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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王继利 朱晓翠 何佳龙
针对数控机床这类复杂机电系统开发了基于MATLABGUI软件平台的可靠性虚拟仿真实验系统,实现了数控机床子系统及整机系统的可靠性仿真分析及评估等功能。通过数控机床子系统可靠性试验收集故障数据,利用该软件系统对其进行分布检验及参数估计,得到各子系统的可靠性分布模型。并依据各子系统的串联关系,利用蒙特卡洛仿真方法生成整机系统的故障样本数据,仿真分析整机系统的可靠性分布规律及可靠性评估指标。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
边洲峰 王志刚 邵华 孙镇坤
为提高氢能利用课程中氢气膜分离知识点的教学效果，使用MATLAB图形用户界面（graphical user interface，GUI）开发了氢气膜分离虚拟仿真实验平台。学生可自定义膜组件尺寸、物理参数等进行虚拟实验，计算得到氢气渗透总量和膜组件内氢气流率变化的曲线，直观地观察膜长度、渗透系数和压力等因素对氢气膜分离效果的影响作用。该虚拟仿真实验平台有助于学生对于氢气膜分离模型的理解，提升了教学质量。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
周魁斌 王秀珍
为了改善火灾动力学和火灾风险评估课程的教学效果，让学生更直观理解池火灾对周围人和物产生的热辐射损伤，基于MATLAB软件进行GUI界面设计，采用5种辐射模型对池火周围一维坐标轴、二维平面和三维曲面上的辐射热流密度分布情况进行预测和对比。结果表明，在水平方向上，目标点距离火焰中心轴线越近，所受辐射热流密度越大；在垂直方向上，目标点所受辐射热流密度随高度的增加先增加后减小。该虚拟仿真系统界面具有简洁易懂、操作方便、计算结果图形化和可视化的特性，将其应用于消防工程或安全工程专业的辅助教学，可提高教学质量。
关键词：
虚拟仿真 可视化教学 池火灾 热辐射
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
杨婷 杨厂
设计并建立了基于Matlab的电力电子虚拟仿真实验平台。利用图形用户界面(GUI)开发了平台的辅助软件,利用Simulink仿真技术建立了后台电路模型,以此引导学生学习电力电子课程的理论分析方法,提升学生的科学研究素养,启发学生的创新性思维。以三相SVPWM整流电路为例,说明电力电子虚拟仿真实验平台的实验教学应用。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张程宾 韩群 陈永平
基于有限差分法和MATLAB图形用户界面(GUI),开发了传热学课程虚拟实验教学平台。用户可以通过图形界面对传热学中常见的一、二维传热问题进行数值模拟,并分析不同的导热类型和热边界条件的影响。模拟结果与经典解析解相符,验证了实验平台的可靠性。将该虚拟实验平台充分发挥了MATLAB在可视化教学上的优势,可灵活安排授课时间,有助于对传热问题数值求解过程的理解,提高教学质量。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张厚升 王洪刚 于兰兰 李震梅
基于Matlab/GUI和Simulink设计了一个直流调速系统虚拟实验平台,该平台包括10个子实验系统。以单闭环有静差转速负反馈调速系统为例,介绍了搭建直流调速系统仿真模型的过程。通过编写M文件,实现仿真模型查看、参数设置、仿真结果显示、重要信息提示等功能。该虚拟实验平台可以帮助使用者更好地理解直流调速系统的工作原理与动态特性,有利于提高学生的分析能力与综合应用能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
陈梅 王健
为在"自动控制原理"课程中直观地讲解PID控制中各参数对系统性能的影响,设计了基于MATLAB GUI的PID控制仿真系统。该仿真控制系统可以通过直接输入和从工作空间获取两种方式获取数据,并实现PID参数的动态调整、控制系统动态性能参数及对应单位阶跃响应曲线的绘制等功能。该系统数据的获取及图形的显示实时、直观,可用于课堂教学演示中,也可用于实验教学中,以提高学生分析问题的能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
郜中星 马燕 李宁 张勇刚 杨柳
光纤陀螺的温度特性分析在惯性导航领域具有鲜明的应用背景，对于培养学生的设计、建模和分析能力具有重要意义。传统课堂教学不能使学生对光纤陀螺温度特性有直观上的认识，为此该文基于MATLAB-GUI设计开发了光纤陀螺温度特性虚拟仿真教学平台。该平台主要包含基本参数设定模块、边界条件设定模块和仿真结果显示模块3个主要部分。通过该虚拟仿真系统能够向学生直观展示光纤陀螺在不同变温条件和不同结构设计条件下的误差输出特性，引导和培养学生的参数化设计思想，为学生今后开展相关研究奠定工程实践基础。
关键词：
光纤陀螺 温度特性 虚拟仿真 教学平台
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
赵海滨 刘冲 陆志国 颜世玉 于清文
将典型的两自由度欠驱动机械系统"旋转激励的平移振荡器"(TORA)作为一个基准系统进行了仿真实验的开发。介绍了TORA系统的特点和动力学方程,采用Matlab/Simulink建立TORA系统的仿真实验平台,采用PD控制器进行控制,通过改变系统的参数分析各参数对系统的影响。该仿真模型能够加深学生对TORA系统的理解,有助于欠驱动系统的理论教学和实验教学。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张梦娇 郑丹 刘小标 祁诗阳 李聪
在电磁场与电磁波教学中,利用MATLAB对导电媒质中传播的电磁波和电磁波在不同介质分界面的反射与透射进行仿真。着重以手机用的3 GHz频率电磁波在人体肌肉、干燥的混凝土和钢筋中的传播为例,仿真了均匀平面波在不同类型导电媒质中的传播过程,以及其斜入射理想介质、理想导体分界面后反射和透射的动态过程,使得抽象复杂的概念和公式直观形象化,帮助学生正确理解电磁波的传播。通过MATLABGUI适当改变参数可以实现不同的电磁波传播形态的模拟,操作简单,方便教学应用。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王茜 陈国达 李孝禄
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。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
赵海滨 颜世玉 刘冲 陆志国 于清文
以二阶非线性系统为研究对象设计滑模面,采用滑模控制器分别进行平衡控制和轨迹跟踪控制。在滑模控制器的设计中,采用指数趋近律,并利用Lyapunov理论证明了闭环系统的稳定性。在控制器中,采用饱和函数代替符号函数,对抖振现象进行抑制。采用Matlab/Simulink软件建立了滑模控制仿真实验系统,能够进行平衡控制和轨迹跟踪控制,并对实验结果进行了分析。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王晓慧 初航 朱光苗 孙孟晖
为实现自动控制原理课程实验的便捷化、直观化,提出一种基于Matlab/GUI和LabWindows CVI的自动控制原理虚拟实验教学平台的开发方法。应用Matlab/GUI工具箱设计实验仿真界面,由回调函数提供后台控制算法实现模型仿真。平台包括基础实验、综合实验2大类8个实验,覆盖"自动控制原理"课程实验教学内容。综合实验中的系统变量数据共享,学生通过调用自主编写程序m文件可以实现控制算法测试。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
赵华慧 李云伍 曾庆庆 刘得雄
【目的】对旋耕机的运动过程进行仿真分析，获得与系统匹配的旋耕机运动参数。【方法】利用MATLAB分析了旋耕机切土节距、功率消耗与机组前进速度、刀轴转速、耕幅等的关系，并分析旋耕刀的运动轨迹及端点速度。【结果】根据旋耕机对切土节距以及功率消耗的要求，设计旋耕机的较优运行组合参数为：前进速度vm=0.72 m/s，刀轴转速n=240 r/min，耕幅B=0.8 m。根据设定的参数，由旋耕刀端点的运动轨迹可知其耕深为0.2 m，沟底凸起高度为0.02 m。在设计参数下，旋耕刀端点速度的大小和方向呈周期性变化，证明运动参数的选取是合理的。【结论】在旋耕机的运动分析过程中使用MATLAB技术，易于得到与...
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
赵海滨 刘冲 陆志国 颜世玉 于清文
根据动力学方程,利用Matlab/Simulink建立了欠驱动两杆机械臂Pendubot的仿真模型和控制器。控制器包括摆起控制器、平衡控制器和切换控制器。摆起控制器采用部分反馈线性化方法,平衡控制器采用线性二次型调节器(LQR)。首先进行Pendubot系统的摆起控制,然后当接近竖直向上的位置时,将控制器转换为平衡控制器。该仿真实验有利于培养学生的实际动手能力、独立思考能力和创新能力。
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