基于NS2的网络控制系统仿真平台的设计与实现

利用网络仿真软件NS2实现真实网络环境的模拟,设计并实现了网络控制系统实时仿真平台。此平台利用Matlab/Simulink实现控制器/被控对象的仿真;利用NS2模拟真实的网络环境;利用Java网络接口模块连接Matlab仿真对象和NS2网络模块。既发挥了NS2的网络仿真优势,又利用了Matlab强大的控制系统仿真功能,很好地实现了对网络控制系统的实时仿真。仿真实验证明此平台可以真实地模拟多种网络环境,并分析了不同的网络环境对系统控制品质和稳定性的影响。     

基于SimMechanics的两轮机器人建模与仿真

介绍了基于SimMechanics的两轮机器人机电控制系统建模与仿真研究的方法,建立了仿真模型并进行了运动控制仿真分析。利用MATLAB/Simulink强大的运算功能和SimMechanics提供的模块集,可以省略建立运动机构数学模型的推导过程,具有系统建模直观和仿真功能强大的特点,为机电控制系统的建模仿真提供一个方便的工具。

Abstract：

A method of modeling and simulation of Two Wheel Robot based on SimMechanics was discussed. The method takes advantage of the powerful computing function of MATLAB/Simulink and SimMechanics modeling block, It is a convenient and visual modeling tool in mechanical control system analysis and simulation.     

基于Matlab交流异步电机矢量控制系统的仿真建模

在分析交流异步电机数学模型的基础上,提出了交流异步电机控制系统仿真建模的新方法。在Matlab/Simulink中,建立独立的功能模块,如电机本体模块、矢量控制模块、速度控制模块、电流滞环控制模块等,再进行功能模块的有机整合,搭建交流异步电机控制系统的仿真模型。系统采用双闭环控制:速度环采用PI控制,电流环采用电流滞环控制。仿真结果证明了该方法的合理性、有效性,为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。     

光-储联合供电系统行为特性分析与仿真

分析了闭环光-储联合供电系统的总体框架,采用多个小功率模块并联方式组成大功率电源系统;分析了系统各模块的特点,建立了闭环光—储联合供电系统中各模块的数学模型;分析了光储联合供电系统能量控制策略,建立了不同策略下系统的能量模型。基于所建的数学模型,在Matlab/Simulink仿真环境下建立仿真模型,有助于系统的优化设计。     

二级倒立摆在Simulink环境下的实时控制

利用Matlab环境下Simulink工具箱中现有的模块及其函数,开发出能够与被控硬件系统直接通讯的软件模块以及对被控系统进行实时操作和控制的命令模块,实现了直接在Simulink环境下对二级倒立摆系统的实时控制,扩充了已有的Simulink工具箱的功能。研究中所采用的技术与方法可以扩展到对其他硬件系统的实时控制中。     

基于瞬时无功功率的感应电机矢量控制仿真研究

在分析感应电机矢量控制模型的基础上,借助于Matlab强大的仿真建模能力,利用Simulink中内含的功能元件,实现了一种基于瞬时无功功率模型参考自适应(MRAS)的感应电机无速度传感器矢量控制系统的建模仿真,并利用小信号分析法分析了系统的稳定性,模型中利用瞬时无功功率的变化来推算转速,提高了系统的动态性能。SIMULINK具有良好的用户界面和强大的功能,在该环境下结合电气系统模块库进行仿真,具有建模简单、结构直观、操作灵活等优点,仿真结果验证了基于瞬时无功功率的感应电机无速度传感器矢量控制系统具有良好的控制性能和稳定性。     

水下机器人动态系统协同建模方法研究

以水下机器人动态系统建模问题为背景,提出了基于MATLAB/Simulink与FLUENT协同仿真机制与动态神经网络的水下机器人动态系统协同建模方法.该方法利用在对水下机器人动态行为进行协同仿真过程中在线训练神经网络的方式完成水下机器人流体动力学建模,并以最终训练完成的神经网络及载体6自由度运动方程仿真模块一起构成水下机器人动态系统模型,具有较强工程应用前景.通过与传统建模方法比较,详细论述了协同建模方法的基本原理及其优点,并重点研究了MATLAB/Simulink与FLUENT协同仿真系统的设计方案和实现方法,最后,从水下机器人6自由度运动方程建模、流体动力学建模以及闭环控制系统建模三个方面研究了实现协同建模的具体方法.     

MR阻尼结构振动控制的仿真试验研究

基于Matlab/Simulink软件平台,结合dSPACE实时仿真系统的软硬件资源,建立磁流变阻尼器(MagnetorheologicalDamper,简称MR阻尼器)和框架-剪力墙偏心结构试验控制系统仿真模型,采用RCP技术对此结构模型进行地震反应振动台试验。试验结果表明,MR阻尼结构的振动受到很好抑制,Matlab/dSPACE综合试验环境是高效简洁的。     

Simulink(S-function)在复杂控制系统仿真中的应用

S-function是systemfunction的简称,其功能是通过Matlab或c语言程序,设计出可实现所需功能的功能模块,将其与Simulink有机地结合,可充分发挥Simulink的优势,扩充Simulink的仿真功能,不但仿真模型简单,而且大大降底了编程的难度,特别适合于复杂控制系统的仿真.文中通过对二自由度机器人的轨迹跟踪这个控制对象,编写了S-FUNCTION程序,来说明该程序的实际应用并证明此方案的实用性.     

基于联合仿真技术的主动悬架自适应模糊PID控制研究

近年来联合仿真技术在车辆控制系统的开发研究中得到了广泛的应用。以某皮卡车为研究对象,首先利用ADAMS/CAR软件建立车辆多体动力学模型;然后在Matlab/Simulink环境中设计了基于自适应模糊PID控制的ASS,定义了与ADAMS/CAR环境下车辆模型的数据交换接口;最后,将设计的控制系统在ADAMS/CAR和Matlab/Simulink环境下通过输入输出接口进行联合仿真。文中对随机路面输入和脉冲路面输入工况下的ASS系统及整车动态特性进行了联合仿真研究,其研究结果为联合仿真技术在车辆工程中的实际应用提供了参考。     

一种基于Matlab的无刷直流电机控制系统建模仿真方法

在分析无刷直流电机(BLDC)数学模型的基础上,提出了一种无刷直流电机控制系统仿真建模的新方法。在Matlab/Simulink环境下,把独立的功能模块和S函数相结合,构建了无刷直流电机系统的仿真模型。系统采用双闭环控制:速度环采用离散PID控制,根据滞环电流跟踪型PWM逆变器原理实现电流控制。仿真和试验结果与理论分析一致,验证了该方法的合理性和有效性。此方法也适用于验证其他控制算法的合理性,为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。     

一种基于SPWM的交-直-交型变频器系统简化模型

针对应用Matlab/Simulink/PSB对交-直-交变频器建模仿真存在运算量大,耗时长的问题,提出了一种适合于控制系统分析设计的简化高效的基于SPWM变频器系统模型.首先详细推导了基于通用模块的变频器开关函数模型;然后提出一种代替SPWM脉宽调制环节的等效方法,组成了变频器系统的简化模型,并分析了基于简化模型设计控制系统的有效性;最后通过仿真进行验证.结果表明简化模型保持了原模型的外部特性而实际用时显著缩短,适合于控制技术研究的仿真应用.     

一种在分布交互仿真系统中使用Simulink模型的方法

Simulink模型使用自身的时钟步长和数据流，不与其他程序共享。提出了一种在分布式仿真系统中直接使用Simulink模型的方法。为了和分布式仿真系统交互仿真数据，设计了一种代理程序的结构。代理程序采用共享内存技术和Simulink的S函数作为接口与Simulink模型进行数据交互．并使用进程通讯中的共享内存和事件技术来实现代理程序和Simulink模型之间的同步。     

基于RTW和VxWorks的飞行控制系统实时仿真

介绍了一种使用Simulink/RTW建模工具和Tornado/VxWorks嵌入式实时操作系统进行飞行控制系统快速原型的方法。首先对一个非线性的纵向短周期运动的飞机模型进行了线性化后的动态逆控制系统的设计。该控制系统满足C^＊准则。然后使用Simulink的模型代码自动生成技术,生成经优化的可直接在VxWorks系统上实时运行的应用程序,并且能够实时监控目标机的运行状态以及对Simulink模型实现在线调参。接着,以Pentium4处理器微机为目标机,在以太局域网的环境中下载可执行模块,实时运行和监控目标机的运行。最后,将实时仿真的结果与Simulink的数字仿真结果进行了对比分析。     

基于Simulink的子导弹全弹道仿真

在MATLAB／Simulink环境下，针对子导弹武器系统，应用全弹道建模方法开发了包括运动学与动力学模块、制导与控制系统模块，弹目相对运动模块等组成的仿真系统数学模型，进行了全弹道数字仿真。仿真实验表明，该仿真系统较好的模拟了子导弹的飞行弹道，为子导弹武器系统的开发研制提供了必要的仿真工具。     

主动悬架的直线电机作动器控制系统研究

将直线电机的直接推力控制方法运用于主动悬架控制系统,分别设计了主动悬架最优控制器和直线电机直接推力控制器,两个控制器结合成为主动悬架的电磁作动器控制系统。建立了1/4汽车主动悬架模型,利用Matlab/Simulink进行仿真,结果表明直线电机作动器能根据车身的振动主动输出相应的电磁力,因此直线电机直接推力控制运用于主动悬架控制系统是可行的。     

基于Matlab无刷直流电机系统仿真建模的新方法

在分析无刷直流电机(BLDC)数学模型的基础上，提出了无刷直流电机系统仿真建模的新方法。在Matlab／Simulink中，建立独立的功能模块，如BLDC本体模块、电流滞环控制模块、速度控制模块等，再进行功能模块的有机整合，搭建无刷直流电机系统的仿真模型。为保证仿真快速性和有效性，模型采用分段线性法生成梯形波反电动势，系统采用双闭环控制：速度环采用PI控制，电流环采用滞环电流控制。仿真结果证明了该方法的有效性，同时也适用于验证其他控、制算法的合理性，为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。     

基于Simulink的船舶运动控制的仿真研究

在介绍水面船舶三自由度运动模型建立方法的基础上，利用Matlab的S—function建立了基于Simulink的Abkowitz非线性船舶运动模型，进行了船舶运动控制系统的仿真研究，并给出了仿真结果。对船舶操纵性试验和船舶运动控制规律的研究具有实际意义。