基于Matlab/Simulink的通信原理虚拟仿真实验教学方法研究

根据通信原理实验课程的特点,分析现存硬件实验方法的不足,提出借助Matlab/Simulink虚拟仿真实验环境对传统实验方法进行补充和改革的方案;以最终构建典型通信系统为目的,结合理论授课重点,通过多个小实验的设计仿真和综合设计仿真,巩固学生理论知识,培养分析解决实际问题的能力。通过典型实例的设计和分析说明基于Matlab/Simulink的通信原理虚拟仿真实验方法有效可行,是实验教学改革进程中的有益尝试。     

"程控交换原理"教学中引入EDA技术的探讨

“程控交换原理”是通信工程专业的一门重要专业课程,为了在学生多、经费少的情况下提高教学效果,根据现有条件和课程特点,提出了在该课程教学中引入EDA技术的方案,使用EDA软件实现数字交换网络等有关硬件电路,并进行计算机仿真,以取代传统的硬件电路实验。实践证明,这种方法费用低、效果好,具有推广价值。     

轨道轮外形测量仪重复性问题的研究

为了提高轨道轮外形测量仪的重复精度,通过对测量仪测量过程各环节的研究,发现坐标轴的确定方法会影响最终测量结果,于是针对坐标原点的定位采取了几种不同的改进方案,通过综合对比各种方案最终采用对固定位置取多点坐标均值确定原点纵坐标位置,横坐标根据两个位置坐标均值来确定,兼顾两个关键位置的重复性误差,从而提高原点坐标的重复精度,根据不同算法在MATLAB中导入实验测量数据进行仿真,对比仿真结果证明采用的新算法改善了重复性误差。     

Multisim在计算机组成原理实验中的应用

提出了基于Multisim10的计算机组成原理仿真实验的方法,该方法对计算机的各组成部分用虚拟元器件组成并在虚拟环境下进行仿真实验,通过存储器仿真实验实例给出了仿真实现的技术方案。结论是,计算机组成原理的虚拟仿真实验是一种先进的实验模式,学生可把重点放在计算机各组成部分的设计和仿真验证上,弥补了真实实验在计算机组成、功能实现等方面直观性较差的不足,使实践环节更好地达到教学目的,即丰富了实验内容、方法和手段,又有效地提高了实验的直观性及效果。     

"计算机网络"课程实验仿真教学的路径探索

"计算机网络"课程具有理论与实践紧密结合的特点.在课程实验教学中设计粗细两种颗粒度的仿真实验:前者以华为eNSP为仿真工具,让学生宏观地了解如何配置网络参数和控制网络运行;后者以OPNET为仿真环境,让学生应用C语言编程实现网络协议,并微观地观察每个数据包和每个字段的处理过程.教学效果显示这种两级颗粒度的仿真实验教学极大增强了学生的兴趣和积极性,大大提高了学习质量和实操能力.     

理想仿真模型同天线课程教学的融合

在“天线原理与设计”课程的教学中,本文提出了构建理想仿真模型的方法,将电磁仿真同理论教学相融合,消除了实际模型中引入的次要因素的干扰,可以帮助学生更好地理解天线理论。本文设计了同理论知识学习相结合的探究式仿真实验,将以教为主转化成以学为主的模式,促进学生更好地完成天线课程的学习。     

Research on the problem of repeafitiveness error for track-wheel profile meter

为了提高轨道轮外形测量仪的重复精度,通过对测量仪测量过程各环节的研究,发现坐标轴的确定方法会影响最终测量结果,于是针对坐标原点的定位采取了几种不同的改进方案,通过综合对比各种方案最终采用对固定位置取多点坐标均值确定原点纵坐标位置,横坐标根据两个位置坐标均值来确定,兼顾两个关键位置的重复性误差,从而提高原点坐标的重复精度,根据不同算法在MATLAB中导入实验测量数据进行仿真,对比仿真结果证明采用的新算法改善了重复性误差。     

Sugeno模糊推理实现PID的分层控制及仿真研究

结合普通PID控制扣模糊控制理论，在普通PID控制原理的基础上，提出了利用模糊控制理论中的Sugeno模糊推理实现模糊PID分层控制。此算法既结合了普通PID控制算法中所具有的结构简单、易实现、易使用的特点；同时又加入了专家经验等模糊智能控制的思想，使整个控制算法在控制过程中能根据实际所处的控制阶段及控制要求来动态地调整PID各参数。针对不同的仿真对象进行了仿真实验，仿真结果表明：使用此算法，整个控制过程性能参数有了很大的提高，超调明显减小，调节时间缩短，反应速度加快。由于此算法实现方便，原理简单，而且控制效果好，在实际的工业控制过程中具有非常广泛的应用范围，值得推广和借鉴。     

基于MATLAB的“信号与系统”虚拟实验系统的研究

针对"信号与系统"课程理论性强、概念抽象、直观性较差等特点,利用MATLAB软件构建实现信号与系统虚拟实验仿真平台,通过对相关参数进行设置,在交互式平台上直观显示仿真实验结果,克服硬件实验系统的局限性,促进对抽象理论的快速理解,培养学生的创新意识和创新能力,实现更好的实验效果。     

电气工程虚拟仿真课程建设的研究与实践

文章针对传统电气工程实验存在资源、场地和经费受限,信息化不足等现状,以汉江师范学院电气工程虚拟仿真类实验建设为例,通过调研师范院校电气工程专业办学现状和实习就业现状,给出虚拟仿真实验课程建设方案。方案实践表明：通过建设与本专业就业发展相匹配的虚拟仿真类实验体系,可有效弥补传统电气工程实验平台的缺点,提高师范院校电气工程专业相关人员的素质,并达到更好地服务于地区和社会的目的。     

An Intelligent Run-to-Run Control Strategy for Chemical–Mechanical Polishing Processes

This paper presents a novel intelligent run-to-run control strategy for chemical–mechanical polishing (CMP) processes. With the help of the recursive least squares identification method for model building, a real-coded genetic algorithm is applied to adaptively adjust the discount coefficients for double exponentially weighted moving average (EWMA) controller. The online intelligent scheme can effectively prevent the CMP processes from reaching unstable condition and can thus achieve high control performance. To demonstrate the effectiveness and applicability of the proposed intelligent run-to-run control strategy, two typical case studies are worked out in this paper. Extensive simulation comparisons with traditional double EWMA run-to-run control were performed. The simulation results show that the proposed intelligent run-to-run control is able to achieve better control performance than conventional schemes, especially for a process that has nonlinearities, process noise, and extra large metrology delays.      

智能PID控制算法研究及Matlab实现

针对滞后大、非线性等复杂的系统,常规PID控制算法已无法满足控制任务要求。为解决此类问题,文中提出从智能PID控制中的模糊PID控制、BP神经网络PID控制着手,仿真比较智能PID控制与常规PID控制的控制结果。实验表明,智能PID控制的超调量可达到0,稳定时间也大幅缩短,使系统整体的动静态特性得到了有效地改善。     

“电力拖动自动控制系统”中的仿真教学

＂电力拖动自动控制系统＂课程涉及到各种电动机控制系统的模型建立、系统分析和系统设计等的基础理论。其特点是概念抽象、实验难度大及实验成本高,这就要求该课程在教学内容及教学方式上都要有别于其它课程。我们以计算机辅助教学为手段,通过对具体仿真教学案例的设计,利用Matlab/Simulink软件搭建仿真程序应用于该课程教学中,使学生能直观地领会和理解课程的分析方法和实时处理结果。     

智能仪器实验系统的研制

介绍了智能仪器实验系统的研制目的,阐述了利用单片机系统组建一个智能仪器实验系统的实现方案,给出了系统软、硬件设计框图,以及所开发出的智能电压表、智能频率计等实验项目。该智能仪器实验系统能够较好的满足智能仪器课程的教学要求,在此硬件平台的基础上,可以扩充相应的硬件电路,开发出更多的实验项目,以满足不同的教学要求。     

对交通信号灯模糊控制的自主创新性设计

针对日益严重的交通拥堵问题设计出一种新型两级模糊控制方案来对四相位三车道单交叉口的交通信号灯进行实时智能控制。该新方案沿用了当前各种交通信号灯控制方案的优点,同时针对其不足之处进行了弥补与完善,是一种同时具有自适应控制、分级模糊控制、相位繁忙优先和准确显时等优势的控制方案,更适用于实际的交通情况。对新型模糊控制方案进行了仿真研究,仿真结果表明该方案明显优于传统控制方案。最后还对该新方案进行了动态模拟演示,使其更具可观性和真实性,更易于运用到交通现场。     

基于虚拟仪器的开放式机械臂实验系统

实践教学在自动控制专业研究生的培养中占有极其重要的地位。针对目前研究生现代控制理论及智能控制课程的实验相对较少,学生缺乏接触实际系统的机会,对理论付诸实践不够深化的现状,北航率先将倒立摆、双容水箱、单/双摆、机械臂作为控制对象,运用到实践教学当中,为学生将所学理论应用到实际中提供了一个广阔的平台。通过多年的教学效果来看,实际系统能够更好的激发学生的创造力,调动学生学习的积极性。本文在早期机械臂系统的基础上,通过使用运动控制卡结合伺服/步进电机的方式自行开发了全新的机械臂控制系统。对机械臂系统进行了重新设计,结构更加合理。采用目前业界比较流行的虚拟仪器软件LabVIEW,软件更加灵活和开放。可以运用多种控制方法和编程方式进行实验,开阔学生的思路。     

新工科背景下综合性虚拟仿真实验的开发

虚拟仿真实验一流课程是提升实验教学质量的重要方式,其中综合性虚拟仿真实验对于新工科人才培养具有积极的促进作用。本文通过对智能花卉种植物联网系统设计与实现虚拟仿真实验课程的建设进行论述,对教学应用和促进新工科人才培养情况进行分析,探讨了新工科背景下综合性虚拟仿真实验课程建设与教学应用的关键共性问题,为类似的虚拟仿真实验一流课程建设提供参考。     

基于霍尼韦尔WEBs的智能照明监控实训系统设计与实现

从建筑智能化专业楼宇自控系统工程技术课程的实训教学实际需要出发,以模拟实际智能建筑现场为背景,开发了智能照明监控实训系统。该系统使用霍尼韦尔WEBs为系统软件平台,应用霍尼韦尔Spyder DDC控制器PUB6438S作为系统的控制核心,利用人体红外感应、定时时间和光照度感应等方法进行实时控制。学生利用该实训教学系统可以更加深刻理解楼控系统软硬件开发的整个生命周期,对楼控项目设计和编程调试等应用技术进行系统学习和实训,从而提升职业院校学生的工程实践能力。     

Sliding mode control of coupled tanks

The paper deals with the level control of two coupled tanks. A static sliding mode control scheme is proposed for the system. To greatly reduce the chattering problem associated with the static sliding mode control scheme, two different dynamic sliding mode control schemes are proposed. The proposed control schemes guarantee the asymptotic stability of the closed loop system. To illustrate the developed control schemes, the performance of the closed loop system is simulated using MATLAB. Moreover the proposed control schemes are implemented using an experimental setup. The simulation as well as the implementation results indicate that the proposed control schemes work very well. In addition, robustness of the control schemes to change in system’s parameters as well as to disturbances are investigated.     

“智能机器人技术”课程教学改革实践

为解决高校智能机器人工程专业在教学实践环节中教学定位不明确、缺乏规范的课程标准与教学模式、教学评价指标不够全面等问题,从机器人工程专业学科的综合性和实践性强、交互性和探究性强的教学特点入手,以多类型移动智能机器人平台为对象,围绕机器人本体结构设计、运动控制与作业系统的仿真与工程验证,构建以电子电路设计—控制软件—离线与系统仿真-项目实践为一体的学习框架,实现《智能机器人技术》从认知型教学到应用型教学,再到研究型教学的贯通式和项目导向式教学。实践表明,改革后的《智能机器人技术》课程的教学内容和方法保证了理论教学与实践教学的先进性,提升了学生的专业水平,培养了学生的项目经验和工程应用能力,提高了学生的科学素养和综合能力。