推荐5篇关于半物理仿真的计算机专业论文

今天分享的是关于半物理仿真的5篇计算机毕业论文范文, 如果你的论文涉及到半物理仿真等主题,本文能够帮助到你

结合外置视觉的直角坐标机器人数字孪生系统研究

这是一篇关于数字孪生,运动控制,半物理仿真,外置监测,直角坐标机器人的论文, 主要内容为在当前数字孪生发展中,现有的技术无法完全实现数字端对物理端的映射,存在数字端对物理端真实情况反应不足,同时缺乏一个独立的监测手段对物理实体进行监测等问题。针对以上问题,论文提出了结合外置视觉监测的数字孪生系统模型,基于半物理仿真技术建立数字端模型,并构建了直角坐标机器人数字孪生系统,论文主要完成以下工作:(1)设计了结合外置视觉的直角坐标机器人数字孪生系统模型,并就构建数字孪生系统所涉及的关键技术进行了分析,包括控制器及运动控制算法、数字端模型、外置视觉监测。(2)完成了直角坐标机器人运动控制器总体的设计。对其中的核心板和电机驱动板进行了详细设计,并实现了对单轴的S型曲线加减速和梯形曲线加减速的控制、对平面的圆弧插补和直线插补、对空间三轴的点位控制。(3)分析了半物理仿真系统的组成,提出了基于半物理仿真的孪生系统数字端模型架构。设计了RPC(Remote Procedure Call)通讯协议,建立了直角坐标机器人运动学模型,使用了五次多项式对机器人进行轨迹规划。(4)采用了相关滤波算法,实现了对机器人关键位置的跟踪。设计了外置视觉监测的整体流程,提取图像的HOG特征作为滤波器输入,编写视觉跟踪程序,并进行测试。(5)完成了直角坐标机器人数字孪生原型系统软件设计。对通讯模块、设备监测模块、外置视觉监测模块进行了详细设计和实现。通过对以上内容的研究,设计实现了基于半物理仿真建立的数字端模型和具有独立监测方式的直角坐标机器人数字孪生原型系统软件,为后续数字孪生的研究提供参考。

货机货舱装载控制系统设计与半物理仿真研究

这是一篇关于货舱装载,拓扑结构,半物理仿真,CANoe,故障定位的论文, 主要内容为航空货运因其在时效性和安全性方面的巨大优势,在现代综合运输系统中发挥着必不可少的作用。随着我国经济增长模式的转变和产业结构的升级,人们对航空物流的需求不断增长,提高货运能力迫在眉睫。货机货舱装载控制系统的设计,是提高货运能力的关键。货机货舱装载控制系统部件繁多,对于通信的实时性、可靠性以及安全性要求非常高,且现阶段的实验条件很难完成对货舱装载控制系统的全实物验证测试。针对上述问题,本文进行了货舱装载控制系统拓扑结构设计,合适的拓扑结构有助于改善系统的实时性和可靠性。同时,本文开展了货舱装载控制系统半物理仿真研究,实现并验证了系统的故障定位和识别功能,为货舱装载控制系统的验证提供了一个平台,对控制系统的研发具有辅助作用,加快了系统的研发进程,降低了实验成本,有效提高了系统的安全性。本文以货机货舱装载控制系统为研究对象,深入研究了系统的各个组成部分,分析了系统的特性,为满足系统的通信和功能要求,采用CAN总线技术,进行货舱装载控制系统设计。论文从货舱装载控制系统网络的角度出发,对系统的通讯需求进行了分析设计,以负载率作为网络拓扑结构设计的指标,提出了三个拓扑结构设计方案,并计算了三个方案的理论负载率。并使用CANoe软件对三个拓扑结构方案进行了仿真,证明了拓扑结构方案的可行性。最后,对比仿真结果和理论结果,分析得出了最适合货机货舱装载控制系统的拓扑结构。针对货机货舱装载控制系统的安全性问题,提出了货机货舱装载控制系统半物理仿真平台设计方案。在前文设计的拓扑结构基础上,分析了平台的功能需求。以验证系统的故障识别和定位功能为目的,搭建了基于CANoe的半物理仿真平台。平台通过对故障报文的分析处理,完成故障种类识别和故障定位,并利用CANoe创建显控面板,将结果显示在面板上。经全仿真验证,所搭建的半物理仿真平台方案满足设计要求。最后,对货机货舱装载控制系统半物理仿真平台进行了实验测试。利用CANoe可以做半实物仿真测试的特点,将实物节点接入网络,对整个控制系统进行分析测试。通过物理和仿真节点共存的半实物测试来验证货舱装载控制系统的故障识别和定位功能。使用实物节点进行故障注入,测试故障识别和定位的正确性。经半实物测试验证,搭建的半物理仿真平台能够完成故障定位和识别功能。通过对仿真测试结果的分析,本文设计的货机货舱装载控制系统拓扑结构及其半物理仿真平台满足通信要求和功能要求,具有良好的可靠性、实时性和可拓展性,并且能够完成故障模拟、故障定位、故障识别、总线监测、数据记录等功能。

结合外置视觉的直角坐标机器人数字孪生系统研究

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。