基于Matlab/SimMechanics的汽车风窗刮水器建模与仿真

为了提高风窗刮水器的设计水平和效率,采用Matlab/SimMechanics物理建模工具箱对刮水器进行建模与运动仿真,阐明了这种建模方法与仿真技术的具体应用,对其他类似机构的建模与仿真具有一定的参考价值。仿真结果表明,采用该仿真技术进行产品辅助设计,具有简单、快速等诸多优点。

基于MATLAB/SimMechanics的牛头刨床机构动力学仿真

简述了MATLAB/SimMechanics软件的基本功能。根据牛头刨床机构运动简图搭建了考虑摩擦时的动力学仿真模型,采用Pro/E软件建立了该机构的三维实体模型,检测了构件的质量、转动惯量和重心,给仿真模型提供了仿真参数,经过仿真获得了各个运动副中的支反力和平衡力矩仿真曲线。该方法不用繁琐的数学模型推导,可视化好,简单易学。

CAD软件与Matlab/SimMechanics接口问题研究

CAD软件与SimMechanics联合仿真对于经济高效地设计、制造机械产品具有重要意义,而现有文献几乎没有CAD软件与SimMechanics联合运用的相关资料。基于此,在大量实验研究的基础上,详细论述常用CAD软件与SimMechanics接口方法,并列举相关算例,为机械产品设计、制造提供一种新的研究方法。相关操作步骤、结论可作为从业人员的参考依据。

基于MATLAB/SimMechanics模块六自由度串联机器人的运动分析与控制

以KR5ARC型机器人为研究对象,建立机器人杆件坐标系,获得相应的结构参数和运动参数;利用MATLAB/SimMechanics模块建立机器人的仿真模型,并进行了一定的运动学分析;设定机器人的运行轨迹,并在MATLAB环境下编程,通过MATLAB程序的循环求解,自行求得机器人各关节转动角度的最优解,并对机器人轨迹规划进行仿真。通过仿真模型末端的传感器模块和轨迹模块,获得末端执行器和各关节运动的各种数据,为工程人员控制分析机器人提供一种有效的手段。

基于MATLAB/SimMechanics的捣固镐内筒建模与仿真分析

为了合理控制捣固镐内筒的冲击能,从而避免其过大的冲击能对铁路道床石砟造成破坏,利用MATLAB中的Sim Me chanics模块,基于捣固镐冲击机构的运动简图建立其仿真模型,研究内筒在高速撞击镐钎时的运动仿真特性。结果表明该仿真方法可以方便快速地得到内筒的运动情况;同时对内筒的定量分析表明,阻尼对内筒从启动到稳定运行所需的时间有显著影响,对其运动速度影响不大,且过大的阻尼会导致内筒出现运行卡顿现象。此外,还给出了阻尼数值的理论选择范围。

基于MATLAB/SimMechanics舵机输出铰链机构的仿真

简要介绍了舵机输出铰链机构的一些基本结构。首先用传统的矩阵方法对输出铰链机构进行运动分析,然后再用SimMechanics动态仿真工具对舵机输出铰链机构进行运动分析及进行合理的建模和设置,通过仿真得到执行机构的运动轨迹和运动状态。通过比较得出,采用此仿真方法比传统的方法更形像、生动,而且还可和其他控制模块进行交互设计,从而为设计提供方便。

基于MATLAB/SimMechanics的起重机并车的PID参数整定

本文介绍了利用SimMechanics环境搭建起重机并车模型,通过仿真对控制回路PID参数进行整定,部件的速度加速度位移等数据能够以检测曲线显示结果,同时仿真环境能够实现并车运行的可视化效果,使起重机与重物负载的运行状态观察更为直观。使用模型进行仿真的参数整定方法相比于传统方法,节省了大量的计算和工作量,同时省略了实际工程中启机停机,编辑程序重复写入等工序,提高了工程效率。

基于MATLAB-SimMechanics的四缸内燃机曲柄连杆机构仿真和动力学分析

简要介绍了常见的机构建模方法和SimMechanics动态仿真工具。以四缸内燃机机构分析为例,提出采用CAD三维模型转换成SimMechanics模型的建模方法,并进行仿真。结果表明,该仿真方法能方便、准确地得到机构的运动、动力数据,能为机构的选型、优化设计提供参考依据。

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。

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。

基于Matlab/SimMechanics的六自由度并联平台建模

针对上下铰是虎克铰,中间作动器是圆柱副的结构形式,建立组成六自由度运动平台的各构件初始状态的坐标系;利用Matlab/Simulink工具箱下的SimMechanics工具集,搭建六自由度运动平台的物理模型;最后,输入期望的参考运动轨迹,对所建立的物理平台进行运动仿真,验证了模型的准确性。

基于MATLAB矢量化物质点法的车身防撞梁碰撞分析

基于MATLAB矢量化的物质点法(material point method,MPM)框架,分析车身前防撞梁的碰撞冲击问题。MPM在每一迭代步将物理参数在物质点和背景网格间相互映射,使用MATLAB矢量化框架可以使用户在快速入门的同时保证求解效率,其应力更新采用车身结构材料的弹塑性本构模型。前防撞梁碰撞冲击数值算例结果表明,MPM可以保证求解精度,同时矢量化技术可以大幅提高求解效率。

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。

MATLAB语言及其应用课程思政建设

MATLAB是应用最为广泛的科学与工程计算软件,它集科学计算、数据分析、编程、可视化绘图和动态系统建模仿真功能于一体,是本科生解决公共基础课和专业课问题的“计算神器”。在本科生“MATLAB语言及其应用”课程中,通过科教融合方式开展课程教学,不断增强课堂教学的实效性;同时引入思政元素,开展课程思政教学,在帮助学生们掌握科学计算语言的同时,培养其创新思维,塑造其科学文化素养,取得了良好教学效果。本课程采用的科教融合与课程思政相结合的教学模式有助于我国拔尖创新人才的培养。

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MATLAB GUI的交流电路频率特性仿真教学平台设计

为了使学生更加直观地理解交流电路中的频率特性,构建了一种基于MATLAB GUI的交流电路频率特性仿真教学平台。该仿真平台包括RC滤波电路和RLC谐振电路两个模块,其中RC滤波电路能够实现低通滤波、高通滤波和带通滤波电路频率特性的仿真研究,RLC谐振电路能够实现串联谐振和并联谐振电路频率特性的仿真研究。借助该仿真平台,只需手动输入电路元件参数,就能获得各交流电路的幅频和相频特性曲线,最后将源程序封装成.exe文件。该仿真平台操作简单,便于任课教师和学生使用,能够显著地提高课堂教学质量。

以工程教育专业认证为导向的MATLAB课程教学改革与实践

针对机械设计制造及其自动化专业发展实际,将工程教育专业认证标准与“MATLAB应用基础”课程教学改革相结合。在认证背景与课改目标导引下,构建了翔实可行的教学改革研究方案。以实践试点教学为基础,从课程目标达成度、个体目标达成情况及定性评价3个方面进行成效分析,获得了良好的教学效果和目标达成度,并有针对性地提出了持续改进措施,有助于增强学生对于课程的学习体验与收获。为机械类专业MATLAB相关课程的教学改革与认证研究提供了参考思路。

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MATLAB的射频微波电路阻抗匹配教学软件设计

阻抗匹配是射频微波电路设计的重要内容,然而阻抗匹配方案众多且计算繁杂,原有教学大多以中心频率匹配的数学公式推导为主,学生难以理解不同匹配方案在较宽频带内的整体性能表现。为此,基于MATLAB App Designer开发了一款阻抗匹配设计和分析软件,可实现包含集总参数电感电容和分布参数微带线在内的多种宽带、窄带匹配方案,通过输入技术指标要求便可直接得到对应的电路结构、元件值以及S参数曲线。该软件操作简单、实时性强,可快速比较多种匹配方案的性能,加强学生对阻抗匹配的深层次理解,极大地辅助了教学和科研。

基于Matlab的项目式驱动法在《运动控制系统》课程教学改革中的研究

针对“运动控制系统”课程内容多、理论性强、实验调试复杂且效率低、教学效果不理想等突出问题,本文提出了基于Matlab的项目式驱动法。将《运动控制系统》课程教学内容以具体项目进行软件仿真,细化到对应项目中,采用图形直观的方式,很好的体现了项目与基本控制模块之间的联系。同时对课堂理论教学、实验教学及教学方法与手段、考核方式进行了改革。本文研究内容对于培养学生的学习兴趣、思维能力和工程能力都有很大的提升,对其它专业课程教学改革有一定的借鉴意义。