分享6篇关于Simulink的计算机专业论文

今天分享的是关于Simulink的6篇计算机毕业论文范文, 如果你的论文涉及到Simulink等主题,本文能够帮助到你

四旋翼无人机半物理仿真系统研究

这是一篇关于四旋翼无人机,半物理仿真,飞行控制系统,传感器,Simulink的论文, 主要内容为近年来,随着科技的快速发展,四旋翼无人机的应用越来越广泛,在无人机工作环境中影响飞行的不确定因素越来越多,这些工况对飞行控制系统的设计和开发提出了更高的要求,飞行控制系统作为无人机的核心部件,验证其稳定性和正确性显得尤为重要。使用软件仿真验证,无法反映无人机真实飞行情况;使用真机验证,试验风险较大。因此,本文设计了一套四旋翼无人机半物理仿真系统,对飞行控制系统进行验证。主要研究内容如下:(1)对四旋翼无人机的飞行原理、坐标系与姿态变换进行了分析和研究,建立四旋翼无人机数学模型。在此基础上,采用MATLAB/Simulink仿真软件搭建无人机模型模拟无人机动态飞行、搭建通信模型实现模型通信、搭建视景窗口模型显示飞行画面,完成了计算机仿真平台的设计。(2)针对传感器信号切换和外接设备连接可靠性的问题,对飞行控制系统进行二次开发。将飞行控制系统中传感器从原有设计分离,并加入总线切换开关,实现物理传感器信号与虚拟传感器信号之间的切换;使用航空插座将信号线引出,连接外围设备和虚拟传感器。设计出稳定性更高的飞行控制系统。(3)为了模拟传感器的逻辑行为,设计了虚拟传感器。首先设计硬件,在硬件基础上设计传感器数据重构算法,通过无人机的位姿数据解算出对应传感器数据。然后设计传感器的模拟程序,使用软件模拟对应真实传感器内部寄存器的逻辑功能,从而达到模拟真实传感器的目的。(4)对各个模块组装连接,便构成半物理仿真系统。使用相同航线对四旋翼无人机进行半物理仿真飞行和真实飞行测试,并计算两种飞行模式数据的相关系数,系数普遍高于0.8,表明半物理仿真系统获得了逼真的仿真效果。通过对无人机半物理仿真系统的研制和测试,证明了系统的可行性和有效性,同时证明了设计的飞行控制系统和虚拟传感器的正确性。半物理仿真测试在室内进行,相对于真实飞行测试,半物理仿真系统高效的测试效率、优越的便利性与低廉的测试成本得到了体现。

电熔镁炉嵌入式控制系统硬件设计与开发

这是一篇关于嵌入式控制器,电熔镁炉,X86架构,Simulink的论文, 主要内容为电熔镁砂是一种熔点高、抗氧化性和抗渣性强的高级耐火材料,被广泛应用于冶金、航空航天等行业。电熔镁砂的生产存在高耗能和产品品位低等问题,随着生产企业对能源利用效率和产品品位要求的提升,应用于电熔镁行业的控制算法越来越复杂,传统的PLC控制器难以满足复杂控制算法的应用要求,需要设计新的控制器以满足电熔镁炉生产过程控制的需要。本文在国家重点基础研究发展计划(973计划)项目“复杂生产制造过程一体化控制系统理论和技术基础研究”的支持下,针对PLC控制系统难以实现复杂控制算法的问题,结合电熔镁炉控制系统的现状,论证嵌入式技术应用于电熔镁行业的可行性,结合电熔镁炉控制算法的要求,首先提出了基于X86架构的电熔镁炉嵌入式控制系统硬件的总体架构设计,在此架构下完成嵌入式控制器的设计与开发,为电熔镁复杂控制算法提供支持平台,并在工业现场进行验证。本文主要工作归纳如下：(1)分析了以PLC为核心的电熔镁炉控制系统的现状和局限性,介绍了嵌入式控制系统的发展现状,介绍了电熔镁炉的结构、熔炼工艺,分析了电熔镁炉的控制难点和控制方法以及嵌入式技术应用于电熔镁行业的可行性。(2)完成了电熔镁炉嵌入式控制系统的需求分析,确定电熔镁炉嵌入式控制系统所具有的功能,完成电熔镁炉嵌入式控制系统硬件的总体架构设计。(3)完成了电熔镁炉嵌入式控制器的开发。根据电熔镁炉嵌入式控制系统硬件的总体设计,完成嵌入式控制器主控板和数据采集板的选型,并使用Matlab的Simulink模块完成数据采集板驱动程序的编写,针对嵌入式控制器处理的信号与现场信号不匹配和生产现场强电磁干扰的问题,设计开发信号调理板,实现对输入输出信号的转换和隔离功能,并且针对控制器散热和防尘问题,完成机械外观设计与实现,最终完成电熔镁炉嵌入式控制器的开发。(4)将开发完成的电熔镁炉嵌入式控制器在实验室进行了硬件在回路仿真和工业现场应用验证,并对实验结果进行分析和总结。

基于simulink的运输机飞发一体化概念设计参数化系统的构建

这是一篇关于飞发一体化,概念设计,参数计算,Simulink,遗传算法的论文, 主要内容为随着战场环境变化和科技水平的发展,对运输机性能、经济性和设计周期的要求越来越高,传统上飞机和发动机系统都是分开设计的,如果将飞机和发动机在工作中看成一个系统,设计时统一考虑,可以提高飞机和发动机协调执行任务的性能,飞发一体化设计随之而出,为飞发的协调设计提供了新的方向,但也加大了设计系统的复杂度。本文立足于飞发一体化设计的概念设计阶段,重点在于计算概念设计阶段飞机和发动机的参数。基于软件Matlab中的Simulink可视化数据仿真工具,构建飞发一体化设计的参数计算系统的工具平台,其框图式系统构建方式可将不同的数据分析模块直观地连接在一起,可减小构建飞发一体化概念设计参数化分析系统的构建难度,提升系统的开发速度,进而在航空工业领域推广应用。飞发一体化概念设计参数化系统的构建分为三个关键步骤。第一步,基于飞机概念设计,结合运输机的任务特点,得出运输机飞发一体化概念设计的基本框架和思路,并将其转化为Simulink的框图式系统,其中的发动机模块先用经验公式替代,设计需求参照现有机型,确保系统计算的飞机总体性能参数在该类机型的可接受范围内。第二步,根据分析得出的推力大小构建发动机系统。发动机通过建立设计点模块和非设计点模块模拟发动机不同状态下的工作状况,由于运输机的主要工作状态为巡航状态,所以发动机设计点选定为飞机巡航时发动机的工作状态,是整个发动机系统计算的基础,计算出设计点参数后,设计巡航的其它飞行状态都是非设计点状态,参数利用设计点参数,根据横截面积相等的原理计算出来。第三步,将发动机系统替换掉发动机经验公式整合到第一步的飞发一体化概念设计系统的框架中,完成系统的构建。通过系统运行得出飞机和发动机的相关数据,进而分析系统产生的数据误差,并调整系统。最终的得出的数据和参照机型相比,飞机和发动机最大误差分别为燃油量+16.3%和耗油率+20.7%,其它误差均小于这两个值。对于误差,本文提出的是一体化设计系统的构建方法,误差在可接受范围内即可。系统构建完毕后,基于该系统进行优化,优化算法采用遗传算法,在加入限制条件的情况下得出优化目标的Pareto解集,并解释在实际情况下如何根据实际选择最优解,并在最后将优化参数设定为最优解,在该条件下巡航耗油率下降7.38%,并计算出了飞机的总体参数和发动机主要参数。

败血症MCPS建模与验证

这是一篇关于败血症,医疗信息物理融合系统,架构分析与设计语言,长短期记忆人工神经网络,Simulink的论文, 主要内容为败血症疾病的社会关注程度高,病理复杂,预后现状有待改善。尽管目前对于败血症疾病,人们所掌握的学科知识和专业技术还存在局限性。但随着生命科学的发展,许多以前不曾被看到的现象,不曾被知晓的数据,不曾被掌握的知识和不曾被应用的科学技术日益涌现。这些现象、数据、知识和技术的揭示与应用极大地拓宽了医学领域的视野,推动了医学科学及其交叉学科的发展。随着信息时代的到来,面向医疗的信息物理融合系统(Medical Cyber Physical System,MCPS)技术的出现与发展,为改善传统医疗服务和提升医疗效率提供了基础设施服务与保障。知识图谱和深度学习等技术的融入与应用,为挖掘海量医疗数据和预测疾病发展过程创造了可能,提供了技术支持。近年来,败血症疾病定义已达成国际共识,具备建立疾病模型的理论基础。以败血症的预后改善为研究背景,以疾病病理为研究内容,通过MCPS的建模与验证研究方法,对建立败血症MCPS模型进行研究。具体的研究工作分为三个部分:1.了解败血症的发病病理、发展过程、诊断方式、治疗技术、医护实践守则等医学知识,并在此基础上完成抽象、编码和信息化等建模准备工作,建立完整和可实现的理论模型。2.结合MCPS技术将理论模型进一步实现为MCPS模型,并依据MCPS模型的设计标准和要求对所建立的败血症MCPS模型进行仿真、调优、验证、评估和分析等模型完善工作。在具体的建模实现过程中,由于各种建模语言与工具不同的设计特点和适用范围,选择了多种语言工具组合的实现方式:(1)使用适用于构建嵌入式系统体系结构的架构分析与设计语言(Architecture Analysis and Design Language,AADL)搭建系统模型,实现硬件、软件及计算资源的集成,并完成实时性、安全性等系统级别的验证工作。(2)使用适用于构建控制系统的Matlab/Simulink实现诊断软件功能,并完成正确性、扩展性等软件性能的验证工作。(3)使用适用于构建分类器的Matlab/Classification Learner实现预测软件功能,基于网络公开数据集完成分类器的训练和验证,由于数据集呈现时间序列的特点,训练过程使用长短期记忆人工神经网络(Long Short-Term Memory,LSTM)以增强训练效果。3.通过对应的解析工具将不同语言建立的模型分别转化为C代码,实现代码集成、模型融合和联合仿真。经过建模、仿真、调优、验证与分析,得到了正确性、实时性、稳定性和安全性等系统性能均符合预设标准的败血症MCPS模型。败血症MCPS模型实现了疾病诊断的集成化和智能化,有效缓解了公共卫生资源的供需矛盾,有助于预防败血症的发生及病情的恶化,从而改善败血症的预后现状。

综采面自移机尾的自动控制方法研究

这是一篇关于自移机尾,液压系统,模糊PID,改进的灰狼优化算法,AMEsim,Simulink的论文, 主要内容为自移机尾作为综采工作面运输系统的重要组成环节,联接桥式转载机和顺槽胶带机的关键枢纽,主要功能是在工作面推进过程中配合转载机推进并实现皮带机尾的协调移动;接受来自转载机的物料,并转入皮带系统。自移机尾独特的马蒂尔结构,能够与转载机互为支点,实现迈步自移动作,同时纠正机身与皮带中心线的偏差,所有动作均由配套的液压系统实现。而现有的自移机尾均是手动操作,一定程度上降低了物料的输送效率,并且加大了操作工的劳动强度,因此急需提髙自移机尾的自动化程度。本文针对自移机尾的结构特点,研究并设计一套自移机尾自动控制系统,主要控制自移机尾的迈步自移、同步提升、机身的自动纠偏,其后者是控制的难点和关键。本文首先对自移机尾的组成与工作原理进行了简单的介绍,设计了液压控制系统,并在此基础上对整个液压控制系统进行了数学建模。为解决参数的实时调整问题,提高系统的自我调整能力,本文设计了一种基于改进灰狼算法优化的模糊PID算法,设计了模糊PID控制器与基于改进灰狼优化的模糊PID控制器,并将两种算法进行仿真实验对比,结果表明优化后的模糊PID控制器有更好的控制性能。又根据自移机尾控制系统自身的功能,对自移机尾电控系统的硬件电路进行了设计。由于系统涉及到摩擦副、液压系统以及控制算法等多个领域,因此,选用AMEsim仿真平台来构建系统的虚拟模型,并联合Simulink实现整个系统的仿真。仿真结果表明,基于改进灰狼优化的模糊PID控制器能够自动控制自移机尾实现迈步自移、同步提升、自动校正的动作,并且很好的减小系统超调,抑制振荡并且提高了响应速度。该论文有图91幅,表7个,参考文献85篇。