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机电系统动态仿真心得体会近年来，随着科技不断进步，机电系统动态仿真技术也越来越成熟。
作为一名机械工程专业的学生，我在学习机电系统动态仿真这门课程的过程中，深刻体会到了这一技术的优势和应用价值。
首先，机电系统动态仿真可以用于分析和预测机械系统的运行情况。
通过建立一个完整的机械系统模型，在不同的工作条件下，仿真软件可以模拟机械系统的实际工作情况，计算出各种物理量之间的关系，从而分析机械系统的工作状态和性能指标。
这种分析可以帮助我们在实际的工程项目中预测机械系统的工作状态，指导我们进行优化设计和调试工作，从而提高工程项目的成功率。
其次，机电系统动态仿真可以用于设计机械系统的控制系统。
在机械系统的设计过程中，控制系统是一个非常重要的部分。
通过仿真软件中提供的控制器建模工具，我们可以方便地设计出机械系统的控制器，并预测控制器对机械系统的实际控制效果。
这种仿真还可以用于验证控制系统的安全性和可靠性，从而提高控制系统的质量和稳定性。
同时，机电系统动态仿真可以用于教学和研究。
在机械工程领域，很多领域的理论和知识都涵盖了机械系统动态仿真的内容。
利用这种技术，教师们可以更生动形象地向学生们传授机械系统的工作原理和设计方法，让学生们更加深入地理解机械系统工作的本质。
同时，这种仿真技术也为研究人员提供了一个良好的仿真环境，可以帮助他们更好地进行机械系统方面的理论研究。
需要注意的是，机电系统动态仿真技术也存在一些不足之处。
首先，仿真模型的准确度和可靠性受限于仿真软件的精度和算法的优化程度，因此需要我们在使用过程中谨慎验证和校准模型。
另外，仿真软件的运行需要一定的计算机性能支持，这也给低配计算机的用户带来了一定的使用难度。
总体来说，机电系统动态仿真技术在机械工程领域具有重要的应用价值和发展前景。
通过这种技术的应用，可以帮助我们更好地了解机械系统的工作原理和性能指标，指导我们进行机械系统的设计、优化和调试工作，提高我们的工作效率和成功率。
电机调速系统的计算机仿真一实验目的1.通过仿真了解并会运用matlab/simulink与simpowersysdem设计电机系统并对系统进行软件仿真。
2.通过系统模型实验研究直流电机双闭环调速系统的过程与方法。
3.通过系统模型实验研究直流电机闭环可逆脉宽调速系统的过程与方法。
4.通过仿真掌握直流电机的速度控制方法。
二实验内容1.直流电机双闭环系统的建模与仿真。
（1）仿真建模与模型参数设置①三相电源的建模和参数设置peak amplitude :220V frequence:50Hz phase A相0deg B相-120deg C相-240deg②晶闸管桥的建模和参数设置桥臂数3③平波电抗器的建模和参数设置Inductance 5e-3H④直流电机建模和参数设置（见下图1）⑤控制电路建模和参数设置包括同步脉冲触发器的建模和参数设置、给定与测量Frequence of synchronisation voltages50Hz给定alta=90，为常量。
在电机的测量端口测取w（转速）,Ia（电枢电流）,If（励磁电流）,Te（电磁转矩），用多路复用分离各测取量，在示波器上用不同的坐标显示。
模型建立与参数设置完毕后模型见下图2：其中模型中没有对控制电路模型进行creat block。
Current controller所用的PI调节器参数设置如下图3：Speed controller的参数设置为下图4：（2）其他参数设置：触发角90deg，参考给定速度Reference speed：step time 2s,initial value 100rad/s,final value 200rad/s,阶跃负载step time:4s,初始负载给定10n.m,最终负载给定100n.m （经仿真后知：负载为100n.m偏大）所有参数设置完毕，start simulink对直流电动机双闭环调速系统进行仿真，仿真结果下图5：晶闸管输出电压波形为图6：控制角（control angle）波形为图7：（3）对仿真结果的分析如图5所示，在0-2秒的时间内，分三个阶段：电流上升阶段（0-0.1秒左右），恒流升速阶段（0.1-0.4秒左右），转速调整阶段（0.4-0.7秒左右）。
基于MATLAB的机电动力系统建模与仿真方法研究机电动力系统是指组成系统的机械、电气和控制等部分之间相互作用的力学、电气和能量转换装置的集合。
其建模与仿真方法的研究对于系统的分析、优化以及性能评估十分重要。
本文将基于MATLAB的机电动力系统建模与仿真方法进行研究。
首先，机电动力系统的建模是基于实际系统的动力学和控制特性进行描述。
对于机械系统，可以使用欧拉-拉格朗日方法进行建模，得到系统的运动方程。
对于电气系统，可以使用基尔霍夫电流法、基尔霍夫电压法等方法进行建模。
对于控制系统，可以使用状态空间法或者传递函数法进行建模。
基于这些方法，可以将机电动力系统描述为一组常微分方程或者微分代数方程。
其次，仿真是利用计算机模拟机电动力系统的运行过程。
MATLAB作为一种强大的数学计算工具和仿真环境，可以实现机电动力系统的建模和仿真。
使用MATLAB的Simulink工具箱，可以构建机电动力系统的框图模型，并通过连接各个子系统的信号线来描述系统动态行为。
此外，Simulink还提供了丰富的信号处理、控制设计和参数优化等功能，方便进行系统仿真和性能评估。
在进行机电动力系统仿真之前，需要对系统的输入信号进行设定。
可以使用恒定输入、周期性输入或者随机输入等方式来模拟实际工作条件。
接下来，可以利用数值方法对系统模型进行求解，并通过绘制波形图、频谱图等方式来分析系统的响应和性能。
除了Simulink工具箱，MATLAB还提供了多种工具和函数用于机电动力系统的建模和仿真。
例如，MATLAB的Control System Toolbox提供了用于控制设计和分析的函数和工具；MATLAB的Simscape工具箱专门用于动态系统建模和仿真；MATLAB的Optimization Toolbox用于参数优化和系统辨识等。
总结起来，基于MATLAB的机电动力系统建模与仿真方法主要包括使用Simulink工具箱构建系统模型、设定输入信号、数值求解和性能分析等步骤。
机电系统计算机仿真教学改革【摘要】本文主要介绍了机电系统计算机仿真教学改革的相关内容。
在背景介绍部分，探讨了传统教学方法的不足和现代技术在教学中的应用价值。
教学改革内容一节详细阐述了采用计算机仿真技术进行教学的方式和方法。
教学效果评估部分分析了教学改革对学生学习成绩和兴趣的影响。
教学模式创新部分探讨了如何通过创新教学模式提高教学效果。
实践应用案例部分列举了一些成功的案例并进行了分析。
在结论部分对教学改革的成效进行了总结评价，并展望了未来的发展方向。
通过本文的阐述，希望可以为机电系统计算机仿真教学改革提供一些参考和启发。
【关键词】引言、背景介绍、教学改革内容、教学效果评估、教学模式创新、实践应用案例、总结评价、展望未来、机电系统、计算机仿真、教学改革。
1. 引言1.1 引言机电系统计算机仿真教学改革是当前教育领域的一个重要议题。
随着科技的不断发展，传统的教学模式已经无法适应学生的学习需求，因此教学改革显得尤为迫切和必要。
在这种背景下，机电系统计算机仿真教学改革应运而生。
机电系统计算机仿真教学改革旨在通过利用先进的仿真技术，提供更加直观、生动、具体的教学内容，增强学生的实践能力和创新意识。
这种教学模式的出现，不仅为学生提供了更好的学习体验，同时也为教师提供了更多的教学资源和方法。
通过机电系统计算机仿真教学，学生可以在虚拟环境中模拟现实情境，进行实践操作和实验，进而提高他们的解决问题能力和创新思维。
机电系统计算机仿真教学改革的推行和实施，必将对教育教学产生积极的影响，促进学生成长和发展。
本文将对机电系统计算机仿真教学改革进行深入探讨，并就其背景介绍、教学改革内容、教学效果评估、教学模式创新以及实践应用案例等方面展开详细阐述，旨在为相关教育工作者和研究者提供参考和借鉴。
2. 正文2.1 背景介绍随着科技的飞速发展，机电系统的应用越来越广泛。
机电系统是由机械、电气和控制系统组成的一种复杂系统，它在工业生产、交通运输、能源领域等各个方面都有着重要的作用。
机电系统动态仿真-基于MATLAB Simulink课程设计简介机电系统是由电气、机械及控制部分组成的复杂系统。
动态仿真是一种研究系统行为的方法，可以帮助我们更好地理解系统的运行原理。
本课程设计旨在介绍机电系统动态仿真的基本原理和方法，并使用MATLAB Simulink软件进行实践操作。
课程内容本课程设计包括以下几个部分：1. 机电系统简介介绍机电系统的组成部分、基本特性及其应用场景，旨在让学生对机电系统有一个全面的认识和了解。
2. MATLAB Simulink简介介绍MATLAB Simulink的基本使用方法，包括模块的添加、参数的设置和仿真结果的显示等。
3. 机电系统建模使用MATLAB Simulink软件对机电系统进行建模，包括机械部分、电气部分及控制部分等。
4. 系统仿真利用所建立的机电系统模型进行系统仿真，包括控制器输出、系统响应等结果分析。
5. 结果分析对仿真结果进行对比分析，分析不同参数条件下系统的运行情况，找出系统的优化方案。
实践操作为了让学生更好地掌握机电系统动态仿真的基本原理和方法，本课程设计还包括以下的实践操作：1. 模型建立使用MATLAB Simulink工具箱，建立一个简单的机电系统模型。
2. 参数设置调整模型内参数，观察系统响应情况。
3. 仿真并分析结果执行仿真操作，对仿真结果进行分析，并尝试不同参数条件下系统的运行情况。
4. 优化方案结合分析结果，提出相应的优化方案，并重新设置参数进行仿真。
5. 实验报告整理实验数据、结果和分析，撰写实验报告。
实验环境本课程设计使用的软件工具为MATLAB Simulink，需要学生提前安装并掌握基本使用方法。
课程收获通过本课程的学习和实践操作，学生能够初步掌握机电系统动态仿真的基本原理和方法，了解MATLAB Simulink的基本使用方法，从而更好地理解机电系统的运行原理和优化方案。
同时，学生能够提高实际操作能力，加强分析和解决问题的能力。
机电系统计算机仿真教学改革【摘要】本文主要探讨了机电系统计算机仿真教学改革的意义、现状分析、改革策略、教学模式创新和案例分析。
通过引入计算机仿真技术，可以提高学生的实践能力和工程素养，使教学更加生动有趣。
目前，机电系统计算机仿真教学在我国仍处于起步阶段，存在着师资力量不足、教学资源不足的问题。
为此，本文提出了改革策略，包括建设仿真平台、培养专业人才、推动教育与产业的深度融合等。
结合案例分析，展示了机电系统计算机仿真教学改革的成果和未来展望。
本文旨在促进我国机电系统教学模式的创新与发展，提升人才培养质量，推动相关领域的进步与发展。
【关键词】机电系统、计算机仿真、教学改革、意义、现状分析、改革策略、教学模式创新、案例分析、成果、未来展望、总结。
1. 引言1.1 背景介绍机电系统计算机仿真教学改革的背景介绍：近年来，随着数字化技术的发展，计算机仿真技术在机电系统教学中得到了广泛应用。
通过利用虚拟仿真软件进行实验模拟，可以有效降低实验成本，提高实验效率，并且能够实现对实验过程的记录和分析。
机电系统计算机仿真教学改革已经成为当前教育领域的一个热点问题，吸引了越来越多的教育工作者和研究者的关注和研究。
通过对机电系统计算机仿真教学改革的深入探讨，可以为教育教学工作提供新的思路和方法，推动教育教学事业的不断发展和进步。
1.2 研究意义机电系统计算机仿真教学改革的研究意义在于推动教学方法的创新与发展。
随着科技的不断进步和发展，传统的教学方式已经无法满足教育的需求。
计算机仿真技术的引入可以帮助学生更加直观地理解抽象的概念，提高他们的学习效率和学习兴趣。
通过机电系统计算机仿真教学改革，可以提高学生的实际操作能力，培养学生的动手能力和解决问题的能力。
机电系统计算机仿真教学改革还可以促进跨学科的融合，培养学生的综合能力和创新能力。
机电系统计算机仿真教学改革对教育教学的革新具有重要的意义，可以为学生的成长和发展提供更好的支持和保障。
实验一MATLAB基本操作一、实验目的：①通过上机实验操作，使学生熟悉MATLAB实验环境，练习MATLAB命令、m文件，进行矩阵运算、图形绘制、数据处理。
②通过上机操作，使得学生掌握Matlab变量的定义和特殊变量的含义，理解矩阵运算和数组运算的定义和规则。
③通过上机操作，使得学生掌握数据和函数的可视化，以及二维曲线、三维曲线、三维曲面的各种绘图指令。
二、实验原理和说明Matlab是Matrix 和Laboratory两词的缩写，是美国Mathworks公司推出的用于科学计算和图形处理的可编程软件，经历了基于DOS版和Windows版两个发展阶段。
三、实验设备和仪器：PC电脑，Matlab7.0仿真软件四、实验内容、方法和步骤：数组运算和矩阵运算数组“除、乘方、转置”运算符前的“.”决不能省略，否则将按矩阵运算规则进行运算；执行数组和数组之间的运算时，参和运算的数组必须同维，运算所得的结果也和参和运算的数组同维。
A=[ 1 2 3; 4 5 6; 7 8 9];B=[-1 -2 -3；-4 -5 -6；-7 -8 -9];X=A.*BY=A*Bplot用于二维曲线绘图，若格式为plot（X，Y，’s’），其中X为列向量，Y是和X等行的矩阵时，以X 为横坐标，按Y的列数绘制多条曲线；若X为矩阵，Y是向量时，以Y为纵坐标按X的列数（或行数）绘制多条曲线。
参考程序如下：t=(0:pi/100:pi)'y1=sin(t)*[-1 1];y2=sin(t).*sin(9*t);plot(t,y1, 'r:', t, y2, 'b-.')axis([0 pi, -1, 1])title('Drawn by Dong-yuan GE')程序运行界面如下：plot3用于三维曲线绘制，其使用格式和plot十分相似。
参考程序如下：t=0:0.02:2*pi;x=sin(t);y=cos(t);z=cos(2*t);plot3(x,y,z,'b-', x,y,z,'o')程序运行界面如下：mesh和surf用于三维空间网线和曲面的绘制。
4．机电系统动态性能的计算机仿真4．1 概述机电系统计算机仿真是目前对复杂机电系统进行分析的重要手段与方法。
在进行机电系统分析综合与设计工作过程中，除了需要进行理论分析外，还要对系统的特性进行实验研究。
系统性能指标与参数是否达到预期的要求？它的经济性能如何？这些都需要在系统设计中给出明确的结论。
对于那些在实际调试过程中存在很大风险或实验费用昂贵的系统，一般不允许对设计好的系统直接进行实验，然而没有经过实验研究是不能将设计好的系统直接放到生产实际中去的，因此就必须对其进行模拟实验研究。
当然在有些情况下可以构造一套物理模拟装置来进行实验，但这种方法十分费时而且费用又高，而在有的情况下物理模拟几乎是不可能的。
近年来随着计算机的迅速发展，采用计算机对机电系统进行数学仿真的方法已被人们采纳。
所谓机电系统计算机仿真就是以机电系统的数学模型为基础，借助计算机对机电系统的动静态过程进行实验研究。
这里讲的机电系统计算机仿真是指借助数字计算机实现对机电系统的仿真分析。
这种实验研究的特点是：将实际系统的运动规律用数学表达式加以描述，它通常是一组常微分方程或差分方程，然后利用计算机来求解这一数学模型，以达到对系统进行分析研究的目的。
对机电系统进行计算机仿真的基本过程包括：首先建立系统的数学模型，因为数学模型是系统仿真的基本依据，所以数学模型极为重要。
然后根据系统的数学模型建立相应的仿真模型，一般需要通过一定的算法或数值积分方法对原系统的数学模型进行离散化处理，从而建立起相应的仿真模型，这是进行机电系统仿真分析的关键步骤；最后根据系统的仿真模型编制相应的仿真程序，在计算机上进行仿真实验研究并对仿真结果加以分析。
机电系统计算机仿真的应用与发展已经过了近40年的历程，进入20世纪80年代以来，随着微型计算机技术以及软件技术的飞速发展与广泛应用，使得机电系统计算机仿真获得了实质性的发展，并使其走进广大的机电系统生产、设计、研究的第一线。
目前在该领域应用最为广泛的软件包就是美国Mathworks公司开发的MATLAB语言软件。
虽然它最初并非是为机电系统仿真与设计开发的，但是它的强大的矩阵运算功能与图形处理及绘制能力，以及在MATLAB平台上开发出来的各种工具箱，和面向结构图的SIMULINK 系统分析环境，为机电系统计算机仿真提供了强有力的软件工具，从而为机电系统计算机仿真与辅助设计开辟新的方法与途径提供了充分的条件。
考虑到部分读者不具备MATLAB基础知识，因此，在本书的附录一中对MATLAB语言基础知识作了简单的介绍。
4．2面向微分方程的连续系统仿真与MATLAB实现对于控制系统的最基本数学描述就是微分方程，因此有必要在介绍机电系统计算机仿真时对这种方法加以介绍。
实际上在前面章节已经介绍了几种典型数值积分方法以及它们的MATLAB实现。
数值积分的数学基础就是微分方程（状态方程），如果一个系统以微分方程的形式加以描述，就可以利用前面的知识对该系统进行仿真研究，有关这部分内容本章就不再加以讨论了。
这里将介绍如何利用MATLAB中为用户所提供的常微分方程解函数ode和对微分方程进行求解计算，以及在面向微分方程的系统仿真研究中如何应用M函数。
4．2．1 基于ode函数的面向微分方程的系统仿真1. 常微分方程解函数ode的基本格式（l）ode函数的基本分类。
在 MATLAB 5.x中 ode函数可以分为两类五种形式。
一类是应用于非刚性微分方程求解，如ode45；另一类属于求解刚性微分方程的ode 解函数，如ode23s.他们的具体形式如下：1 ode45函数用于求解非刚性微分方程．它属于中阶龙格一库塔法；2 ode23函数用于求解非刚性微分方程，它属于底阶龙格-库塔法；3 ode113函数用于求解非刚性微分方程的变阶法；4 ode15s函数用于求解刚性微分方程的变阶法；5 ode23s函数用于求解刚性微分方程的低阶法。
（2）ode函数的基本格式。
上还这五种 ode函数的格式基本上一样．这里主要以最常用的ode45函数为例加以介绍，其结果多数也可用于其他ode函数。
ode45的基本格式主要有以下几种。
① [t，y]=ode45('F'，tspan，y0)其中：'F'是ode文件名字符串；tspan= [T0 TFINAL］为一个向量，它指定了积分的启始时刻和结束时刻； y0为积分运算的初始条件。
该函数对微分方程系统()y t Fy,='从T0到TFINAL时间段进行积分。
函数()y t F,返回一个列向量。
在解向量Y中的每一行与列向量T的返回时间相对应。
为了在指定的时刻点T0，T1，…，TFINAL得到解，则使用tspan=[T0，T1，…，TFINAL]。
② [t , y]＝ode45（'F'， tspan ， y0，options ）该函数的解如同前一格式，只是在这里用选项options 中的参数来代替前一格式中的缺省值，options 中的参数变量由函数odeset 予以建立。
最常使用的选项参数是标量相对容差'RelTol'（缺省值为1e-3）与绝对容差向量'AbsTol'（缺省的全部向量元素均为1e-6）。
（3）odeset 函数的基本格式。
odeset 函数用来建立或改变options 选项结构，其基本格式为options=odeset （'namel'，valuel ，'name2'，value2，…）通过该odeset 函数建立积分器选项options 的结构，在options 中所命名的属性具有指定值，对于任何未指定的属性均为缺省值。
options ＝odeset （oldopts ，'namel'， valuel ，…）通过该odeset 函数改变现存选项结构oldopts 。
options=odeset （oldopt ， newopts ）通过该odeset 函数将现有选项结构oldopts 与新选项结构newopts 结合在一起，新选项中的属性将覆盖对应原有属性。
2．机电系统仿真的ode 函数实现由ode 函数可知，当已知系统由微分方程()y t F y ,='加以描述时，并建立以'F'作为ODE 文件名，则可应用[t ，y]=ode45('F'，tspan ，y0)实现对系统的求解分析。
这里所讲的ODE 文件实际就是M 函数文件，因此对于以高阶微分方程加以描述的系统，首先应将其写成一组一阶微分方程的形式，当然如果系统是以状态方程描述的，即可直接对其编写M 函数文件。
函数文件的特征就是文件第一行一定是以function 开始，而且在函数文件中的变量均为局部变量，同时由函数文件构造的功能函数可以像MAT-LAB 的其他函数一样进行调用。
实际上在ode 函数[t ，y]＝ode45（'F'，tspan ，y0）中，对以'F'作为文件名的ODE 文件就是这类函数文件。
下面通过实例说明对系统仿真过程中的具体应用。
例4-1 之已知一三阶系统，其状态方程表达式为BU AX X +=其中⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡----=182424109121094A ，⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=12482.B输入为u= 100，试应用ode函数求解该系统。
解：由于该系统是以状态方程形式给出的，因此即可直接对其编写M函数文件。
function xd= rr（t，x）u＝100；xd=[-14*x(1)+9*x(2)+10*x(3)+2.8*u；12*x(1)-9*x(2)+10*x(3)+4*u；24*x(1)-24*x(2)-18*x(3)+12*u]；该函数文件对所研究系统的状态方程加以描述并形成rr.m文件以便在ode解函数中使用后即可利用ode解函数对系统进行求解分析。
考虑状态的零初值条件，即图4-1 系统状态曲线clearx0=[0；0；0]；[t，x]=ode45('rr'，[0 3]，x0)；plot(t，x)对其同样可存一M文件，如li32.m文件，这样即可在命令窗口执行该文件。
在运行过程中它会自动调用相关 rr函数文件，实现预定的工作，图 4-1给出了相应的运行结果。
根据ode函数用途可知，该函数应用于求解常微分方程，因此对于含有输出方程的系统状态空间表达式就不能直接利用ode函数求解系统输出响应。
考虑到ode 函数返回变量的向量格式，可以根据输出方程的具体要求，由状态变量的线性组合直接得到所要求的系统输出。
利用ode函数可以方便地对以微分方程形式描述的系统进行仿真分析，然而ode解函数并非是万能的，在应用ode函数时对其进行干预一般是不方便的，因此在很多情况下，对以微分方程形式给出的系统，还必须采用前面所介绍的各种数值积分方法进行仿真分析。
4．2．2 基于 M 函数的面向微分方程的系统仿真M 函数是MATLAB 中所特有的一类函数，前面介绍ode 函数时已经使用了M 函数。
这里将介绍采用M 函数建立描述系统的数学模型并在此基础上编制相应的程序。
根据需要调用该M 文件，实现所要求的运算。
下面通过实例加以说明。
例4-2已知系统状态方程为u x x x x ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡0107814078140557202121... 应用数值积分方法（预估校正梯形法）实现对系统状态的仿真研究。
解：首先建立描述该系统数学模型的M 函数文件，相应的程序如下。
function df=rrl （X ，u ）A= ［-0.5572 -0.7814； 0.7814 0］；B=[1；0]U= 20；df=A*X+B*u将该函数文件存盘取作rrl ．m 文件。
然后根据预估校正梯形公式编制相应的程序。
h=0.0l ；t0=0；tf=15；X=[0 0]'； X1=[0 0]；T=(tf-t0)/hfor i=l ：TK1=rrl （X ，1）；X= X+h*K1 K2=rrl （X ，1）； X= X+h*（K1+K2）/2X1=[X1；X']；endplot （X1）在该程序段中两次调用了rr1.m 函数文件，在第一次调用rrl.m 后，对各状态的计算将产生新值，因此K2就是经过预估计算所得到的相关值,从而即可应用梯形法实现对系统状态的仿真分析。
图4-2给出了系统状态响应仿真曲线。
图4-2 系统状态响应4．3 面向传递函数的连续系统仿真一个控制系统的动态模型经常是一传递函数的形式给出，特别是当给出开环传递函数， 在进行系统仿真时就要将开环传递函数转换为开环状态方程，再由开环状态方程求出对应的闭环状态方程，然后，再应用数值积分方法进行分解和分析仿真。
