分享5篇关于硬件在环仿真的计算机专业论文

今天分享的是关于硬件在环仿真的5篇计算机毕业论文范文, 如果你的论文涉及到硬件在环仿真等主题,本文能够帮助到你

电动重卡氢燃料电池温度控制研究

这是一篇关于质子交换膜燃料电池,热管理系统,模型预测控制,神经网络,硬件在环仿真的论文, 主要内容为近些年,全球正处于能源和环境的双重危机中,这不仅制约了社会经济的发展,同时对人们的生活质量有一定影响。传统燃油汽车会破坏环境并且造成能源浪费,所以新能源汽车成为各国研究的重点。燃料电池汽车属于电动汽车,是属于质子交换膜燃料电池(PEMFC)利用电化学反应所生成能量作为主要动力来源驱动的汽车。PEMFC可以直接将化学能转化为电能,以氢气作为主要原料,最终产物只有水,对自然环境非常友好,具有广阔的应用前景。由于工作温度是影响质子交换膜燃料电池输出性能的关键参数之一,因此需要一个合理的温度控制策略来保证系统在复杂的变载情况下工作温度的稳定,这样一方面能够提高质子交换膜燃料电池的输出性能,提高汽车的动力性能,另一方面可以使燃料电池的使用寿命增加。本文就模型预测控制在温度控制方面的不足对PEMFC建模及温度控制策略进行以下几方面进行研究:(1)分析国内外对质子交换膜燃料电池系统建模和热管理系统建模的研究现状,根据其工作原理,在MATLAB/Simulink中建立了稳态电压模型、动态电压模型和热管理系统模型。通过实验数据和仿真数据的对比,误差在允许范围内即验证模型的可行性。随后分析了不同进气压力、工作温度、冷却水流量、空气流量、负载电流对燃料电池的温度及输出电压、功率及效率的影响。(2)仿真分析模型预测控制对质子交换膜燃料电池温度的控制效果,通过分析电池温度曲线的走势,得出模型预测控制对燃料电池温度控制的不足之处,随后针对现有模型预测控制存在的问题,对其进行优化改进,随后提出基于神经网络参数整定的模型预测控制的新型温度控制策略,详细阐述了其对质子交换膜燃料电池温度的控制原理,通过对比分析PID控制,模型预测控制,基于神经网络参数整定的模型预测控制这三种控制策略的仿真结果,分析新型温度控制策略对燃料电池热管理系统的改进之处。(3)搭建基于西门子S7-1200控制器的PEMFC热管理系统操作平台,根据热管理系统的需求选择控制器和HMI设备的型号,随后通过OPC技术建立MATLAB/Simulink与控制器S7-1200的通讯,设计质子交换膜燃料电池热管理系统操作平台界面,通过界面可以设置参数,观察电池的温度变化趋势。并为实际质子交换膜燃料电池热管理系统测试平台的实验提供了参考方案。

过程控制硬件在环仿真系统设计

这是一篇关于过程控制,硬件在环仿真,信息物理系统技术,数据交互的论文, 主要内容为工业4.0系统解决方案在智能制造领域愈发彰显优势,利用信息化技术促进产业变革的智能化时代已经成为常态。伴随工业自动化的大规模部署,硬件在环仿真在工业过程控制中的需求与日俱增。本文结合实际的工业应用场景,研究设计了过程控制硬件在环仿真系统(Process Hardware-In-the-Loop,ProcHIL)。设计中为了保证能够更广泛的适应更多半实物仿真应用,结合信息物理系统,开放了 AIO接口、DIO接口以及通讯串口等。仿真过程通过双MCU进行数据交互,实现控制系统与实物电路的交互,实现工业过程控制对象的虚拟实时仿真。过程控制硬件在环仿真系统采用了双MCU架构,主MCU通过差分方程迭代实时求解过程控制对象的状态,从MCU中实现过程控制系统的通信接口,并管理ProcHIL的人机接口。设计了迭代计算方法,加速了过程控制实时仿真系统的状态变量刷新率。设计了隔离的数字输入输出接口,分别用于接收在环控制器的数字控制量(PWM)以及输出开关量。设计并通过LTspice仿真验证了隔离的模拟量输入输出接口,分别用于接收在环控制器的模拟控制量,以及模拟工业传感器的输出。以双容水箱为对象,验证了 Simulink离线仿真与ProcHIL实时仿真中状态变量的吻合度。设计并搭建了双容水箱系统,使用同型号、同PID参数的PLC进行在环比对,验证了设计的ProcHIL系统的真实性与有效性。设计ProcHIL通过实时迭代计算和等效的模拟数字接口可以实现现场工业过程的动态与静态特性,实现系统状态变量和硬件接口与实物系统的实质等效。研究成果可以提高在线调试的安全性和效率,可以用于实验教学和工程项目的前期验证。

柴油机ECU硬件在环仿真系统软件研究

这是一篇关于硬件在环仿真,柴油机,电控单元,Labview的论文, 主要内容为柴油机电控系统的控制参数众多、结构复杂,因而对于它的研发工作就变得异常艰巨。硬件在环仿真技术可以有效地减少ECU开发所需的台架试验次数,因而能加快ECU的研发进度。本文所开发的软件系统与硬件组的同学所开发的目标机硬件共同构成了柴油机ECU硬件在环仿真系统。该系统可以方便地对ECU的软硬件进行调试与检测,来发现电控ECU软硬件的设计缺陷,从而能缩短汽车投放市场的时间和避免因电控ECU软硬件设计缺陷而造成的汽车召回事故。本课题所完成的主要研究工作如下:1)在充分考虑国内外柴油机ECU硬件在环仿真技术研究现状和实验室现有条件的基础之上,完成了柴油机ECU硬件在环仿真系统的总方案设计,并确定其具体结构为“宿主机-目标机”的形式。2)以玉柴YC6A260-33柴油机为仿真对象,结合其设计参数,运用模块化建模思想将柴油机仿真模型具体划分为燃油系统子模型、柴油机本体子模型、涡轮增压器子模型和中冷器子模型等部分,并利用Simulink软件依据平均值模型构建出柴油机实时仿真模型并进行离线仿真测试。3)以Labview软件作为开发平台,在宿主机上开发监控系统程序。通过监控系统的界面可以将柴油机仿真模型初始参数发送给目标机,同时还可以从目标机实时接收数据并以文本或图形的形式显示在用户界面上。4)宿主机监控系统、目标机硬件和被测ECU共同组成柴油机ECU硬件在环仿真系统。对硬件在环仿真系统进行了试验调试,并对它的部分功能进行了验证。经过验证,所开发的柴油机ECU硬件在环仿真系统的功能达到预期目标要求,它能够为柴油机ECU提供良好的开发和调试环境。

基于cRIO的船舶混合动力系统监控安保单元开发

这是一篇关于船舶混合动力系统,监控安保,CAN总线协议,硬件在环仿真,CompcatRIO的论文, 主要内容为发动机的节能减排长期以来都是人们关注的焦点,近年来,随着航运业越来越多的法规颁布,新型环保船舶的研究成为了热门。船舶气电混合动力系统不仅充分吸收了天然气发动机燃料储备丰富、清洁环保的优点,可逆电机的加入还弥补了天然气发动机动态响应方面的劣势,此外,合适的能量管理策略可以使动力系统更加节能。因此,船舶气电混合动力系统越来越受到关注。然而混合动力系统结构的复杂性也为其安全带来了更高的挑战。本文以并联式船舶气电混合动力系统为研究目标,结合行业规范以及气电混合动力系统的特点,设计了一套兼顾安全性与动力供给稳定性的监控安保单元。本文的主要工作内容如下:(1)监控安保系统总体设计。根据行业规范要求,分析船舶气电混合动力系统工作场景,确定监控安保系统的功能;根据混合动力系统控制器性能,以及混合动力系统各设备控制器的接口情况,制定了监控安保系统的总体架构。(2)监控安保系统方案设计。通过分析气电混合动力系统各设备工作的特性以及查阅文献,确定了能反映设备运行状态的参数,并制定了各参数正常工作的阈值;通过对故障划分等级,并根据故障发生的不同情景,制定了一系列安保措施。基于模块化思想将安保策略分解为不同功能模块,并利用仿真平台建立控制模型。(3)监控安保系统的软硬件设计。本文采用NI CompactRIO作为控制器,并以此为核心组建了监控安保单元的硬件平台,基于CAN总线协议完成CompactRIO与混合动力系统各设备控制器以及监控界面之间的通信。(4)硬件在环仿真测试。基于船舶动力仿真实验平台完成了监控安保单元的硬件在环测试,测试以发动机和电机的转速和转矩为指标,证明了在不同工作模式下,监控安保单元处理故障的有效性和及时性。