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。

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。

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。

MATLAB及工程应用研究生课程思政建设方法与成效

通过对2020—2022年三年间MATLAB及工程应用研究生课程思政相关数据分析,从课程开设之初思政理念的注入、课程实施阶段思政建设方法实施以及课程考核阶段育人成效检验三方面介绍MATLAB及工程应用研究生课程思政建设情况。围绕“授课环节、内容与思政元素、方法”进行有效融合,基本实现高等教育“为谁培养人”这一任务。

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。

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。

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。