基于MATLAB的“电力电子技术”仿真实验教学系统

在当前高等教育数字化背景下,设计基于MATLAB的电力电子技术仿真实验教学系统,通过教学系统可以进行基本电路的仿真,如整流电路、交流调压、逆变电路和PWM变换等,便于更好地帮助学生理解电力电子技术的运作原理和应用,提高学生的实践能力。结合MATLAB的特点和优势,基于MATLAB的电力电子技术仿真实验教学系统可实现电路参数灵活设置和实验结果的图形化实时显示,有利于信息技术与课堂教学的有机融合,能够充分激发学生的学习兴趣,为学生提供关于辅学的资料,进一步推进“电力电子技术”课程教学资源数字化建设。

基于Matlab的电阻炉温度控制系统仿真

电阻炉作为重要的工业加热设备对部件进行热处理,是一种利用电流通过电阻材料发生热能的加热炉,电阻炉在机械领域主要用于金属的锻压前加热、粉末冶金烧结、玻璃陶瓷焙烧及退火、熔点低金属熔化等。电阻炉与火焰炉相比具有结构简单、炉温均匀、加热质量好、便于控制、无噪声等优点。作为重要的热处理设备,电阻炉的温度控制直接关系到生产产品部件的质量和精度。但电阻炉的温度变化具有较强的时滞性以及惯性,因此建立有效的温度控制系统提升电阻炉的温度控制水平具有重要的意义。先分析了模糊PID算法的原理,然后基于SX-10-12型号箱式电阻炉介绍了温度控制系统的整体设计方案、硬件设计以及软件设计,并在Matlab仿真环境下对温度控制系统的运行情况进行论述,旨在提升电阻炉温度控制的自动化水平。

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。

永磁同步电机直接转矩控制系统实验教学设计与实现

为加深学生对电气传动控制技术和永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制(DTC)系统理论知识的理解,培养学生的团队合作能力和综合实践能力,搭建了直接转矩控制系统的实验平台,在课程教学中引入了HiGale半实物仿真系统和MATLAB软件。学生基于MATLAB软件对永磁同步电机的直接转矩控制系统进行仿真建模、参数调试、运行和分析,并进一步在HiGale中进行半实物仿真实验,对主要实验过程及结果加以分析,使得教学形式更加多样化。该平台帮助学生加深对直接转矩控制系统的理解和认识,提高学生理论联系实际的能力,激发学生对电机控制技术的学习兴趣。

矿井直流提升控制系统虚拟仿真实验设计与实现

以矿井提升机电力传动系统为对象的课程设计涉及多门课程知识,有助于锻炼学生综合运用专业知识解决复杂工程问题的能力,但在教学活动中设计结果难以采用实物实验验证。针对教学过程中场地限制,安全性等问题,该文设计了矿井提升控制系统的虚拟仿真实验平台。该虚拟实验平台具有设备参数设置、控制参数设置、提升系统模拟运行和运行结果输出等功能,并能脱离MATLAB环境运行独立运行。该虚拟仿真实验既可以考核学生对相关课程知识的掌握程度和综合应用能力,也可以帮助学生熟悉了解煤矿生产现场和工艺流程,对卓越工程师的培养具有重要意义。

虚拟仿真技术在自动化专业教学中的应用——评《运动控制系统综合实验教程》

自动化专业教学需要大量的实验操作进行辅助,传统的实验教学模式通常是教师首先对相应的实验原理进行讲解,在明确教学目的的情况下,学生按照实验指导书的步骤要求进行相应操作,但学生容易出现注意力不集中、创新性不足、对实验印象不深刻且兴趣不足的情况。虚拟仿真技术在自动化实验中的应用能将虚拟实验与传统实际工程实验有机结合,在加强学生实验操作技能的同时培养学生对实验的兴趣,让学生将实验的原理、操作方法、整体过程和最终目的等真正铭记于心。由顾春雷主持编著、清华大学出版社出版发行的《运动控制系统综合实验教程》一书,对于将虚拟仿真技术应用在自动化专业教学中具有一定的参考。

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.

线性系统理论仿真实验平台的设计与应用

针对《线性系统理论》课程内容抽象、数学性强的问题,利用Matlab软件设计一个仿真实验平台,以帮助学生增强对课程基本概念和复杂理论的理解,减轻学习难度,掌握线性系统的分析和设计技能.根据课程主要知识点的学习需要,设计7个仿真实验和1个以桥式吊车为被控对象的综合应用实例.本仿真实验平台的使用无需编程基础,其界面简洁易用,有助于提高基础薄弱学生的学习兴趣.本平台也可用于任课教师进行图形化理论展示、分析结果,以丰富教学手段,提高教学效果.

橡胶挤出机料筒温度控制系统仿真与验证

智能、高效是目前橡胶挤出成型发展的方向,为了提高橡胶挤出半成品的质量,对橡胶挤出机温度控制系统原理进行了分析,建立了传递函数模型,对系统整体方案进行分析,设计了基于混合粒子群算法的Smith模糊PID料筒温度控制系统,通过MATLAB仿真验证了其响应快、抗干扰能力强、控制效果好的优势,为后续应用提供了一定的参考。

基于Matlab的机械工程控制基础教学实验设计

机械工程控制基础是机械类学生的重要基础课程,可为学生掌握和设计机电控制系统打下良好的基础。但课程的学习涉及众多数学基础课程和专业知识,这使得前期学习基础不扎实的同学学习该课程很吃力。针对学生难以理解系统模型从微分方程到传递函数变换的问题,基于Matlab软件和能够表示大多数机电控制系统的二阶微分方程,采用不同的方法和系统参数设计实验,给出系统状态响应,并通过理论分析,验证实验结果的正确性。该实验的实施,能够激发学生的学习热情和培养学生独立分析和解决问题的思维以及能力。

基于Matlab的过程控制系统仿真实验设计

针对过程控制系统课程的特点,利用Matlab软件进行了过程控制系统的仿真实验教学研究和开发,给出了基于Matlab软件的过程控制系统仿真实验方案。设计了4个仿真实验,以临界比例度参数整定法为例,给出了实验教学实践过程。该实验教学方法具有简单明了、可操作性强等特点,方便学生课下练习,能够加深学生对过程控制系统设计及系统性能分析等理论知识的理解,提高学生的动手能力及科学素养。

基于模糊自整定PID控制的真空炉温度系统的设计及仿真

作为一种在低于常规大气压环境下实施的冶金工艺,真空冶炼技术旨在通过降低氧化风险来优化金属及其合金的硬度特性。此技术在稀有金属提炼、特殊合金制备及高端钢材生产中具有越发广阔的应用前景。鉴于传统PID控制在真空冶炼炉温度调控中面临的显著滞后性挑战,为提升系统运行的鲁棒性与精确性,深入探讨了常规PID控制与模糊自整定PID控制的基本原理,并创新性地引入了模糊自整定PID控制策略。利用MATLAB平台中的Simulink模块与Fuzzy工具箱,针对真空冶炼炉的温度控制过程进行了详尽的仿真模拟,重点评估了温控系统的超调幅度与调节速度等关键性能指标。结果显示,与传统的PID控制方法相比,模糊自整定PID控制方案在稳态保持与动态响应方面均展现出显著优势,控制效果更优越。

基于MATLAB的“自动控制原理”仿真实验系统设计

为了加深学生对自动控制原理的理解和学习,弥补硬件实验环境的不足,设计了基MATLAB的"自动控制原理"仿真实验系统.系统由6个功能模块组成,涵盖了经典控制理论的主要内容,使用GUI方法,具有较好的人机交互界面,操作简单,形象生动等特点,在教学应用中,得到了较好的效果.

基于Matlab与VB的过程控制实验仿真系统设计

针对实验室现有的过程控制实验系统装置价格高,占用空间大,台数少的现状,采用VB与Matlab混编技术,设计了过程控制实验仿真系统。该系统利用在用户界面设计和快速开发等方面具有独特优势的VB设计界面,在界面处实现参数设置,仿真图形显示和保存等操作,利用在建模和仿真等方面具有独特优势的Matlab建立仿真模块,仿真过程实现后台运行。该系统能够弥补现有实验装置的不足,可作为计算机辅助教学软件使用。

基于MATLAB/GUI的过程控制仿真实验系统设计

为使学生更好地理解控制系统的结构及其特点,设计了基于MATLAB/GUI的过程控制仿真实验系统.仿真系统借助GUIDE良好的界面管理,分层次设计了液位单回路控制、加热炉温度串级控制、锅炉汽包水位控制等八个子实验.每个实验界面可进行参数设置、仿真结果显示、重要信息提示.后台程序采用MALTAB的m文件或Simulink实现.该系统知识全面、内容设计合理、界面友好、使用简单、可操作性强.

真实模型Matlab仿真的过程控制系统实验研究

Matlab/Simulink仿真与大型过程控制实验装置实验相结合,采用Matlab/Simulink仿真技术,并以实测得到的实验对象模型为仿真原型,按照控制系统的实际情况构建Simulink仿真模型进行Matlab仿真,用仿真得到的控制参数指导实验装置实验中的参数选取,提出了Matlab仿真与实物实验相结合的过程控制实验模式,探索解决仿真与控制相脱离的问题,提高实验效率与效果.以液位串级控制系统为例,说明实验的过程与方法,着重阐述了被控对象模型的测定方法,以及基于实际控制系统的Simulink仿真模型的构建及动态仿真,并对仿真与实物实验进行了分析对比.

基于MATLAB的自动控制原理实验仿真系统的设计

MATLAB的图形用户界面(GUI)为基于对象的可视化编程,本文以此为基础,进行了自动控制原理实验仿真系统的软件设计,仿真实验系统囊括了控制理论的大部分要点,较实验室传统性实验更全面、具体。应用GUIDE的设计,该系统操作简单,知识点表现清晰明了,学生能够在轻松的环境下,且不受地域时域的限制,掌握控制理论知识。

机电传动控制实验中Matlab仿真系统的研究

利用Matlab的Simulink和SimPowerSysterms两个模块库仿真了直流他励电动机直接起动和串电阻起动的过程,将仿真软件的教学与实际电机实验相结合,与传统实验相比此方法具有直观、方便、高效等优点,为机电传动控制实验提供了仿真方法。

基于MATLAB的励磁控制系统仿真实验设计

分析了当前所采用的励磁调节器实验设备存在的不足 ,介绍了仿真软件 MATLAB及其在电力系统仿真中的应用。在 MATLAB\Sim ulink下设计了基于机端电压的模糊励磁调节器、神经网络励磁调节器和 PID励磁调节器 ,通过仿真结果比较显示了智能控制的优越性。又设计的基于多变量线性及非线性励磁调节器 ,并在 PSB下将其用于单机—无穷大系统进行了仿真实验。通过所设计的仿真实验显示了 MAT-LAB不仅可以弥补当前实验中的不足 ,而且可以改善实验效果、提高教学质量。

基于MATLAB/SIMULINK的自动控制系统仿真实验

针对自动控制系统的设计很大程度上还依赖于实际系统的反复实验、调整的普遍现象,结合具体的设计实例,介绍了利用较先进的MATLAB软件中的SIMULINK仿真工具来实现对自动控制系统建模、分析与设计、仿真的方法。它能够直观、快速地分析系统的动态性能、和稳态性能。并且能够灵活的改变系统的结构和参数,通过快速、直观的仿真达到系统的优化设计。