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。

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。

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PLCSIM Advanced和Simulink的自动化生产线仿真实训平台设计

为解决自动化生产线实训线下课程实验硬件套数不足、实验时长和场地受限等问题,提升教学质量,设计了一种基于PLCSIM Advanced和Simulink的自动化生产线仿真实训平台。该仿真平台以实训设备为依托,使用Simulink搭建被控对象仿真模型,在PLCSIM Advanced仿真控制器中编写控制算法,通过应用程序接口(application programming interface,API)通信实现对象模型与控制器间数据的实时交换和仿真。以纸张张力控制设备为例,介绍了仿真实训平台搭建和实施过程。实践教学表明,该仿真平台提高了自动化生产线实训课程的教学成效,激发了学生实践学习的兴趣,提升了学生发现、解决复杂工程问题的能力,让学生深刻体会到团队合作和有效沟通的重要性。

基于Simulink与Unity3D的制导弹药弹道可视化仿真

针对制导弹药的弹道可视化仿真中,观察视角单一,场景搭建简陋,无法模拟战场环境下制导弹药在攻击中的动态过程等问题,提出一种制导弹药弹道可视化模型的搭建方法;以某型激光制导弹药为对象,基于Simulink与Unity3D软件建立了联合仿真模型,采用Matlab/Simulink软件构建六自由度弹道仿真模型,采用Unity3D搭建包括制导弹药、目标和战场环境在内的三维场景,采用UDP通信协议将Simulink中的仿真数据传输到Unity3D中,提出一种数值可视化技术,能同时观察制导弹药的飞行姿态和仿真数值结果,实现制导弹药在战场环境下的弹道可视化仿真;将制导弹药参数加载到仿真模型中,对不同状态的目标进行了模拟攻击实验,实验结果显示,该仿真模型能够多视角、全方位地显示制导弹药的飞行姿态、弹道和过载情况,对于需要修改参数以逼近实战条件下的攻击过程,每次修正都能立刻通过可视化平台查看和验证修改结果;该可视化仿真模型为制导弹药的可视化仿真提供了便利的方法,对制导弹药的设计和作战使用具有一定的参考作用。

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。

电动汽车电控液压制动系统CarSim/Simulink联合仿真研究

针对某款国产电动汽车的电控液压制动系统,文章基于滑移率的比例-积分-微分(PID)控制提出了防抱死制动系统(ABS)模型,以改善车辆制动性能,提高在对开路面上的制动有效性和安全性。首先,使用Simulink软件建立液压电控制动系统的动力学模型;然后,基于滑移率设计PID控制器,并通过1/4车辆模型验证其有效性;最后,利用S函数将ABS控制器的Simulink模型输入CarSim平台中,开展CarSim/Simulink双平台联合控制仿真。结果表明,基于滑移率的PID控制的ABS对比无ABS的车辆,制动性能更加优越,在对开路面上制动稳定性更加明显。

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Simulink和GUI的数字电路仿真实验平台设计

为满足新工科与工程认证的人才培养要求,丰富数字电子技术基础教学内容,培养开发学生的创新意识和设计能力,将Matlab应用到课程教学中。利用Matlab中GUI和Simulink仿真工具箱,开发了可视化的数字电路虚拟仿真实验平台,可以对数字电路中常见的组合逻辑电路和时序逻辑电路进行仿真。通过GUI模块建立的可视化界面控制Simulink的参数并运行Simulink仿真,把仿真结果显示在图形用户界面中,方便学生直观地观察结果和加深对理论知识的理解。

基于Simulink对机械臂可视化上料研究

自动上料设备可以通过现代化技术实现数据采集和分析,以优化制造流程,提高生产效率和产品质量,从而更好地实现智能制造。为了实现链板等零件的自动上料过程,文章介绍了机械臂的三维可视化人机交互平台模型的构建过程,以Gluon机械臂为分析对象,进行正运动学分析和逆运动学验证,并通过Simulink搭建了控制系统模型,实现了对Gluon机械臂的联合仿真。仿真过程中,对各关节的旋转角度、角速度以及末端执行器的齐次变换矩阵实时显示。通过验证,为后期搭建实物平台提供了可行性支撑,为进一步优化和完善系统功能奠定了基础。

基于Simulink的提升机张力平衡装置仿真分析

提升机在矿产开采中有着重要的作用,为了探究振动、换层缠绕等因素对提升机张力平衡装置性能的影响规律,对张力平衡装置的结构及工作原理进行分析,建立了提升机张力平衡装置力学模型与提升机系统数学模型,并使用Simulink进行仿真分析,为张力平衡装置后续的优化与设计提供理论基础.

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。

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Simulink的单相模拟三相三段式电流保护系统建模及实验分析

基于Simulink的单相三段式电流保护的建模与仿真,在保证可靠性和选择性的前提下,强调灵敏度,力争速动性。现从Matlab的环境搭建、模型建立及实验分析三个方面分析并实践其原理。

基于Simulink Real-Time的汽车空调半实物仿真试验系统研发

针对多样化汽车空调电子零部件的高效、低成本总成级测试需求,研究基于一汽大众速腾1.6 L车型原型,设计了基于Simulink Real-Time的汽车空调半实物仿真试验系统。该系统集成了真实的汽车空调总成、制冷循环以及包含宿主机和目标机的双机实时仿真系统,用于开发和运行台架监控和空调控制模型,为汽车空调电子零部件提供半实物仿真测试环境。通过系统集成及功能验证,结果表明,汽车空调半实物仿真试验系统能够实现汽车空调基本控制功能,同时在不同工况下实现乘员舱温度控制的稳定性,稳态误差控制在±1℃以内。此外,该系统还具备灵活调整空调运行工况和状态的能力,为汽车空调电子零部件提供了高效、低成本的半实物仿真测试环境。

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。

基于Simulink噪声整形SAR ADC的建模

基于MATLAB中的Simulink库实现了噪声整形SAR ADC的行为级建模并对模型进行仿真分析,着重分析了采样热噪声、采样时钟抖动、比较器噪声、电容失配等非理想因素对ADC系统性能的影响。为了设计实现13.5位噪声整形SAR ADC,并满足信息噪声及失真比(Signal-to-Noise-and-Distortion Radio,SNDR)为83 dB的性能指标,需要保证采样热噪声在0.5 LSB以内、时钟抖动在1 ns以内、比较器噪声在2.5LSB以内、电容失配在0.2%以内。实验证明,所完成的建模工作对噪声整形SAR ADC实际电路的设计具有一定的指导意义。

基于Simulink的自动化农业机械底盘设计

【目的】在特殊地形农业活动中存在作业困难、底盘转向不灵活等问题,需要提高农机适应性和稳定性。【方法】课题组以自动化技术为基础,设计了一种自动化农业机械底盘。该底盘由转向装置、前桥、后桥、控制系统等部件组成,将发动机、水冷与液压系统相结合,为底盘提供动力。通过Simulink平台对底盘前桥、后桥及整体结构进行受力分析,观测各部件在不同状态下的参数变化,并对底盘易于损坏的部位进行调整。【结果】前桥转向装置附近配件对形变影响较大,采用厚度大于12 mm的方钢制作前桥,调整后机架稳定性得到改善。通过压力测试,证明机械底盘在平稳路况下无论是否有人乘坐均可保持较高的运动直线度,偏离率较低,起停所受压力均在可控范围内,能够满足农业作业强度要求。【结论】该机械底盘可有效满足运动稳定要求,有利于提升农机工作效率,对农机部件现代化设计具有积极意义。

基于SIMULINK的某MPV车载空调制冷能耗仿真

针对传统能源车型在开启空调制冷时能耗大幅增加,我国最近实施了一系列促进车载空调节能减排的法规,但是依规进行实车能耗测试耗时费力,所以文章参考最新国标的测试流程,以某MPV样车为研究对象,建立整车热负荷和空调系统制冷SIMULINK模型,并联合整车模型,仿真车载空调制冷的能耗水平。随后与整车试验结果对比,验证模型的仿真合理性。最后理论分析某些可能影响整车能耗和热负荷的典型因素,为后续车型能耗开发提供参考。

Simulink仿真模型在药物代谢动力学教学改革中的应用

目的 探究Matlab Simulink仿真模型辅助药理学之药物代谢动力学理论部分的启发式、探究式教学方法,加深学生对该部分知识的掌握程度。方法 引入Matlab Simulink技术编写单次、多次给药下的房室模型,建立药代动力学教改方案,让学生探究式地理解什么是房室模型、稳态血药浓度等专有名词,并解决在教学过程中学生对复杂公式难以理解的问题。教改方案以沈阳医学院2020级麻醉医学专业的学生为研究对象,设立对照组(n=30)与试验组(n=30);两组学生均由同一名授课教师授课。试验组在传统教学的基础上将开发的Simulink模块融入课上教学与第二课堂中;采用问卷调查法了解试验组对教改方案的认可度,并比较两组学生主客观题的阶段测验成绩。结果 问卷调查结果显示,试验组所有学生均认为将Simulink引入药代动力学授课有助于理解学习内容并提高自身的科研思维能力;93%的学生认为该方案可提高学习动力;仅有13%的学生认为Simulink的引入占用太多课余时间。试验组客观题得分为(83.0±9.8),高于对照组的(75.3±16.9)分(P<0.05);试验组主观题得分为(12.7±5.4),高于对照组的(6.2±2.9)分(P<0.01)。结论 将Simulink仿真方法融入药理学教学过程可作为一种新的教学方法在本科教学过程中开展研究。