数控机床动态轨迹误差的MATLAB仿真计算方法研究

对数控铣床加工过程中的动态轨迹误差进行了研究 ,介绍其产生原因和基于MATLAB的仿真计算方法 ,并给出了 2坐标和 4坐标典型运动轨迹在不同进给速度下的动态轨迹误差的仿真建模和计算实例 .仿真结果表明 ,高速铣削加工中的动态轨迹误差所引起的工件轮廓误差是不可忽略的误差因素 .

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。

气体射流冲击噪声的工程计算与仿真

气体射流冲击广泛存在于工业领域之中,气体射流冲击噪声不仅污染环境,还对身心健康产生影响。针对气体射流冲击噪声缺乏工程计算依据的问题,文章对气体射流冲击进行声压能分析,结合气体射流冲击噪声产生机理,对气体射流冲击噪声进行公式化推导,形成工程计算公式。在典型气速下,通过有限元仿真验证计算公式的有效性,结果可为气体射流冲击噪声仿真、工程应用提供依据。

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。

单层动力驱动双轨双层交叉带分拣机功率计算及仿真

为应对包裹量的暴增局面,瞬时处理能力强的单层动力驱动双轨双层交叉带分拣机日受青睐。该类分拣机上下层结构复杂,运动部件众多,使用工况多变,其功率设计是设计人员首先遇到一个难题。为此,通过理论计算、建模仿真的功率分析方法来解决。首先,采用逐点计算法计算分拣机在直线段和圆弧段运行阻力,推导出驱动功率理论计算公式。其次,在基于Adams搭建的单层动力驱动双轨双层交叉带分拣机动力学模型和基于Simulink搭建的感应直线电机速度控制模型的基础上,进行Adams-Simulink联合动力学仿真,获得分拣机电机驱动力和驱动功率的仿真数据。最后,通过现场实验功率测试,与理论计算和仿真结果进行对比。结果显示,空载分拣机在常用的2.5m/s和2m/s两种分拣速度下,经过理论计算、仿真模拟以及现场实验测试获得功率数据基本相符。上述结果有效地证明了,理论计算公式和所建立的Adams-Simulink联合动力学仿真模型的正确性。功率计算公式方便了设计人员适应场地灵活安排设计方案进行电机选型;Adams-Simulink联合动力学仿真模型为设计人员后续有效实施关键零部件强度校核与优化创造了条件。

VR技术在计算机虚拟仿真系统设计中的应用

计算机虚拟仿真系统是当代多个专业教育教学工作中的重点,若能将VR技术应用其中,则可构建起更加真实的虚拟仿真实验环境,以提升教学效果,发挥VR技术的应用价值。文中分析了VR技术在计算机虚拟仿真系统设计中的应用,旨在优化计算机虚拟仿真系统的设计工作,提升相关专业的教学效果,以供参考。

铁路长大隧道横向贯通精度预计仿真计算软件设计

目前隧道横向贯通精度预计方法仅考虑方向、距离观测误差的影响,而忽视平面控制测量过程中其他多源观测误差以及测量网形等因素的影响,其结果往往与实测结果偏差较大。为了准确高效地预计长大隧道横向贯通精度,首先全面分析洞内外控制测量与进洞联系测量中测角误差、测距误差、方位角误差与对中误差等对横向贯通误差预计结果的影响,再基于影响因素的分析结果,分别进行软件的需求分析、结构设计、功能设计与业务流程设计,利用计算机模拟仿真方法设计一套顾及多源观测误差影响的横向贯通精度预计仿真计算软件。经工程验证,该软件可获得综合影响下的横向贯通误差预计结果,并可应用于隧道平面控制测量方案的设计及优化。

面向小学计算思维培养的虚拟仿真实验概念框架教学活动设计

计算思维是义务教育阶段信息科技课程要重点培养的学科核心素养之一。文章首先运用文献研究法梳理国内外权威部门和专家学者对中小学计算思维概念综述,提出面向小学计算思维培养的“十要素”概念框架;其次阐述mPython虚拟仿真实验环境下培养小学计算思维,学生可以在没有实体硬件的情况下,在其网络学习平台不受时空限制编写和测试程序,观察程序的运行效果,开展解决现实世界真实问题的创意实验,从而激发他们对编程和计算思维的兴趣,有助于培养他们的计算思维和实践创新能力;最后设计“电子钢琴”虚拟仿真实验概念框架教学活动作为个案研究。研究结果表明,应用面向小学计算思维培养的“十要素”概念框架开展虚拟仿真实验,有助于学生在成功解决某个真实问题之后,有意识地将原有“十要素”概念框架的计算解决方案经过有针对性的改进而推广于新的问题解决领域,从而培养学生举一反三的高阶思维能力。这对于培养我国未来的科技人才,推动科技创新发展具有重要意义。

计算机仿真技术在工程陶瓷加工技术中的应用

工程陶瓷作为一种高性能的材料,具有优异的力学、热学和化学性能,广泛应用于航空航天、汽车、生物医学等领域。然而,由于其脆性大、易开裂等特性,加工难度较大,因此需要借助计算机仿真技术对陶瓷加工过程进行模拟和优化。计算机仿真技术的引入,可提高产品质量和生产效率,降低生产成本和废品率。因此本文对工程陶瓷加工中计算机仿真技术的相关应用展开了探讨分析,以供参考。

基于大数据的计算机网络课程虚拟仿真实验教学平台建设研究

在大数据及云计算技术、人工智能技术不断发展的环境下,计算机网络作为高校计算机专业课的重要课程之一,也必须适应新时代综合素质人才的培养需求,创新现有的课程教学知识体系和教学演示与实践方式,为不同计算机网络实验提供虚拟化仿真教育的支持。为了确保计算机网络课程的虚拟化仿真实验教学质量,本研究以浏览器/服务器(B/S)网络结构、ASP.NET脚本语言、VMware vSphere虚拟控制程序、SQL Server数据库以及虚拟仿真平台等大数据技术为基础,构建了一套用于计算机网络课程教学的虚拟仿真实验平台,以满足教师进行计算机网络实训教学和学生参与课程实验实践的需求。

基于Matlab APP Designer的计算机超频仿真实训软件

高职院校常因设备条件所限而无法进行计算机超频的实机操作,为此开发了计算机超频仿真实训软件。以当前计算机超频的主要技术方法和操作流程为基础,设计了软件功能和用户界面;利用实机超频样本数据构建广义回归神经网络模型进行超频性能预测。软件以Matlab编程实现,并用Matlab APP Designer完成界面制作和功能整合。将该软件集成于《计算机组装与维护》课程实训工具盘中,学生借以熟悉CPU和内存超频的操作流程、掌握主要参数设置和测试软件使用,收到了预期的实验效果。

面向国产超算平台的通用能源管网仿真计算模型

为实现城市能源管网仿真软件的自主可控,基于国产异构高性能计算机“嵩山”超级计算平台,提出一种通用的城市能源管网仿真计算模型。通过优化管网中“非管”组件模型,提高了计算模型对国产异构并行计算机系统的适配性;将不同管网组件的计算过程进行封装,弱化了网络组件在仿真计算过程的依赖性,提升模型在工程实现上的可并行性。供水、燃气和热力三种场景的并行仿真实验,证明了计算模型在解决城市能源供给网络的仿真计算上具有一定的普适性;通过管网实测数据与仿真模型中模拟数据对比结果表明仿真管网压力的误差率在4%以下,其温度的误差率低于2%,同时也说明了提出的管网仿真计算模型在国产超算平台上具有良好的计算通用性。

基于改进SBR的舰船SAR成像快速仿真计算方法

针对SAR(Synthetic Aperture Radar)舰船成像仿真应用中电磁散射特性计算效率低下的问题,在现有SBR(Shooting and Bouncing Rays)算法的基础上,本文提出两方面改进.一是基于叶节点空间邻域编码搜索的射线管相交面元检测算法,通过只追踪射线管中心射线并搜索叶节点空间周围潜在相交面元,在有效提升相交检测速度的同时避免遗漏相交面元;二是射线管三角剖分快速分裂算法,将射线管和相交面元投影至射线管虚拟孔径面,利用Delaunay三角剖分算法自适应地将射线管快速分裂成连续的子射线管.对典型舰船目标进行RCS(Radar Cross Section)计算及SAR成像仿真实验,结果表明,在保证计算精度的前提下,本文方法计算效率比Kd树(K-dimension tree)加速SBR方法提升14倍以上,比经典自适应射线管分裂SBR方法提升3倍以上,计算效率显著提高.

钨矿碱分解工艺制备仲钨酸铵全流程仿真计算

以钨矿碱分解工艺制备仲钨酸铵全流程为对象,基于质量守恒、化学平衡、元素分配约束和指标约束等原理,构建钨矿配矿、磨矿、碱分解、脱磷、离子交换、除钼和蒸发结晶的热力学模型,进而根据各工序物料的迁移传递关系,应用MetCal软件平台,开发钨矿碱分解工艺制备仲钨酸铵全流程仿真计算系统,并采用典型工况下的实际值对模型计算的可靠性进行实例验证。研究结果表明:碱分解浓料中WO_(3)和P质量分数计算值与实际值的相对误差分别为-5.755%和-12.195%,钨渣中WO3、P、Fe、Mn和Ca质量分数的相对误差分别为-2.026%、-5.439%、-14.819%、-14.971%和11.826%;脱磷后液中WO3和P质量分数的相对误差分别为5.513%和-7.692%,脱磷渣中WO_(3)、P和Ca质量分数的相对误差分别为-5.834%、3.337%和7.113%;除钼后液中WO3和Mo质量分数的相对误差分别为-1.627%和-9.375%,除钼渣中WO_(3)、Mo、S和Cu质量分数的相对误差分别为2.547%、-8.827%、8.686%和9.692%。

Matlab环境下拖拽式焊接机器人的运动学仿真实验

将某ER系列拖拽式焊接机器人作为仿真实验对象,利用MDH(modified Denavit-Hartenberg)方法确定其DH参数,创建对应的关节坐标系与DH模型。基于Matlab软件中Tool-box10.4版本展开运动学分析求解。利用齐次变换矩阵顺次相乘完成运动学正解的推导,使用牛顿-拉夫逊迭代法(Newton-Raphson method)求解逆运动学方程的封闭解,验证了机器人运动学建模的合理性。在Matlab中完成了轨迹规划,在关节空间下对运动轨迹分别采用了三次、五次插值规划方法。完成了机械臂全局与限定条件下的工作空间分析,整体仿真结果充分证明了拖拽式焊接机器人运动性能的合理与稳定。该方案为进一步实验与研发工作奠定了理论基础,对同系列或构型机械臂有实际应用意义。

基于MATLAB的汽车ABS液压制动仿真

ABS液压制动系统作为汽车制动系统的重要组成部分,对于汽车的制动性能和安全性有着至关重要的影响.基于此,设计一种基于MATLAB的汽车ABS液压制动仿真系统,并对带ABS的汽车和不带ABS的汽车进行液压制动仿真对比分析.结果表明,ABS能够缩减制动刹车距离,确保汽车制动时行驶更具安全性.

基于MATLAB的单摆系统分析及PID仿真设计

对单摆系统的稳定性及对各种阻尼状态的图像进行对比分析,利用MATLAB中的Simulink功能来对单摆系统进行PID的仿真,探究阻尼对单摆系统的影响并通过调整参数消除误差,使系统达到理想状态.

基于MATLAB的单相半波可控整流电路仿真分析

介绍了MATLAB在电力电子仿真中的应用,包括其基本特点以及在电力电子领域的应用,阐述了单相半波可控整流电路的建模与仿真方法,包括电路拓扑结构和参数设定、控制策略的选择与实现、仿真模型的搭建步骤。通过对不同触发角下的输出电压和电流波形的仿真结果进行对比和分析,验证了仿真结果与理论分析的一致性。最后,讨论了结果的意义,提出了存在的问题和改进方向,并展望了后续研究的方向。助于理解单相半波可控整流电路的工作原理和性能,同时也为电力电子仿真研究提供了一种有效方法。

VECSim:改进iFogSim2的面向车载边缘计算的建模与仿真模拟器

目前,研究人员着眼于车载边缘计算(vehicular edge computing,VEC)环境下高效应用和资源调度策略的研究,然而,这些应用和策略的实机验证往往受限于成本和时间,无法快速有效地进行。边缘/雾计算仿真器如iFogSim2的出现降低了实验成本,然而,高速移动车辆的连接切换和资源分配需求对边缘/雾计算仿真器在VEC下应用提出了挑战。因此,改进了iFogSim2,设计了支持高速移动的VEC环境仿真器VECSim。集成开源基站数据并构建车辆轨迹数据集,以便研究人员专注于资源分配策略。首先,为了简化实验步骤,改进了移动轨迹数据解析模块并适配了微观交通仿真软件Simulation of Urban Mobility(SUMO)生成的车辆轨迹数据。其次,基于分布式数据流模型对VEC下的分布式应用进行建模,并提供了服务迁移基准策略算法。此外,VECSim还引入了时间性能优化方法,通过并行化操作,加速仿真事件处理,从而提高了仿真工具的时间性能。实验表明,相比于iFogSim2中同类的服务迁移算法,提出的服务迁移算法在大规模机动车轨迹数据集验证下表现出良好的稳定性,时间性能优化方法在执行时间上取得了5.3%的性能提升。代码开源地址:https://github.com/LiuZi-yuan-CS/VECSim。

工业微波杀菌系统的计算机仿真

微波杀菌系统是微波杀菌技术的研究基础。传统试错的研究方式成本比较高,使用计算机仿真技术辅助研究可以降低成本并且提高效率。因此,本文基于现有的微波杀菌系统,建立该系统的计算机模型,用于微波杀菌系统的改进和相关杀菌工艺的研究。结果表明,建立的模型可以作为微波杀菌技术的研究平台,提高工业微波杀菌系统和相关工艺的研发效率。