两轮平衡车的Simulink可视化仿真平台设计

分析两轮平衡车的工作原理,建立其动力学模型,设计串级式PID控制器,在Simulink环境下搭建两轮平衡车的仿真控制模型,并测试两轮平衡车恢复平衡、跟踪阶跃位置指令、跟踪阶跃转向指令和跟踪手动摇杆指令等性能。仿真结果表明,设计的仿真平台能够使学生更加直观地观察两轮平衡车的运动状态,有助于提高教学效果,同时对工程应用也有一定的借鉴价值。

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。

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Simulink对机械臂可视化上料研究

自动上料设备可以通过现代化技术实现数据采集和分析,以优化制造流程,提高生产效率和产品质量,从而更好地实现智能制造。为了实现链板等零件的自动上料过程,文章介绍了机械臂的三维可视化人机交互平台模型的构建过程,以Gluon机械臂为分析对象,进行正运动学分析和逆运动学验证,并通过Simulink搭建了控制系统模型,实现了对Gluon机械臂的联合仿真。仿真过程中,对各关节的旋转角度、角速度以及末端执行器的齐次变换矩阵实时显示。通过验证,为后期搭建实物平台提供了可行性支撑,为进一步优化和完善系统功能奠定了基础。

基于WebGL技术的某升船机塔柱结构仿真可视化平台研究

在数字化技术应用于水利水电工程的大背景下,为在某升船机塔柱结构数字化升级项目中实现智慧化模拟,完善可视化和数据交互能力,研发一个结构仿真可视化平台。平台采用WebGL技术,在网页端对有限元网格模型进行重绘;提供云图及变形动画渲染功能,用于展示前、后处理数据;研究有限元数据处理、模型面片和云图渲染优化技术,用于高效渲染。平台在某升船机数字化项目中得到了良好应用,可视化功能可用于常用结构分析,并基于平台接口开发监测对比功能,可提高运行管理单位对结构安全的分析水平,相关技术可用于其他水利水电工程结构的仿真可视化平台中。

参数化建筑能源装备仿真平台的模块构建与实践

基于OBE理念对建筑能源工程装备的设计、安装、运行、管理要求,本课题建立了建筑内部参数化、模块化、可视化的能源设备仿真和实训平台,在此基础上,指导学生进行建筑冷热源、管道系统、末端设备、热计量设备4大任务模块的安装实操集训,深入理解建筑能源设备的特点、建筑与能源的相互关系,从而在实践认知、动手操作等方面对本科生综合素质的提高起到良好的补充作用。

基于FMI的卫星数字仿真平台设计及实现

针对卫星仿真技术的标准化和通用化发展需求,基于FMI(functional mock-up interface)的接口标准和模型复用技术,构建一个能够支持卫星数字仿真的工具体系架构,在此基础上,运用模块化思想设计了卫星数字仿真平台,并给出Simulink及C/C++模型的FMI标准封装方法.利用卫星数字仿真平台,搭建了多星运行仿真场景,通过远程过程调用技术,将仿真过程数据推送到可视化平台中,完成对卫星运行场景的可视化展示.仿真案例说明,卫星仿真平台可以对模型运行状态及变化趋势进行监控,同时,场景可视化平台可以对卫星的运行轨道及姿态等数据实时动态显示.

运用ActiveX技术开发炼钢物流可视化仿真平台

基于工位、作业和作业规则的炼钢物流细胞自动机仿真模型,运用ActiveX技术开发了具有计算机图形化建模、仿真和分析功能的炼钢物流仿真平台。该仿真平台使用了面向对象的软件设计方法和图形窗口环境,界面友好,使用简便。以攀钢提钒炼钢厂的实例仿真检验了仿真平台组态建模、捆绑仿真核心算法、仿真运行和仿真结果处理等功能的有效性。仿真平台具有优良的扩展性,通过扩展工位组件以及选择适当的仿真算法,可用于整个钢铁制造流程的仿真。

区域水资源监控三维可视化仿真平台研究

针对当前区域水资源监控中存在的基础数据共享性差、表现力不佳以及应用单一等问题,基于三维地理信息系统Worldwind组件设计了三维可视化仿真平台,为水资源监控提供决策支持服务。提出了3D-VSP四层体系结构,采用组件式开发、三维可视化场景建模、空间地理信息集成以及三维可视化仿真等技术对3D-VSP进行开发。以陕西省为研究区域开展实例应用,基于3DVSP开发了支撑区域水资源监控的信息服务、水资源监视模拟以及严格水资源管理考核等业务应用。本文设计的3D-VSP实现了海量数据的集成,为区域水资源监控提供三维可视化仿真环境和辅助决策业务应用,具有可扩展性、较好三维表现力和人机交互等优点。

船舶运动可视化仿真平台的设计与实现

船舶仿真系统设计,船舶航行风浪环境的稳定性和实时性研究可通过可视化进行分析。因此场景的可视化是船舶仿真的重要内容,为帮助设计人员直观地观察控制器的控制效果,提出由船舶运动模型和以MMG模型为基础建立船舶运动数学模型,根据概率论和随机过程理论建立完整的海况模型,利用龙格-库塔法计算船舶的位姿,显示模块将船舶的运动位姿数据转换成图像,实现了数据的可视化。实验结果表明,平台能够实现船舶航行仿真及3D直观显示,同时环境因素对船舶运动的影响也与理论相符。系统可以满足视景仿真的实时要求,并提供了直观的验证方式,对船舶运动控制系统控制策略的选取和控制的设计提供了依据。

基于振动仿真平台的三维可视化

针对振动仿真平台的要求 ,运用三维可视化技术设计了基于局域网的以数据为中心的可视体系结构 ,并且通过异构平台实现对仿真计算流程的执行。

飞行控制系统可视化仿真平台设计

提出一种通用的飞行控制系统可视化仿真平台,以并行化计算思想设计系统总体框架,通过OpenMP多线程并行多核编程技术和单程序多数据流技术实现飞行动力学系统和飞行控制系统的并行解算。该平台可以载入各种飞行控制器、飞行动力学模型和数字地图进行仿真,能以数字、曲线和三维动画的形式显示仿真结果。以Beaver多模态自动驾驶仪仿真设计为例进行验证,结果表明该平台具有执行效率高、易于扩展和通用性强的优点。

基于Simulink的Chua’s Circuit混沌实验的可视化模型及仿真研究

以大学物理实验中的Chua’s Circuit混沌实验为例，提出了运用Simulink建立Chua’s Circuit混沌实验可视化模型的方法，并对混沌系统的几种状态进行仿真研究。

一种新型驾驶动感平台运动研究及可视化仿真

以汽车驾驶运动模拟器为研究对象,设计了一种含防扭臂结构的三自由度并联运动平台,进行位置正逆解分析和运动学正逆解分析,研究其控制算法。以VC++6.0为平台,运用OpenGL图形处理API,对三自由度汽车驾驶模拟器进行可视化动态仿真。设计仿真软件,测试控制程序,实时计算平台运行数据。

无损检测可视化实验教学平台的设计——基于虚拟仿真技术

突破传统的无损检测实验教学模式,提出以"可视化、综合化"作为无损检测设备及实验课程实验教学改革的主旨,初步建立多层次、全方位的无损检测设备及实验课程实验教学平台。该平台融合虚拟实验、微视频、电子书和综合设计实验等功能为一体。实践表明:可视化教学平台的引入,有利于提高该课程的实际教学效果。

基于STK平台下的雷达干扰可视化仿真分析

传统的以数学模型为中心的仿真,多以数字和曲线形式给出仿真结果,很难得到整体、形象、直观的数据分析.为了满足现代战场环境仿真的需求,给出了一种可视化仿真分析的方法.该方法以STK为底层建模仿真平台构建分布式无人机和雷达的三维可视化作战场景,在STK中对雷达的干扰效能进行可视化分析,分析干扰机对雷达的压制过程,评估干扰对雷达探测性能的影响.实例分析结果表明,利用STK软件的可视化仿真功能可以进行现代信息化条件下电子战态势仿真分析,可为部队未来遂行作战提供理论仿真参考.

基于SIMULINK的通信原理可视化动态仿真

介绍了在MATLAB环境下采用SIMULINK进行通信系统可视化建摸及动态仿真的一般步骤和实现方法,并给出了范例和仿真结果。将该仿真过程引入通信原理教学中,可使教学直观形象,加深学生对理论知识的理解。

基于星间可见性的振动监测可视化仿真研究

星间激光通信已经成为现如今的发展热潮,星间链路容易受到外界环境或卫星本体的振动影响,致使通信质量受损;在卫星的轨道建模以及可视化领域,传统方案极少引入卫星平台振动对链路的影响,无法满足未来星网仿真的需求;为反应星间链路通信过程中平台振动对其的影响,提出了星间激光链路状态模型,主要对地心角、激光功率、以及平台振动等主要参数进行了研究;实验验证了星间可见性方法的计算准确性和功能有效性,分别对方位角、俯仰角、星间距离进行误差对比验证,其中方位角和俯仰角误差控制在30μrad以内,星间距离误差控制在110 m以内,并通过振动叠加实验,验证了卫星平台振动对链路干扰的程度,较好的还原星间链路的真实情况。

数字孪生仿真与调试实训平台的设计

随着“中国制造2025”的推进,制造业正进行数字化转型。柔性生产线应用广泛,但实际操作常不达预期,影响效率和投资。因此,数字孪生仿真与调试实训平台的设计研究显得尤为重要。数字孪生技术能够构建实体产品的虚拟模型,在虚拟环境中模拟实际生产过程,从而实现对生产线的优化和调整。通过数字化样机虚拟调试降低风险和工作量,推动数字孪生技术发展,促进制造业技术进步和社会经济发展。

基于SIMULINK的排水泵站可视化动态仿真方法

为了便于排水系统非恒定流模拟技术的应用,该文在SIMULINK平台上对面向结构图的排水泵站可视化仿真途径进行了探讨。首先,将排水泵站划分为集水池、泵站等模块,然后应用M文件S函数接口编写了仿真程序。集水池模块能够模拟池中水位的变化过程,并通过泵站控制规则与泵站模块相协调。最后,通过实例验证了该方法的可行性。