9篇关于Simulink的计算机毕业论文

今天分享的是关于Simulink的9篇计算机毕业论文范文, 如果你的论文涉及到Simulink等主题,本文能够帮助到你

基于SysML的机电系统设计与仿真同步集成方法

这是一篇关于SysML,CAD,Simulink,M2T,TTRS,集成设计的论文, 主要内容为在基于模型的系统工程(Model Based System Engineering,MBSE)背景下的机电产品系统设计过程中,由系统建模语言(System Modeling Language,SysML)构成的系统模型能够对系统架构进行清晰的描述,对于实现不同利益相关者需求(stakeholders’needs)的系统验证以及概念设计中几何结构的可视化表达,则需要将系统建模工具与仿真工具、CAD工具集成以进行实现。在概念设计阶段,根据系统模型自动生成仿真模型、几何模型,能够帮助系统工程师快速进行系统性能分析与仿真,可视化表达设计结果,并加速产品开发流程。基于这一需求,本文提出了一种机电系统集成设计与仿真方法,该方法能够在系统设计的逻辑架构阶段引入模型整体同步验证以及几何信息可视化表达,同时本文对相应的模型同步集成框架进行了构建。其主要的内容如下:(1)提出了基于SysML扩展与映射的系统设计与系统仿真的集成框架。基于SysML语言的扩展功能,以Simulink为例构建了与系统仿真模型中架构模型元素相对应的SysML扩展文件(profile)以及两者之间的映射关系;根据系统仿真模型构建过程中各类建模功能的协同方式,将本文的仿真架构集成功能与现有的对其他仿真模型元素进行集成的功能进行了整合,形成了从系统模型逻辑架构阶段开始整体集成的集成框架。(2)提出了基于与工艺和拓扑相关的表面(Technology and Topology Related Surface,TTRS)理论的系统建模阶段几何方案快速生成方法。根据系统模型中几何信息的特点,在对TTRS理论的部分内容进行参照并做出适应性调整后,建立了相应的SysML几何扩展文件及其与三维CAD模型元素(本文以Solid Works为例)的映射关系,以快速生成可供评估的几何方案。(3)提出了涵盖系统设计、系统仿真与几何设计的模型同步集成设计方法。基于系统设计过程中建模与验证的需要,将SysML仿真集成与几何集成的功能进行了整合,以模型转换方式构建了具有同步功能的模型集成框架。该框架采用模型到文本(Model-to-Text,M2T)的转换方法进行系统模型架构信息的提取与转换,并根据逐渐细化的系统模型对相应生成的模型进行更新,使系统验证能够与从逻辑架构阶段开始与系统建模并行。在上述内容的基础上,本文以一种四足机器人的设计过程为例对该框架及其支持的方法进行验证,本文工作也能够为其他系统设计与集成工作提供参考。

综采面自移机尾的自动控制方法研究

这是一篇关于自移机尾,液压系统,模糊PID,改进的灰狼优化算法,AMEsim,Simulink的论文, 主要内容为自移机尾作为综采工作面运输系统的重要组成环节,联接桥式转载机和顺槽胶带机的关键枢纽,主要功能是在工作面推进过程中配合转载机推进并实现皮带机尾的协调移动;接受来自转载机的物料,并转入皮带系统。自移机尾独特的马蒂尔结构,能够与转载机互为支点,实现迈步自移动作,同时纠正机身与皮带中心线的偏差,所有动作均由配套的液压系统实现。而现有的自移机尾均是手动操作,一定程度上降低了物料的输送效率,并且加大了操作工的劳动强度,因此急需提髙自移机尾的自动化程度。本文针对自移机尾的结构特点,研究并设计一套自移机尾自动控制系统,主要控制自移机尾的迈步自移、同步提升、机身的自动纠偏,其后者是控制的难点和关键。本文首先对自移机尾的组成与工作原理进行了简单的介绍,设计了液压控制系统,并在此基础上对整个液压控制系统进行了数学建模。为解决参数的实时调整问题,提高系统的自我调整能力,本文设计了一种基于改进灰狼算法优化的模糊PID算法,设计了模糊PID控制器与基于改进灰狼优化的模糊PID控制器,并将两种算法进行仿真实验对比,结果表明优化后的模糊PID控制器有更好的控制性能。又根据自移机尾控制系统自身的功能,对自移机尾电控系统的硬件电路进行了设计。由于系统涉及到摩擦副、液压系统以及控制算法等多个领域,因此,选用AMEsim仿真平台来构建系统的虚拟模型,并联合Simulink实现整个系统的仿真。仿真结果表明,基于改进灰狼优化的模糊PID控制器能够自动控制自移机尾实现迈步自移、同步提升、自动校正的动作,并且很好的减小系统超调,抑制振荡并且提高了响应速度。该论文有图91幅,表7个,参考文献85篇。

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。

四旋翼无人机半物理仿真系统研究

基于航电系统的Safety＿SysML/SCADE/AADL/Simulink建模工具链的研究与实现

这是一篇关于SysML,AADL,Simulink,安全状态机,建模工具链的论文, 主要内容为安全关键系统是一类对安全性和稳定性有着极高要求的反应式系统。此类系统与人们的生命财产安全密切相关,一旦发生故障可能会酿成重大事故,将造成无法挽回的巨大损失。随着科技的发展和社会的进步,安全关键系统融入了人类社会的各个领域,如:能源、医疗、交通、能源等。目前,在基于安全关键系统的安全状态机建模流程中,建模与仿真验证之间尚缺乏行之有效的模型映射和链接机制,导致建立好的模型无法得到有效的仿真验证,暴露出许多安全风险。本文中,我基于Sys ML、AADL建模语言拓展出Safety＿Sys ML安全状态机模型和AADL安全状态机模型,用以描述安全性相关需求和建模安全关键系统。针对建模、仿真、验证的系统设计流程,我以MDA为理论基础,提出了两种跨平台的安全状态机模型映射转化方法,用以链接不同平台的安全状态机模型,并基于此设计和开发了两套建模工具链(Safety＿Sys ML2SCADE、AADL2Simulink)来实现跨平台安全状态机模型的端对端映射转化。在跨平台模型转化工具链的设计环节,针对Safety＿Sys ML2SCADE模型转化工具链,我提出了Safety＿Sys ML安全状态机的形式化定义,进行了建模元分析,给出了从输入端Safety＿Sys ML安全状态机模型到输出端SCADE安全状态机模型的语义映射规则,并根据语义映射规则设计了端到端的跨平台模型映射转化算法和PSM软件模型。针对AADL2Simulink模型转化工具链,我基于AADL Annex行为附件拓展出了AADL安全状态机模型,给出了从输入端AADL安全状态机模型到输出端Simulink安全状态机模型的语义映射规则,并根据语义映射规则设计了端到端的跨平台模型映射转化算法和PSM软件模型。在跨平台模型转化工具链的软件实现环节,我首先基于JAVA软件语言进行了工具链开发环境的准备,集成了开源组件(如Xstream、ANTLR、Modelio API等)并封装了一些关键接口以供后续调用。紧接着,搭建了模型转化实施框架。然后基于模型转化实施框架,我研究和分析了输入端的Safety＿Sys ML安全状态机模型、AADL安全状态机模型以及输出端的SCADE安全状态机模型、Simulink安全状态机模型,构建了平台相关的文本化结构模型和EJB结构模型。最后,基于输入端模型和输出端模型的特定结构实现了跨平台的模型转化接口,将PSM模型转化成了Code代码实现。在工具链的功能测试环节,我根据实际的模型转化需求进行了工具链测试用例设计,这些测试用例覆盖了工具链的绝大部分基础功能。通过工具链的实际输出结果与期望结果的对比分析,我得到了测试结论,保证了工具链功能的完备性与模型转化的准确性。在工具链的实际应用环节,基于航电领域中的飞机升降舵故障检测控制系统和太空发射终止控制系统,我进行了系统安全性需求分析与安全状态机建模,并利用Safety＿Sys ML2SCADE和AADL2Simulink工具链进行了模型构建与转化。