基于虚拟现实技术的单片机教学实践探索

基于以虚拟仿真为主,与真实硬件操作相结合的虚拟现实技术,并成功地运用于单片机教学.实践证明,这种技术成功地解决了单片机实践教学资源有限、教学内容相对固定、教学方法比较单一等难题,优化了教学过程,提高了学生学习、实践、设计与创新等职业技术能力和社会职业能力,收到了良好的教学效果和评价.     

一类输入有约束线性系统的数据驱动PID控制器设计

针对一类输入受限的线性系统,提出具有适应输入约束和抗积分饱和性能的数据驱动PID控制器改进设计方法.采用虚拟参考迭代整定法,应用递归最小二乘辨识算法在线计算PID参数.当输入有约束时,计算的控制器输出超过这个限制条件可能导致性能下降甚至出现稳定性问题,同时PID算法中的积分作用也可能出现饱和现象.改进的方法基于输入-输出观测数据和输入约束信息,在PID控制环节后串联一个类似抗积分饱和的环节,适应控制器输出过大需要限定的客观要求.通过控制器结构设计和仿真,演示了改进方法的有效性.     

基于云计算的高校实验平台的设计与构建

云计算已成为当今信息技术发展的一个主要方向,借助虚拟化的平台在高校校园网中实现云计算。文章通过介绍云计算的概念,分析它在高校实验平台建设中的优势并利用VMware技术提出实验平台的设计思路及实施步骤。     

双锥面二次包络环面蜗杆副虚拟加工建模的研究

针对双锥面二次包络环面蜗杆副,目前还未见高效、通用建模方法的考虑.基于空间啮合理论,建立双锥面二次包络环面蜗杆副参数化数学模型,简化出基于蜗杆副6个基本参数的数字化建模的方法,通过solidworks开发平台实现了虚拟加工建模插件的编程.实例结果表明,此建模方法能够快速的建立环面蜗杆实体模型,使得建模更加简便、精确、快速.     

步行训练机器人虚拟样机协同仿真方法研究

研究SolidWorks、ADAMS和MATLAB协同仿真方法,建立步行训练机器人虚拟样机三维实验平台,实现对步行训练的动态特性和控制系统的仿真验证,其结果证明虚拟样机协同仿真的方法确切有效地分析步行训练机器人运动特性,为研发步行机器人的物理样机提供主要参考.     

基于阴影图的植物阴影算法改进及其绘制

采用帧缓冲区对象(frame buffer object,FBO)技术来改进传统阴影图(shadow Map,SM)算法,即利用FBO技术将场景深度信息直接渲染到纹理中来提高算法的执行效率.依据纹理法线与光源方向的点积来模拟树干及器官几何mesh模型的自阴影,并通过提高分辨率改善投射阴影边缘的锯齿问题.在改进后的SM算法基础上结合方差阴影图(variance shadow map,VSM)算法实现植物软阴影.以植物参数化三维模型为例,采用VS2008、OpenGL图形标准和可编程图形硬件技术,在ParaTree参数化单株木建模工具软件中集成改进后的阴影图算法,实现了植物自阴影边缘的平滑过渡和光源在不同高度角条件下不同阴影亮度的硬阴影和软阴影效果.     

虚拟参考反馈校正控制器参数的预测误差辨识

针对未知系统中双控制器的设计问题,采用虚拟参考反馈校正方法,通过最小化由一组观测数据组成的L2范数所构成的代价函数,达到直接设计控制器目的.联合前馈控制器分离出的固定部分和反馈控制器作为滤波器,对原输入/输出关系式进行重参数化,得到标准的预测误差辨识形式,在所得式中,对控制器未知参数矢量采用可分离迭代的非线性最小二乘法进行估算.文中还对算法的收敛性进行了理论分析,并通过仿真验证了所提方法的有效性.     

汽车操纵稳定性闭环控制虚拟试验设计

针对汽车操纵稳定性实车试验危险性大,对试验驾驶员素质要求高的问题,在对ADAMS(automatic dynamic analysis of mechanical systems)二次开发模块ADAMS/CAR研究的基础上,建立了基于某轿车车型的ADAMS整车模型和驾驶员控制模型.按照国家标准GB/T 6223.5-1994对汽车转向轻便性试验进行了设计,在ADAMS虚拟仿真平台下进行了虚拟试验,并对试验结果进行了计算分析.结果表明,驾驶员模型对整车模型有较强的操控性,虚拟试验结果满足评价指标,可利用设计虚拟实验来达到对车辆性能进行测试和改进的目的.     

界面隐喻元命令下的交互虚拟系统的实现

针对界面隐喻元命令下的交互虚拟现实系统,响应界面隐喻对虚拟现实系统发出相应的元命令,利用系统基础类库的消息响应通信机制,并生成用户界面线程.通过调用其单线程控制函数,来对三维场景进行实时控制,结合Vega仿真软件在生成虚拟场景上的优势,来控制与三维场景中对象的交互,实现了基于界面隐喻的虚拟系统的交互,该系统可广泛运用于需要控制各种参数的工程模拟中,具有一定的实用性.     

基于DEA模型有效性排序的供应商评价

对比分析了各种供应商评价方法的优缺点,针对数据包络分析(Data Envelopment Analysis,简称DEA)模型评价供应商存在多个有效决策单元的问题,采用在DEA模型中添加虚拟决策单元的方法对有效决策单元进行排序,并根据企业评价供应商的具体特点进行了算例分析.