显微手术培训中各有优势,而两者相结合的教学模式更为高效,培训效果更佳,整体满意度高。

基于RT-LAB的锡泰工程控制保护系统全数字建模与仿真

本文介绍一种基于RT-LAB的特高压直流全数字仿真建模方法,通过在Simulink中创建自定义元件,调用实际工程程序代码,实现全数字模型的精确仿真;通过分核运行和多步长分时传数据的方法,实现实时运行。与实际物模仿真试验结果的对比验证了全数字模型的准确性,表明模型既可在Simulink中离线(非实时)运行,也可在RT-LAB上实时运行,应用场景广泛。

基于Lab空间颜色量化的卡通画模拟绘制

卡通画的模拟绘制具有广泛的应用。为了提升卡通画模拟绘制的效果,通过分析卡通画的绘制特点,确定卡通画模拟绘制的步骤,主要包括图像抽象化、色彩量化、边缘检测以及图像融合,提出基于Lab空间颜色量化算法和双边滤波图像抽象化的卡通画模拟绘制算法,最后进行边缘提取并与颜色量化后的图像进行融合。从实验效果来看,所提方法有较好的模拟效果。

基于RT-LAB的某型导弹半实物仿真系统设计

半实物仿真是将部分硬件实物引入到仿真回路中的仿真,是导弹研制过程中的一个重要环节。介绍了基于先进的仿真运行框架软件RT-LAB搭建半实物仿真系统的方法。搭建了适用于RT-LAB的仿真模型;针对自制板卡,开发了RT-LAB下的驱动;编写了基于RT-LAB的仿真控制软件,完成了半实物仿真平台的设计。研究表明,在RT-LAB环境下可以方便快捷地将Simulink模型应用于半实物仿真系统,降低了构建系统的难度,缩短研制周期,并提高仿真系统的灵活性和可靠性。

RT-LAB在半实物仿真系统中的应用研究

半实物仿真是导弹研制过程中的一个重要环节。基于某型导弹的半实物仿真系统,叙述了仿真系统构架以及RT-LAB在其中的应用,详细介绍了RT-LAB软件的使用方法,并给出了搭建仿真模型以及编写板卡驱动的方法。研究表明,RT-LAB可以方便快捷地将Simulink模型应用于半实物仿真系统,减少了构建系统的难度,并提高了仿真系统的稳定性和可靠性。

RT-LAB软件在半实物仿真系统中的应用

介绍了RT-LAB软件的特点,叙述了在Matlab/Simulink环境下,利用RT-LAB软件在系统数学模型和实时仿真计算机之间搭建了一个平台,通过开发的RT-LAB系统仿真软件将系统Matlab数学模型快速、高效地加载到实时仿真计算机上运行,并给出了RT-LAB在飞机刹车半实物仿真系统中的应用实例。

风电变流器的RT-LAB硬件在环仿真系统设计与实现

对于兆瓦级风电变流器的控制算法研究多采用Matlab/Simulink、PSCAD和Psim等纯数字仿真软件,存在不能真实模拟风电变流器运行和不便于控制算法开发和移植等缺点。鉴于此,利用RT-LAB半实物虚拟仿真器和分布式数字控制器实现无缝连接,搭建了一套3 MW鼠笼型全功率风电变流器的硬件在环仿真平台,并进行了风电变流器的控制算法开发和验证。半实物仿真和实验结果表明,在RT-LAB硬件在环仿真平台上开发的软件算法可以直接应用到实际变流器系统中,且控制效果完全一致,该方法大大缩短了风电变流器的研发周期。

VLAB中虚拟设备库建模方法的研究

研究了VLAB中虚拟设备库模型需要满足的几个条件 ,在此基础上将面向对象的方法应用到虚拟设备库的建模中 ,根据组成系统的对象及其相互作用关系来构造仿真模型 ,使模型具有良好的独立性、可扩展性、可维护性和可重用性 。

采用RT-LAB的光伏发电仿真系统试验分析

光伏系统最大功率跟踪(MPPT)控制器是验证各种MPPT控制算法的关键手段,目前控制器的开发存在开发周期长、代码需要人工编写等缺点。RT-LAB实时仿真平台突出的实时性能使其在目前的试验研究和工程设计中的使用越来越广,所以有必要对其软硬件结构及其实时性能进行研究。为此,首次全面系统的介绍分布式实时仿真系统RT-LAB的硬件结构,软件结构和仿真实现流程,结合RT-LAB半实物仿真技术和光伏MPPT的特点,进行了半实物仿真试验。试验中的MPPT控制策略通过结合Simulink软件包模型搭建实现,控制器之外的主电路采用实物电路,RT-LAB的在线调参等功能可以方便的优化控制器参数。对RT-LAB在电力电子半实物仿真中的两个特殊工具ATMISE和RT-Events的特性进行了详细说明,同时阐述了RT-LAB的软件建模规范。试验表明运用RT-LAB进行光伏控制器的开发可以解决目前控制器开发中的诸多问题。RT-LAB在光伏系统上的应用为其在微网、智能电网等实时性要求较高的系统上的应用提供参考。

基于FEMFAT LAB-ADAMS的路谱获取

虚拟样机技术的发展使得车辆多体动力学仿真和虚拟疲劳耐久计算成为工程研究的必要手段,而获得可靠有效的路谱则是两种研究手段的前提。运用Femfat LAB-Adams搭建了路谱求解联合仿真平台,根据实车传感器安装位置在多体动力学模型上建立相对应的测点响应通道,以试车场采集的发动机连接点、减震器安装点等处的实测载荷谱为依据,基于虚拟迭代理论计算得到路谱。分别从时域特征、频域特征和损伤计算三方面对监测信号和实测信号进行对比,验证路谱求解的可靠性。结果表明,求解得到的路谱具有较高的可靠性,可以用于车辆多体动力学仿真和虚拟疲劳耐久计算。

基于RT-LAB的柔性直流配电网建模与仿真分析

基于实时数字仿真系统RT-LAB建立典型"手拉手"拓扑,含分布式能源光伏、锂电池以及交直流负载的直流配电网实时仿真数学模型。利用该模型对柔性直流配电系统的启停控制、指令控制等运行方式进行暂态响应特性仿真分析。RT-LAB实时仿真技术显著增强柔性直流配电网系统仿真的时效性和实用性。配网启动逻辑设计及软开关技术、逐级功率提升法的应用,有效减小了直流配电系统启动电流冲击及接入操作过电压。系统建模满足直流配电系统运行要求,对其启动控制及运行工况的仿真分析,为柔性直流配电工程建设进一步研究提供参考。

基于RT-LAB的光伏发电系统实时仿真

本文利用光伏模拟器代替传统的光伏电池,建立单级式光伏发电系统,在RT-LAB仿真平台中搭建了实时仿真模型,对系统进行了仿真研究。该实验平台克服了实物系统受光照与温度现实条件的限制,同时可以兼顾硬件环境对实验的影响,弥补了全数字仿真的不足,为实验室内进行大功率的光伏系统实验提供了一个良好的平台。

Matlab环境中机构运动仿真分析的不同方法比较

机构运动分析是机械原理课程实验中非常重要的教学内容之一。以曲柄滑块机构为例,在Matlab环境中通过常规编程、Simulink积分仿真、simMechanics仿真等方法对曲柄滑块机构的运动参数进行分析,将通过实验装置和分析结果进行对比。结果表明,3种方法均可以有效地进行机构运动仿真分析,且各有不同的特点和优势,适合具有不同基础的学生进行学习和使用,为机构运动仿真分析实验提供了有效的支持和帮助。

基于RT-LAB的飞控系统快速原型开发

针对传统飞控系统开发周期长、效率低的现状,设计了基于RT-LAB环境的导弹飞控系统快速原型仿真系统,完成其总体方案设计、软件框架构成及最后的系统集成。通过RT-LAB调用,方便地将数学仿真转换为半实物仿真。在仿真过程中,通过高速串口和数据采集板卡将系统与舵机、惯导等实物连接,以快速验证飞控算法的正确性,考核控制系统的控制性能。试验结果表明,系统具有良好的有效性、实时性和扩展性,能够满足多种型号飞控系统的研制需求。

基于RT-lab的电池硬件在环模拟器研究

随着混合动力汽车和纯电动汽车的发展,能量存储装置对汽车的安全性和可靠性的影响越来越受到重视。电池管理系统(BMS)是提高车辆安全,延长电池寿命,减少能量损耗的关键。如何对BMS的软件和硬件进行开发和验证变得非常重要。使用实际的电池进行相关的研究,会带来极大的不便之处,如实验耗时长、可重复性差、故障注入危险以及难以复现等;而单纯的软件模型不具备实时性也没有硬件的连接,可验证的功能非常有限。为了克服这些困难,使用RT-lab平台针对BMS构建了一个硬件在环测试平台,具有很好的可调性、实时性、灵活性和普适性,可以全面地对BMS进行测试,节省成本和时间。

基于RT-LAB的柔性直流配电保护系统的硬件在环测试

基于PSCAD/EMTDC等纯数字仿真软件对柔性直流配电保护系统进行的研究不能真实模拟保护装置的响应特性、也不便于保护方案的开发和扩展。鉴于此,通过实时数字仿真器RT-LAB以及保护装置的无缝连接,在国内首次搭建出基于深圳典型四端柔性直流配电网的硬件在环测试平台。该平台采用独有的e HS技术解决了实时模拟高频直流变压器的难题,可显著提升测试的时效性和实用性,具有较高的置信度。利用该平台对柔性直流配电网的三种典型故障进行了硬件在环故障测试,验证了所配置保护策略的性能。结果表明:所配置的保护方案功能全、性能好,在故障时动作准确可靠,无死区;实验结果可以直接应用到一次动模实验中,可为柔性直流配电工程的建设研究提供参考。

基于LabVIEW和Multisim的虚拟电子实验系统

利用LabVIEW构建虚拟电子实验系统,包括模拟电路与数字电路基础性和综合性实验项目,主要采用LabVIEW与Multisim联合仿真的方法来实现模拟电路实验仿真过程,充分发挥LabVIEW数字控制与Multisim模拟仿真的优势.同时,利用LabVIEW设计数字电路实验,实现了虚拟仪器开发平台的开放性、可扩展性和资源共享性.实例说明模拟电路实验和数字电路实验各模块的设计过程,证明其有效性.基于LabVIEW和Multisim的虚拟电子实验系统不仅有效的缓解实验设备条件的紧缺,大大节省了实验室的投入,还为深化教学改革提供了新思路.