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。

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。

“自动控制系统”课程中基于Simulink仿真的教学研究

“自动控制系统”课程是自动化、电气工程等工科专业一门重要的高年级专业课,具有知识面宽、综合性高和实践性强的特点。“自动控制系统”课程以Simulink为仿真工具的教学研究,引入运动控制技术的前沿知识和应用案例,搭建Simulink仿真模型,通过课下分组、课下学习、课上汇报的方式将课堂主动权归还给学生,引导学生自主学习,以此来提高课堂学习效率,弥补传统教育模式存在的不足。通过分析仿真案例将方法具体化、实操化。旨在推进现代信息技术与教育教学的深度融合,以激发学生学习的积极性和主动性,加强学生将理论知识应用到工程实践的能力。

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GUI信号分析仿真平台的课程考核研究

研究结合GUI信号分析仿真平台的课程考核方法,并探讨其在信号分析与处理课程中的应用。根据课程大纲内容搭建的GUI信号分析仿真平台,运用多种窗口函数和机器学习运算,实现对信号的高效自动化分析。分析传统课程考核存在的问题及其对学生实际应用能力培养的限制,提出了结合GUI信号分析仿真平台的课程考核方法,包括基于实际案例的仿真实验、开放性问题的设计、实时数据分析等。最后,通过实例展示了结合GUI信号分析仿真平台的课程考核的效果,并总结了该方法的优势和存在的挑战,为信号分析与处理课程考核的改进提供了有益的参考。

直流电机转速PID控制仿真及GUI参数化设计

文章介绍了一种基于MATLAB的PID控制器设计方法,用于控制直流电机的转速.PID控制器是一种常用的控制方法,其可以通过调整比例、积分和微分的参数来实现对被控对象的精准控制.文章在MATLAB中搭建了控制直流电机系统模型,并使用PID控制器对电机转速进行控制.通过仿真结果分析和GUI参数化设计,确定了PID合适的参数.

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。

基于Simulink的天气雷达主振放大式发射机建模与仿真

针对外场模拟真实雷达困难、耗资大的问题,文章采用Simulink模块化设计对天气雷达主振放大式发射机进行了建模与仿真。在Simulink中对固态放大器、脉冲整形器、速调管、脉冲调制器等主要模块进行了组件建模与仿真,并封装成组件入库加以功能测试;将测试好的组件通过信号连接的形式组装成发射机仿真系统。仿真实验结果表明:仿真组件实现了固态放大器、脉冲整形器、速调管、脉冲调制器的主要功能,仿真的发射机系统输出频率为3 GHz,功率达到650 kW以上,输出脉冲宽度为4.17μs(宽脉冲)和1.58μs(窄脉冲);以Simulink建立的各功能组件参数和发射机输出性能参数具有易于修改和便于测试的优势,可应用于天气雷达的系统性能评估和分析。

基于Simulink仿真的12脉冲变压整流电路设计

多脉冲变压整流技术是目前在大功率用电设备上运用的主要抑制谐波手段,该技术在三相交流电源中通过移相变压器实现多个三相整流电路之间的谐波互相抵消,从而减少网侧电流的谐波含量,使输出的直流电压在一个交流周期内多于6个脉冲,如12、18、24脉冲整流。在理论分析的基础上,设计12脉冲并联式变压整流电路,并通过Simulink工具对其进行仿真分析,进而开展实际电路性能验证。与传统的6脉冲整流电路相比,设计的多脉冲变压整流电路能够有效抑制网侧电流谐波,降低输入电流总畸变率。

基于MATLAB GUI的自动控制原理仿真实验平台设计

为满足自动控制原理课程线上线下混合式教学的需要,通过MATLAB GUI编程设计了自动控制原理实验仿真平台.该仿真平台包括了6个基础实验和4个综合实验,从时域、频域、根轨迹及状态空间对系统进行分析,并对系统进行了PID整定、根轨迹及频域法校正,可获得系统的时域、频域及根轨迹性能参数及图形.控制系统参数的自动获取及直观的图形显示,使学生更好理解控制系统的原理,有助于提高学生的控制系统设计及应用能力.

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 GUI的桥面不平度仿真系统研究

为快速获取桥面不平度样本,实现桥面等级评定,基于MATLAB GUI设计桥面不平度仿真系统。该系统依据不同功率谱密度函数标准,考虑左右轮辙相干性,选用不同数值模拟方法生成二维、三维随机桥面不平度样本,并对仿真样本与桥面实测数据进行功率谱验证及等级评价。以生成A级桥面为例,该系统分析结果表明,模拟功率谱与标准功率谱基本一致,左右轮相干函数拟合度良好。最后利用该系统对实测桥面进行等级评价。

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。

一种基于Simulink的雷达主动信号处理仿真平台的设计与实现

针对传统的雷达信号处理算法因多采用硬件实现方式,不仅成本高,且实时性和灵活性不足的问题,提出一种基于Simulink的雷达主动信号处理仿真平台方案,并进行工程实现。平台具备良好的拓展性和灵活性,有效提高了雷达设计和开发的工作效率,可为相关设计提供参考。

基于Simulink的电动汽车电池管理系统建模与集成仿真研究

随着电动汽车技术的快速发展,电池管理系统(BMS)的性能对于保障电动汽车的安全运行和优化电池性能至关重要。笔者通过在Simulink平台上构建BMS的系统模型,并进行全面的仿真测试,测试内容涵盖电池模型建立、BMS控制策略设计以及整车仿真模型集成,最后对BMS系统设计的准确性和可靠性进行验证,期望为电动汽车BMS的开发提供有力的技术支持。

基于Simulink的提升机张力平衡装置仿真分析

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了理论基础。

基于Simulink的永磁同步电机直接转矩控制仿真研究

本文简要介绍了永磁同步电机的数学模型以及永磁同步电机直接转矩控制系统基本原理,并基于Simulink仿真平台搭建了永磁同步电机直接转矩控制系统仿真模型,给出了模型各模块的搭建过程。使用该模型进行了3种不同工况下的仿真研究,通过仿真得出了直接转矩控制系统可以很好地跟踪输入的变化,具有响应速度快、抗干扰能力强的优良性能。本研究为永磁同步电机直接转矩控制系统的进一步奠定了基础,具有一定的工程指导意义。

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。