面向车联网的交通-通信联合仿真平台研究综述

联合交通仿真与通信仿真的车联网仿真平台,对测试和评价车联网技术及智能网联汽车对交通系统的影响具有重要意义。本文首先总结了现有用于交通-通信联合仿真平台开发的交通和通信仿真工具组件的差异,并从多维度视角对比了几种典型交通-通信联合仿真平台的优劣。其次梳理了交通-通信联合仿真平台仿真测试的影响因素,为研究不同因素的影响效果及仿真评价测试提供参考。然后从通信网络性能和交通系统性能2个方面总结了联合仿真评价测试的关键通信性能指标和交通性能指标。最后结合实际应用需要梳理了交通-通信联合仿真平台典型的应用方向,并展望了交通-通信联合仿真测试平台的发展方向。

漂浮式海上风电可视化机电联合仿真平台开发与实验

漂浮式海上风电是新能源开发的重要形态,现有漂浮式海上风电仿真平台存在过分简化机械或电气环节的弊端,难以表征其机电紧密耦合的特征,给相关教学和科研带来不便,因此亟待构建新型的漂浮式海上风电仿真平台。以漂浮式风机为对象,在FAST环境下建立高保真风机模型,在Simulink环境下搭建并网发电控制模型,再结合ParaView,联合构建了机电联合的可视化仿真平台,在不同风浪工况下研究了系统的机械动态响应和发电并网特性。仿真结果表明,联合仿真平台能实现漂浮式高精度的机电联合仿真,可为后续开展海上风电有关研究和实验教学提供有力支撑。

基于多软件平台的二维重载精密转台的控制特性仿真分析及优化

为提高二维重载精密转台动态特性,基于AMEsim、ADAMS以及Simulink多软件机电一体化联合仿真对系统控制特性进行仿真分析.本文使用AMESim建立电机模型,Adams建立二维重载系统的动力学模型,使用Simulink工具箱建立PID控制模型,最终建立三软件联合仿真模型对系统阶跃响应进行仿真分析;针对系统存在时变性、非线性和负载干扰等因素的问题,采用自适应模糊PID控制算法对系统进行控制优化.仿真结果表明,模糊PID控制算法有着响应快、无超调,稳定误差较普通PID控制减小37%左右等优点.

基于液压直驱门轴摆动机构多平台仿真的控制特性分析与优化

为提高液压直驱门轴摆动机构的控制特性,减小超调量以及稳态误差等关键指标,基于多软件机液一体化联合仿真方法对系统控制特性进行仿真优化。为了提高仿真模型的精度,使用AMESim、ADAMS以及MATLAB软件建立联合仿真模型;针对摆动机构存在的时变性、死区等问题,采用自适应模糊PID控制算法调整合适的控制参数,对控制系统进行改进。仿真结果表明:相比普通PID控制,调整后的模糊PID控制算法系统超调量减小了75.32%,调节时间缩短了29.56%,稳定误差减小了71.97%。

海上风电安装平台液压升降同步控制系统仿真

海上风电安装平台作为目前海洋风能资源开发的重要平台之一,其升降系统是风电安装平台的关键组成部分,直接影响着整个平台的工作效率和安全。以一个5600 t海上风电安装平台的液压升降系统为基础,分别对液压系统和同步控制器建立仿真模型,利用Simulink/AMESim两个仿真软件进行联合仿真,来研究在原系统基础上增加电液比例阀后的同步控制效果。分别设计PID控制器和模糊PID控制器,对液压升降系统的四组液压缸进行同步控制,对比研究两种控制器对液压升降系统的同步控制效果。通过联合仿真结果得出,对比原系统设定值为1 m时,常规PID控制器位移同步误差缩小了10.3 cm,模糊PID控制器缩小了12.1 cm。设定值为2.15 m时,常规PID控制器位移同步误差缩小了21.4 cm,模糊PID控制器缩小了26.1 cm。仿真试验证明模糊PID控制器有更加优异的控制性能,能够明显地缩小液压升降系统四组升降液压缸在提升过程中的位移同步误差。

基于AMESim、MATLAB与LabVIEW的联合仿真虚拟平台技术

针对AMESim和MATLAB/Simulink的机电液系统联合仿真过程中参数设置较为繁琐、仿真结果可视化效果不够直观等问题,基于FMI标准化接口和ActiveX技术,利用LabVIEW进行人机交互界面设计与数据交互,研究了一种可定制化、参数设置集中化且仿真结果可视化的仿真虚拟平台技术。初步应用实验结果表明,该虚拟平台可简便地对联合仿真模型进行参数设置与数据交互,结果准确、仿真效果直观,且仿真报告可自动化输出,有利于提高工作效率。

基于机电液系统的联合仿真分析平台研究

针对建模后修改模型参数需要返回到对应软件的问题,搭建新的机电液联合仿真平台,通过独立开发的人机界面,分别调用ADAMS、Simulink和AMESim接口,在此界面直接修改机电液参数,实现机电液一体化仿真。该平台以Python作为开发语言,对各仿真软件的数据传输接口进行分析和参数化设计;使用TCP/IP技术实现仿真平台和ADAMS的数据传输;使用MATLAB虚拟环境中的API函数,实现Simulink中模块参数的动态修改;用Python代码建立AMESim液压系统模型,实现所有液压元件参数的编程化修改。结合喷管模型进行仿真测试,结果表明:该平台界面简洁,操作简单,能大幅提高仿真效率,对机电液一体化仿真分析具有普遍适用性。

面向牵引力控制系统的AMESim与MATLAB联合仿真平台

基于MATLAB和AMESim软件建立了面向TCS的联合仿真平台。采用MATLAB建立了四驱汽车动力学仿真模型和控制模块,采用AMESim液压元件库建立了车辆液压制动系统的动态响应模型,通过AMESim专用接口模块和MATLAB S函数实现了两者间的数据交换,构建成联合仿真平台。采用试验研究方法修正了液压制动系统模型,并进行了典型工况TCS仿真,获得了可面向TCS开发的实用联合仿真平台。

基于虚拟样机技术的3自由度数控实验平台设计及联合仿真

随着现代数控技术的飞速发展,虚拟样机技术在数控机床的设计制造中已得到广泛使用。在充分研究虚拟样机技术的原理和应用方法基础之上,运用Solidworks软件建立了3自由度数控实验平台的三维立体模型,将模型导入ADAMS虚拟样机软件进行相关属性设置,然后使用Adams及Matlab软件对该3自由度数控实验平台进行预定轨迹规划及联合控制仿真,仿真结果证明了所设计的三自由度数控实验平台是合理可靠的。

微制造隔振平台的ADAMS和MATLAB联合仿真研究

介绍了ADAMS与MATLAB联合仿真的方法,建立了微制造混合隔振平台的仿真模型。结果表明采用混合隔振方法降低了平台的振动加速度,提高了隔振平台的工作性能,能够满足工作要求。同时也说明,运用ADAMS和MATLAB的联合仿真方法无需建立系统动力学方程及推导控制系统的传递函数,为复杂系统动力学特性研究提供了新方法。

浮式钻井平台天车升沉补偿系统联合仿真研究

天车升沉补偿系统在浮式海洋钻井平台得到了广泛应用。为分析天车升沉补偿系统不同工作方式下的补偿效果,对其主要系统参数进行设计。利用AMESim仿真平台和ADMAS软件搭建了联合仿真模型,完成被动补偿方式及3种不同反馈信号(位移、速度和加速度)下半主动补偿方式的补偿效果仿真实验,以及气液转换器与被动补偿缸之间管线长度对补偿效果的影响分析。仿真结果表明:半主动补偿方式下速度反馈补偿效果最佳,加速度反馈稍差,位移反馈最次,但都远高于被动补偿方式;气液转换器与被动补偿缸之间管线越短补偿效果越高。

基于VL Motion和AMESim的液压六自由度平台联合仿真及试验研究

为研究六自由度平台的优化设计及控制策略,需要对系统进行详细建模。针对液压六自由度平台仿真建模方法进行研究,提出一种机电液联合仿真的建模方法。采用AMESim对液压系统和控制系统建模,Virtual.Lab对平台机构动力学部分建模,通过软件之间的接口将机械、液压控制系统两部分模型联合,建立液压并联机构的通用仿真模型。通过与试验结果的对比验证了仿真模型的正确性。与传统数学建模方式相比,该方法发挥了各软件的优势,使建模过程简捷且高效,适用于复杂装备的设计与研究。

多轴起重机联合仿真平台开发

以液压仿真软件AMESim、控制器设计软件MATLAB/Simulink、动力学仿真分析软件ADAMS为二次开发平台,开发了多轴起重机油气悬架系统及多桥转向系统多学科联合仿真分析平台,该平台是具有完全自主知识产权的机械系统动力学CAE平台,内嵌机电液控耦合系统动力学分析。结合相关试验,对起重机油气悬架和多桥转向系统进行深入研究,验证了平台的有效性。

基于ADAMS和AMESim的液压六自由度平台联合仿真研究

为实现六自由度平台的机、电、液系统一体化虚拟样机设计,提出基于ADAMS与AMESim联合仿真技术的虚拟样机建模与仿真方法,运用ADAMS软件建立了平台机械系统多体动力学模型,采用AMESim软件建立液压系统与控制系统模型,并实现了两软件的接口设置。通过联合仿真,分析了六自由度机械、液压系统的动态特性,优化了系统参数设计,为实际物理样机设计、制造提供了依据。

风电场动态联合仿真平台构建及风况影响分析

随着风电大规模的开发利用,由恶劣风况引起的风机脱网和毁坏事故频发,给电网的稳定和风电场的安全运行带来很大的影响。因此,有必要建立适当的模型,对风电场在各类风况下的的运行状况及风机的载荷进行仿真和分析。本文基于Digsilent及Matlab软件平台,建立了动态风况-风电场联合仿真平台,该平台包含风况、风机与载荷三个模块。该平台能够模拟考虑尾流效应的各类风况,对各风况下风电场的电气量及各风机的叶片、杆塔载荷进行仿真分析。本文通过结合风电场算例,深入分析了风况条件对风电场的影响,验证了该平台的有效性。

沉船同步提升升沉补偿试验平台设计及联合仿真

以"畅通轮"尾端打捞为例,提出了沉船同步提升液压升沉补偿试验平台的结构,搭建了模拟沉船同步提升升沉补偿试验平台;针对其中的二自由度升沉补偿平台,对其进行了运动学反解,搭建了基于运动学控制的Simulink模型;结合阀控缸伺服控制系统实现了二自由度平台对波浪运动的模拟,并搭建了整个运动控制及升沉补偿控制系统的模型;通过ADAMS与MATLAB的联合仿真,验证了该二自由度平台升沉补偿控制系统的运动控制能力和动态响应能力,并对比补偿前后的升沉平台位移,证明了该系统良好的补偿特性。

基于网格的联合仿真平台

针对仿真运行支撑环境的网格化问题进行了研究.摒弃单一运行时支撑环境(RTI)网格化研究模式,从多个RTI入手,研究RTI服务资源在广域网上的共享、协作与调度等问题;将多个RTI服务资源统一管理,形成RTI服务联邦,利用心跳机制保证每个RTI服务的有效性,同时设计专门的调度方式保证RTI服务负载能力.开发了一种基于网格联合仿真平台,理论分析和实际测试表明,本平台解决了单一RTI瓶颈问题,实现了RTI资源在广域网上共享,为进行大规模、多联邦复杂仿真系统提供了良好支持.

基于ADAMS与SIMULINK的Stewart主动振动控制平台联合仿真

提出一种新的Stewart并联平台几何构型,通过Kane方法建立其动力学方程。在ADAMS仿真软件中建立其虚拟样机模型,并经过试验验证了该模型的准确性。在MATLAB/SIMULINK中搭建控制系统模型,从而实现联合仿真,得到控制前后载荷的加速度响应曲线。仿真结果表明该Stewart主动控制平台可以对振动进行有效的抑制。研究成果对于Stewart并联平台的结构设计以及实际的物理样机的制造具有理论指导意义,并为调试合理的控制算法提供便利的方法。

用于分析现代电力系统中电力和通信耦合的分布式联合仿真平台（英文）

联合仿真存在仿真执行时间过长的问题,因此提出了一种分布式的联合仿真平台,该平台利用MATLAB的并行运算工具箱PCT以加快仿真运行。该分布式联合仿真平台包括图形用户界面、MATLAB工作站、控制器主机和OPNET主机4个部分,介绍了各部分的原理和功能,并且建立了2种不同的硬件平台以实现所提出的联合仿真方法。最后,分析和仿真了该联合仿真平台在微电网的控制中的应用。

基于MATLAB和Gazebo的四旋翼飞行器联合仿真教学平台

为提升本科生的工程实践能力,设计了一套基于MATLAB和Gazebo的四旋翼飞行器联合仿真平台。该平台包括飞行器建模模块、控制算法设计模块和仿真结果显示模块。为适应不同的飞行场景,设计了三种具有不同功能的控制器。仿真结果采用了两种显示方式,在MATLAB中显示仿真数据曲线,进行实验结果分析;在Gazebo中显示三维仿真结果动画,使学生直观地看到控制效果。该仿真平台不但适用于教学过程,用以提升学生对系统建模与仿真及控制器设计的理解,对实际飞行器调试也具有指导意义。