基于Matlab/GUI的混合动力汽车教学仿真平台设计

基于Matlab图形用户界面GUI和Simulink,采用层次化、模块化和面向对象的设计思路,开发一种交互式的混合动力汽车整车性能仿真实验平台。利用此平台,用户能以交互的形式实现混合动力驱动系统方案选择、动力传动系统匹配、整车及核心部件参数设置、车辆动力性、经济性和排放性能预测,能量管理和驱动模式切换策略仿真等功能,极大方便了非专业用户的使用。平台界面友好,操作便捷,可供学生进行自主学习和二次开发,对开展开放式实验教学,增进学生对理论知识的掌握以及实践能力的培养具有积极的意义。     

基于硬件在环仿真的系统模型辨识平台设计

控制系统设计的前提是建立准确的被控系统的数学模型,为了验证理论建模的准确性,设计了基于硬件在环仿真的系统模型辨识平台。以力伺服控制系统为例:建立柔索驱动系统数学模型;搭建基于d SPACE硬件在环仿真的系统模型辨识平台;最后,利用MATLAB-ident工具箱在离线状态下对系统数学模型进行模型辨识。模型辨识实验结果表明:实际系统和理论模型的频率特性基本吻合,验证了该模型辨识方法的有效性。该平台容易搭建、调试简单、工作稳定,对力伺服系统建模及控制系统设计具有参考价值,同时可推广至其他类型伺服系统的模型辨识。     

柔索驱动单元的模型辨识与控制器设计

针对并联柔索驱动机器人力场模拟应用场景下驱动单元的力伺服控制系统设计,基于Links半物理仿真环境,运用Matlab System Identification工具箱,对柔索驱动单元系统数学模型进行模型辨识,并对系统的不确定性进行辨识。结果表明,考虑柔索驱动单元的不确定性因素后实际系统模型与理论模型相吻合,且系统理论模型具有较高的可靠性。在可靠的理论模型基础上,对柔索驱动单元进行控制器设计,并验证了模型辨识方法的有效性。基于模型辨识的控制器设计方法可以推广到其他类型系统的模型辨识。     

基于SISOtool的力伺服控制系统的设计

Matlab-SISOtool工具箱为经典单输入-单输出控制系统的设计和分析提供了一个实时交互式环境。以柔索驱动力伺服控制系统设计为例。建立系统的数学模型;在此基础上,分析柔索驱动前向通道传递函数频率特性,明确基本控制问题;确定柔索驱动单元复合控制策略;利用SISOtool工具箱对系统前向通道控制器进行详细设计;对柔索驱动复合力控制策略进行了实验研究。设计过程以及实验结果表明,SISOtool工具箱简化了单输入-单输出控制系统的设计过程,设计过程更加直观、高效。SISOtool工具箱对于控制理论的学习及控制系统的设计都具有重要的参考意义。     

基于Matlab/GUI的电动汽车教学仿真平台设计

基于Matlab/GUI和Simulink,以层次化、模块化和面向对象的设计思路开发了交互式电动汽车整车性能仿真实验平台。利用该平台,用户能以交互方式进行电动汽车动力系统匹配、整车及核心部件参数值设置、车辆动力性能和经济性能预测、制动能量回收仿真,极大地方便了非专业用户的使用。该平台界面友好、调试方便,可供学生进行自主学习和二次开发,有益于学生更好地掌握理论知识、提高实践创新能力。