基于LabVIEW的智能车仿真平台

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基于Java3D技术的虚拟车辆仿真系统

基于Java3D技术的虚拟车辆仿真系统

图!
场景图结构
场景图基础是整个场景结构的构造基础, 为场景提供了三 , 并赋予了场景图精确的插入 维的虚拟空间( +568A’=D35(26>2 ) 点位置( , 从而实现对一个或多个场景图对象的连接和 .E7’=2 ) 以及数据对象( 控制。场景图中包含节点( FEB2 ) FEB2<EG1EH , 节点又分为组节点( 和叶节点( 。 组节点用于 3238) 46EA1 ) .2’I) 组织、 控制其下的子节点, 叶节点为末端节点, 包含了构成场景
&
引言
智能交通中信息的获取和处理是近十年来智能交通研究
图 & 所示。
的重要课题。在现代城市交通的管理和控制中, 利用各种科技 手段和现代化装置所获取的数据量日益庞大。 随着电子技术的 发展和计算机功能的日益强大, 交通信息的处理能力也不断加 强。特别是随着计算机图形处理能力的提高, 许多智能交通的 研究人员都致力于交通信息和交通数据的直观化显示, 做了大 量的工作。 智能交通系统的仿真能够将实时的交通数据通过计 算机系统和图形显示系统直观的显示出来, 从而使交通管理和 控制人员能够方便地获取城市交通的运行状况, 及时准确地发 出交通控制指令, 保证城市交通的安全和畅通。 虚拟车辆仿真是一种基于智能交通系统的微观交通仿真。 它以每个车辆为基本单元, 实时地获取城市交通管理和控制的 有关信息, 利用计算机系统模拟驾驶人员对各种实时交通信息 和交通控制的响应, 为驾驶人员提供对信息处理过程中各种判 断和决策的实时分析。 从微观角度对城市交通系统进行全面的 信息处理和显示, 为更好地疏导交通提供预案分析和方案选择。 该文所介绍的虚拟车辆仿真系统主要包括三维交通场景、 虚拟驾驶平台和驾驶者决策行为模拟几个部分。 系统从 ’() 信 息系统获得交通环境、 地理特征等地理信息, 从智能交通控制 仿真系统获得如交通灯控制等相应的道路交通控制信息、 其他 车辆状况和智能交通系统的控制状况等, 再结合系统本身的驾 驶者决策行为, 采用三维技术直观地表现出智能交通系统的运 行状况, 实现了车内视角的三维驾驶界面显示。其信息结构如

基于LabVIEW的半实物虚拟仿真实验平台

基于LabVIEW的半实物虚拟仿真实验平台

图1 系统总体设计框图图2 输出信号示意图1 基于LabVIEW的半实物虚拟仿真平台系统总体方案设计本设计中,各种被测信号经过传感器、放大整形滤波、现场单片机(MSP430)采集缓存等处理后,输送到单片机中,通过单片机计算处理后,实现与上位机的通信。

同时,来自上位机的信号经RS232总线传输到采集节点,驱动数据采集。

基于LabVIEW的半实物虚拟仿真平台系统整体结构框图如图1所示。

其中电源电路使用24V稳压电源,保障电源的稳定,霍尔传感器的输出脉冲信号要先进行放大滤波处理后再送入A/D转换器转换成数字量。

驱动电路通过隔离电路达到弱电控制强电,从而驱动电机。

温度传感器输出的是数字量,直接被MSP430采集,采集到的数据缓存供单片机调用。

采集节点通过RS232总线与上位机通讯,实现各项数据的实时显示、存储和越限报警等功能。

2 系统硬件设计2.1 单片机控制部分在指令的控制下打开或关闭,从而使单片机执行相应的程序,达到控制目的。

2.2 电机驱动模块BLD-300B直流无刷电机驱动器是针对中功率低压直流无刷电机的高性能无刷驱动产品。

该直流无刷电机驱动器采用高性价比的解决方案设计而成,适用于功率为48V、440W,或24V、300W的三相直流无刷电机的转速调节。

BLD-300B可提供内置电位器RV调速、外接电位器调速、外部模拟电压调速、上位机(PLC,单片机等)PWM调速等功能。

同时该驱动器具备大转矩启动、快速启动及制动、正反转切换、手动及自动调速相结合、异常报警信号输出等特点。

输入电压为图3 串口硬件原理图图4 通讯方式示意图能同时收发数据,这样的传送方式称为半双工。

采用半双工方式时,通信系统每一端的发送器和接收器通过收发开关分时转接到通信线上进行方向的切换。

当数据的发送和接收分别由两根不同的传输线传送时,通信双方都能在同一时刻进行发送和接收操作,这样的传送方式就是全双工传送方式。

在全双工方式下,通信系统的每一端都设置了发送器和接收器,因此,能控制数据同时在两个方向上传输。

LabVIEW在汽车工程中的应用案例

LabVIEW在汽车工程中的应用案例

LabVIEW在汽车工程中的应用案例LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一种全球领先的图形化编程环境,用于开发和测试各种测量、控制和监测应用。

在汽车工程领域,LabVIEW的应用越来越广泛,为汽车制造商和工程师提供了可靠、高效的解决方案。

下面将介绍一些LabVIEW在汽车工程中的真实应用案例。

1. 发动机控制系统设计与测试发动机是汽车的核心部件之一,其控制系统设计和性能测试对于汽车工程至关重要。

利用LabVIEW可以开发虚拟发动机模型,模拟发动机工作状态,并通过传感器采集的数据进行在线监测和控制。

利用LabVIEW的图形化界面,工程师可以方便地调整控制参数,优化发动机性能,提高燃油效率和排放性能。

2. 汽车电子系统集成测试现代汽车中包含了大量的电子系统,如动力电池管理系统、车载娱乐系统、安全气囊系统等。

这些电子系统的集成测试是确保汽车性能和安全的关键一步。

LabVIEW提供了丰富的工具和模块,可以快速搭建测试平台,对多个电子系统进行联合测试。

通过模拟各种工况和环境条件,工程师可以评估系统的稳定性、可靠性和兼容性,为汽车电子系统的生产和使用提供保障。

3. 车辆诊断与故障排除车辆诊断和故障排除是汽车维修和保养的重要任务。

传统的人工排除方法通常耗时且容易出错。

LabVIEW可以基于车辆的故障代码和传感器数据,开发智能诊断系统,准确判断问题所在并提供解决方案。

通过与汽车主要系统的通信,如发动机控制单元(ECU)、车身控制模块(BCM)等,LabVIEW可以实时获取和分析数据,提高故障检测的准确性和效率。

4. 车辆动态性能测试对汽车的动态性能进行测试是评估和改进汽车性能的重要手段。

利用LabVIEW可以设计和控制车辆的动力学测试台,模拟各种路况和工况,如制动、加速、悬挂等。

通过高精度的传感器和数据采集设备,LabVIEW可以准确记录和分析车辆在不同测试条件下的动态性能参数,为汽车改进和优化提供参考依据。

simulink仿真简单实例

simulink仿真简单实例

simulink仿真简单实例
一、模拟环境
1、MATLAB/Simulink 设计环境:
在MATLAB中开发Simulink模型,仿真模拟系统,开发系统塑造都可以在这个环境下进行。

2、LabVIEW 设计环境:
LabVIEW允许你以基于可视化技术的开发环境(VI)来创建测试,模拟,监控系统,以及自动化系统的可视化界面。

二、仿真实例
1、基于MATLAB/Simulink的仿真实例:
(1)传统的PID控制器
这是一个利用PID控制器控制速度的例子。

首先,建立一个简单的Simulink模型,包括PID控制器、电机和反馈器件。

之后,你可以调整PID参数,以提高系统的控制能力。

(2)智能控制
这是一个基于智能控制算法的实例。

通过使用神经网络,试图根据输入自动调整PID参数,使系统具有更强的控制能力。

2、基于LabVIEW的仿真实例:
(1)叉车仿真
这是一个使用LabVIEW来模拟电动叉车运行过程的实例。

你可以模拟叉车的启动过程,叉车行驶过程,并开发出任意的叉车控制算法。

(2)汽车仿真
这是一个使用LabVIEW进行汽车模拟的实例。

你可以模拟汽车的动力性能,并开发出任意类型的汽车控制算法,如路径规划算法,自动驾驶算法等。

指导老师情况简介

指导老师情况简介

通知:现将指导毕业设计的指导教师情况发给大家,请各位同学利用这个周末时间,查找资料或是联系指导教师,于2011年10月20日前选定自己的毕业设计指导老师和毕业设计题目,以班级为单位统一报到学院办公室。

(每个指导教师指导的学生数在15个左右,注意不要集中联系几个指导教师,这样学院可能根据情况做一下调整。


检测及监控系统设计,智能检测仪表及通信技术过程检测及监控系统设计,智能
检测仪表及通信技术
方面如补偿法测电阻、补偿法测电动势、惠斯登电桥测电阻等的实验设计。

向:系统分析与集成。

wql_zdh@163.c om
控制理论与应用,高等数学理论与应用研究。

设计中设计到的知识面,每一个知识面可单独出题目,也可
大学自动化系获控制理论与控制
工程博士学位。

主要从事非线性系统的鲁棒自适应控制、随机系
师。

1995年获数学教育学士学。

创新项目应用案例集锦

创新项目应用案例集锦
• Compact RIO数据采集模块以及 LabVIEW和CVI开发环境
– LabVIEW的人机交互界面设计
• Pioneer Research Project
– 更多本科生参与到LabVIEW相关的 课题项目中
8
暨南大学电子工程系 —生物医电
• 呼吸信号检测与电磁刺激 信号发生系统
– 由呼吸传感器、信号放大器、 数据采集卡、电磁信号发生 器等组成
– 自动检测吸气,呼气的瞬时 时间,实时控制并输出电磁 脉冲信号,刺激人体的胸隔 肌,控制呼吸的节奏
——上海交通大学风电研究中心&上海电气
应用:
通过CompactRIO平台构建1.25MW风电机组的主控制 器,主要实现对I/O端口的数据采集,对风机运 行的控制,用户人机界面功能,以及通信和数据 交互
挑战:
所处的工作环境极为恶劣:控制器置于机舱中,距 离塔底的距离有近百米,机舱内的振动和冲击都 较强,同时控制器工作的环境温度随季节的不同 变化较大
机械本体
工控机系统
四轴运动控制卡
数据采集卡
X轴步腰伺进R服电轴电机步机 进Y电轴大机伺臂服伺电服电机机 小臂伺服电机
驱动驱器动器驱动器 驱动驱器动器
驱动器
驱动部分
手腕电机 驱动器
腰转 电机
M
大臂 电机
M
小臂 电机
M
手腕 电机
M
增量编 码器
限位开关 26
中国象棋机器人 ——北京信息科技大学
• 2008年嵌入式竞赛三等奖 • 采用LabVIEW图形化编程语言,
院校创新项目应用案例集锦
远程实验室/生物医电/ 清洁能源/环境监测/混合动力/机器人与
机械臂/智能车/智能维护系统/ 机器状态监测/结构健康监测/管道安防

南京邮电大学第十四届“创新杯”课外科技作品竞赛决赛成绩公示

南京邮电大学第十四届“创新杯”课外科技作品竞赛决赛成绩公示

第十四届“创新杯”课外科技作品竞赛决赛成绩公示
[日期:2012-11-30 ] 来源:校团委作者:学生科技创新中心[字体:大中小] 经各学院预选、网上申报、审核,本届竞赛全校共72件作品进入决赛,其中论文类17件,科技发明制作类55件。

根据《“创新杯”南京邮电大学大学生课外学术科技作品竞赛章程》,竞赛评审委员会共评出一等奖作品7件,二等奖作品11件,三等奖作品19件,优秀奖作品21件,入围奖作品15件。

现将《第十四届“创新杯”竞赛获奖名单》、《第十四届“创新杯”竞赛组织奖名单》,公示如下:
第十四届“创新杯”竞赛获奖名单
第十三届“创新杯”课外科技作品竞赛组织奖名单
公示期为11月30日至12月3日。

组委会联系方式:tuanwei@。

备注:
1、决赛一等奖:100分
决赛二等奖:70分
决赛三等奖:40分
决赛优秀奖:20分
决赛入围奖:0分
2、“+”表示校科协项目的分数加到第一作者所在院系。

基于LabVIEW的软件仿真平台的设计与实现的开题报告

基于LabVIEW的软件仿真平台的设计与实现的开题报告

基于LabVIEW的软件仿真平台的设计与实现的开题报告一、选题背景及意义随着计算机技术的不断发展,仿真技术得到了广泛应用,并已成为当前研究热点之一。

在仿真技术中,基于LabVIEW的软件仿真平台应用广泛,该平台具有交互性强、易于学习、开发效率高等特点,便于工程师进行数据采集、信号处理和控制操作。

因此,开发一套基于LabVIEW 的软件仿真平台对于工程领域和科学研究具有重要的意义。

本文选题旨在设计和实现一套基于LabVIEW的软件仿真平台,提供一个综合性的数据采集、信号处理和控制操作的环境。

鉴于目前市场上相关仿真平台的定制化和需求缺乏,开发一套专属的仿真平台既可以满足工程领域和科学研究的需求,还可以促进该领域的发展。

二、研究内容及目标本文研究的重点是基于LabVIEW的软件仿真平台的设计和实现,旨在实现以下目标:1.设计并实现基于LabVIEW的软件仿真平台系统,提供一个全面的数据采集、信号处理和控制操作的环境。

2.建立系统模型,包括搜集数据、可视化数据和控制系统等,对其进行设计和实现,并建立仿真实验平台。

3.利用该平台实现数据采集、信号处理和控制系统的实验,验证平台的可行性和可靠性。

三、研究方法和技术路线本文的研究方法主要是基于实验和分析,采用以下技术路线:1.采集数据:通过各种传感器采集数据,获取所需数据,并建立数据模型。

2.信号处理:基于实际数据对其进行分析,并确定信号处理方法,对数据进行处理和滤波,得出处理后的数据。

3.控制系统:设计数字控制系统,实现对数据的控制操作,优化系统效率。

4.界面设计:基于LabVIEW平台设计界面,实现数据和控制操作的用户界面。

五、预计研究成果本文利用基于LabVIEW的仿真平台,实现了一套综合性的数据采集、信号处理和控制操作的环境。

本文达到如下预期目标:1.构建基于LabVIEW的仿真平台的原型系统,并实现数据采集、信号处理和控制系统的实验操作。

2.通过实验验证该平台的可行性和可靠性,并获得了一些仿真实验的数据。

智能车仿真平台CyberSmart2011版 使用说明

智能车仿真平台CyberSmart2011版 使用说明

智能车仿真平台CyberSmart2011使用说明本软件由上海交通大学智能车研究室开发2011.3前言本软件是上海交通大学《智能车控制算法设计和实践》课程教学软件,同时也是为全国大学生智能汽车竞赛开发的智能车仿真系统。

该系统具备以下功能和特点:�赛道模块化自定义使用模块化思想创建赛道。

模块化的思想在创建的灵活性和操作的简便性方面获得了较好的平衡。

用户可根据要求进行赛道自定义,自行设计所需赛道进行仿真。

�传感器方案选择具备三种最常用的传感器方案:摄像头方案、光电方案、电磁方案。

用户可根据需要自行选择合适的传感器方案。

三种方案传感器均可以灵活配置,参数可变。

�控制算法自定义基于以上任何一种传感器方案,用户均可自行编写控制算法进行仿真测试,从而可以对传感器方案的性能、控制算法的优劣进行研究。

在导入方式上,有基于LabVIEW的subVI和基于VC的DLL(动态链接库)两种方式可选。

�转向模型和速度模型在仿真平台的核心中,为舵机的转向及驱动马达的速度变化设计出专门的数学模型,为仿真过程提供了合理、逼真的动画效果。

本文档旨在给予智能车仿真平台CyberSmart2011的用户最简明的帮助,使您能轻松快速地掌握本软件。

由于开发时间仓促和水平有限,在软件运行和使用中难免会出现一些考虑欠周甚至错误,希望您谅解。

同时,我们也真诚地希望您在使用本软件过程中将遇到的问题和宝贵的意见及时地反馈给我们。

技术支持及问题反馈:general_zclu@。

对此,我们将万分感激!最后感谢您选择和使用本仿真软件!目录..............................................................................................................................................--1-前言............................................................................................................................................................................................................................................................................................--2-目录......................................................................................................................................................................................................................................................................--3-第一章软件概况........................................................................................................................1.1软件运行环境 (3)1.2版本更新说明 (3)1.3软件的安装和卸载 (3)................................................................................................................--4-第二章软件总体构架........................................................................................................................................................................................................................................--5-第三章操作说明........................................................................................................................3.1赛道创建 (5)3.2竞赛车模的参数 (8)3.2.1竞赛车模大小尺寸 (8)3.2.2竞赛车模机械特性参数 (8)3.2.3指令控制周期 (8)3.3红外光电传感器配置 (9)3.4电磁导引配置 (11)3.5摄像头配置 (15)3.6控制算法子VI创建和导入 (16)3.6.1SubVI的创建和导入 (16)3.6.2DLL的创建和导入 (17)..............................................................................................................................--15-第四章仿真..............................................................................................................................4.1仿真前的准备工作和操作界面介绍 (15)4.2录像回放 (21)..............................................................................................................--23-第五章比赛规则简介..............................................................................................................第一章软件概况1.1软件运行环境操作系统:推荐Windows XP分辨率:推荐1024*7681.2版本更新说明智能车仿真平台CyberSmart2011版,在2008年2月发布的智能车仿真平台CyberSmart2008的基础上,主要做了以下改进:�引入电磁导引仿真模块�引入电磁导引回放模块�配置文件都放入data文件夹中希望以上改进能增加您使用本软件时的乐趣。

基于Autoware的无人驾驶小车平台设计与实验仿真

基于Autoware的无人驾驶小车平台设计与实验仿真
实验研究可促使车辆工程、计算机、自动化等多学科知
识进行融合,以满足汽车“新三化”转型的需求。
无人驾驶汽车主要利用传感器来感知车辆周围环
境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信
息,控制车辆的转向和速度,从而使车辆在道路上安全
行驶 [5]。国内外对无人驾驶汽车的仿真也做了大量研
究。德国研究人员 Sandeep Sovani[6] 提出了在无人驾驶车
用汽车安全势场模型的最小纵向安全距离进行安全性评
估,验证其安全性与可行性。
1 硬件平台
实验小车基于一个独立驱动全线控底盘开发,采用
后驱+前轮转向+四轮制动方式,按照真车 1∶2 比例缩
放,力求最大限度模拟真实汽车,其整体构造如图 1 所
示。动力电池、整车控制器 (VCU)、CAN 总线安装在
线控底盘内;底盘的上方利用铝板和亚克力板搭建了开
真器可自由给仿真车辆搭载相应传感器,如 GPS、激光
雷达、视觉摄像头等;亦可通过导入地图设置场景,并
自由添加其他车辆与行人。通过导入自主编写的代码与
模型进行仿真,可检测车辆自动循迹能力并识别周围的
道路、行车及行人的情况。
3.1 仿真步骤
首先,利用 LGSVL 仿真软件搭建仿真模型。使用
Unity 软件进行场景搭建并作为地图导入 LGSVL 仿真器
相比于传统利用 Prescan 与 Matlab/Simulink 等仅能实
现仿真的方式,Autoware 在 ROS 下运行具有极强的实时
性,工控机可将数据不间断地传输给车辆,同时接收车
正常路线时,操作人员可以立刻通过遥控掌握小车的最
辆反馈的状态量与环境参数,如车辆位置、车辆速度、
高控制权。

基于Labview的汽车仪表模拟实现

基于Labview的汽车仪表模拟实现

摘要在经济的不断发展,科学技术日新月异的今天,汽车的种类还有数量已经和经济发展同样的速度成长起来。

作为汽车与人之间的沟通,汽车仪表起着不可或缺的作用,一个国家的汽车需求总量,主要受其经济增长速度、城市化水平、人口密度及数量、国家产业结构等综合因素的影响。

在全球经济持续低迷的情况下,我国国民经济仍然以较高的速度持续增长,城市化水平不断提高。

这从客观上导致了我国汽车行业的空前繁荣景象,我国已经成为全球最大的汽车市场。

这些年来,随着经济建设的持续高速发展,我国人均汽车拥有量越来越大。

针对汽车仪表发展的新趋势,本文对国内汽车仪表行业的现状和发展远景进行了概述,针对性的研究了基于LabVIEW技术建立虚拟汽车仪表系统的构成,并且系统的给出了一种可行性方案,分别从LabVIEW软件实现方法软件的方面进行了阐述。

本文设计出来的汽车虚拟仪表系统可以实现日期/时间、总里程、当前速度、转速、温度、油箱存油量等信息的显示。

关键词:LabVIEW ;汽车仪表盘;虚拟仪器ABSTRACTIn the development of economy, science and technology change rapidly today, car type and number and same speed up economic development. As between the car and the human communication, automobile instrument plays an indispensable role, total demand of a country, is mainly influenced by the factors of the economic growth rate, the level of city, population density and the number of national industry structure, etc.. In the global economic downturn, China's national economy continues to grow with high rate, continuously improve the level of city. This led to China's automobile industry an unprecedented prosperity from the objective, China has become the world's largest car market. These years, with the sustained and rapid development of economic construction, China's per capita automobile more and more. The new trend for the development of the automobile instrument, vision status and development of the domestic automobile instrument industry were summarized, based on the establishment of virtual instrument technology LabVIEW system based on the study, and the system provides a feasible scheme, are described respectively, realization method of software LabVIEW software from the aspects of. Virtual instrument system this paper designed can display date / time, mileage, current speed, speed, temperature, fuel oil and other informationKey words LabVIEW;Car dashboard;virtual instrument目录1 引言 (1)2 研究的目的、意义以及主要内容 (2)2.1 研究的目的和意义 (2)2.2 研究的主要内容 (2)3 汽车仪表盘系统功能分析 (3)3.1 车速表 (3)3.2 里程表 (3)3.3 燃油表 (3)3.4 转速表 (3)3.5 温度表 (3)3.6 左右转向灯 (4)3.7 时间 (4)4 车辆虚拟仪表系统 (5)4.1 虚拟仪表系统的优势 (5)4.2 虚拟仪表系统的实现步骤 (5)4.2.1 信号采集与处理 (5)4.2.2 仪表盘输出 (5)5 系统软件介绍 (6)5.1 界面模块 (6)5.2 LabVIEW编程环境 (7)5.3 设计程序构想思路 (8)5.3.2 前面板和程序框图 (8)5.3.3 控件选板 (9)5.3.4 函数选板 (10)5.3.5 设计思路 (10)6 各功能模块程序功能测试 (12)6.1 车速表模块 (12)6.2 发动机转速表模块 (13)6.3 燃油表的模块 (14)6.4 温度表的模块 (15)6.5 时间显示模块 (16)6.6 左右转向灯模块 (16)7 设计总结 (18)7.1 程序调试步骤 (18)7.2 程序结果图见附录B (18)7.3 结果分析 (18)结束语 (19)参考文献 (20)致谢 (22)附录A 前面板图 (23)附录B 程序框图 (24)附录C档位油门提升车速发动机转速提升 (25)附录D右转时档位油门下降车速发动机转速下降 (26)1 引言汽车仪表是驾驶员与汽车进行信息交流的窗口,也是汽车高尖技术的主要部分,各个国家一直在努力开发汽车仪表技术,并不断取得新的进展。

基于Veins的车联网仿真平台设计与实现

基于Veins的车联网仿真平台设计与实现

毕业设计说明书指导者:评阅者:2018 年 5 月 15日目录1 绪论 (2)1.1 研究背景及意义 (2)1.2 国内外研究现状 (2)1.3 本文内容及结构 (2)2 Veins车联网仿真架构设计......................................... - 5 - 2.1 交通仿真软件SUMO ............................................ - 5 - 2.2 网络仿真软件OMNeT++ ......................................... - 6 - 2.2.1 OMNeT++框架............................................... - 7 - 2.2.2 网络描述(NED)语言....................................... - 7 -2.2.3 专用短程通信协议......................................... - 10 -3 建议行驶速度的研究............................................. - 11 -4 车路协同系统控制单元的设计和实现............................... - 14 - 4.1 路侧单元设计.................................... 错误!未定义书签。

4.2 车载单元设计.................................... 错误!未定义书签。

4.3 Zigbee无线传输网路......................................... - 14 -5 危险信息广播交通的研究......................................... - 15 - 5.1 应用介绍................................................... - 15 - 5.2 仿真实验设置............................................... - 15 - 5.2.1 建立仿真路网............................................. - 16 - 5.2.2 仿真编译运行............................................. - 17 - 5.2.3 仿真结果................................................. - 20 - 结论............................................................ - 23 - 参考文献...................................................... - 24 -7 致谢............................................................ - 26 -1 绪论1.1 研究背景及意义随着社会的发展,汽车渐渐成为人们最重要的代步工具,汽车的保有量的增加给我国乃至全世界带来了严重的交通问题。

LabVIEW中的智能交通系统开发

LabVIEW中的智能交通系统开发

LabVIEW中的智能交通系统开发智能交通系统是一种综合应用先进技术的交通管理系统,通过使用传感器、通信技术和计算机处理等技术手段,实现对交通流量、路况、行车状态等信息的采集、传输、处理和控制,提高道路的通行效率、减少交通事故、改善交通环境。

在LabVIEW中开发智能交通系统提供了一种方便、高效的开发环境,本文将介绍LabVIEW中智能交通系统开发的过程和关键技术。

一、LabVIEW中智能交通系统的架构设计智能交通系统一般由以下几个模块组成:数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块和控制模块。

在LabVIEW中,我们可以使用各种传感器来采集交通流量信息,如车辆检测器、摄像头等,通过网络通信模块将采集到的数据传输到数据处理模块,并进行实时的数据处理和分析,最后根据结果进行交通控制。

二、LabVIEW中智能交通系统的关键技术1. 数据采集技术在LabVIEW中,我们可以利用各种传感器和硬件模块来实现数据的采集,如使用车辆检测器来获取交通流量信息,使用摄像头来获取车辆的行驶速度和车流密度等信息。

LabVIEW提供了丰富的硬件接口和开发工具,使得数据采集变得简单且高效。

2. 数据传输技术LabVIEW具有强大的网络通信能力,可以方便地进行数据传输。

通过LabVIEW中的网络模块,我们可以将采集到的数据传输到数据处理模块,实现实时的数据传输和监控。

3. 数据处理技术数据处理是智能交通系统中非常关键的环节。

在LabVIEW中,我们可以使用图像处理、信号处理等各种技术对采集到的数据进行处理和分析。

例如,可以利用图像处理技术对摄像头获取到的图像进行车辆识别和计数,从而实现交通流量的监测和控制。

4. 控制技术通过对采集到的数据进行分析和处理,我们可以得到交通流量、路况等信息,并根据这些信息来进行交通控制。

在LabVIEW中,我们可以使用控制模块来实现交通信号灯的自动控制、交通调度等功能。

三、LabVIEW中智能交通系统的应用实例以城市交通管制为例,通过在城市主干道上部署车辆检测器和摄像头,利用LabVIEW进行数据采集和处理,可以实时监测交通流量和拥堵情况,并根据实时数据进行交通信号灯的优化调度,提高交通通行效率。

基于RobotStudio_的智能制造产线虚实结合仿真平台实现

基于RobotStudio_的智能制造产线虚实结合仿真平台实现

DOI:10.15913/ki.kjycx.2024.07.012基于RobotStudio的智能制造产线虚实结合仿真平台实现童光耀,范飞(丽水职业技术学院,浙江丽水323000)摘要:通过使用RobotStudio构建智能制造产线的虚拟仿真平台,结合SNAP7插件,可以实现工业机器人与PLC的软件在环调试或硬件在环联合调试。

结果表明,智能制造产线的虚实结合仿真可以有效提高教学实践中的操作安全性,解决场地受限问题。

通过该仿真平台,可以安全有效地进行工业机器人与PLC的在线编程调试,为“智能制造产线调试运行”的教学实施提供良好的教学平台和仿真平台。

关键词:智能制造;RobotStudio;PLC;虚实结合中图分类号:TP29 文献标志码:A 文章编号:2095-6835(2024)07-0049-04智能制造单元主要由PLC、工业机器人和数控机床等设备组成,各个设备模块之间通过PLC互联通信,主控单元一般由PLC组织,完成工序的有效组织和生产调度。

在智能制造产线投入使用之前,需要对现场设备进行调试,特别是在教学之中,现场调试存在成本高、风险大等因素。

针对现场调试的弊端,使用虚拟仿真软件对产线进行模拟仿真调试是一种很好的选择。

基于丽水职业技术学院(以下简称“本校”)的智能制造产线,通过RobotStudio构建“数字孪生”平台[1],通过与PLC的软件在环或硬件在环进行数据通信,可以有效实现虚实结合的仿真平台应用,完成教学实践中智能制造单元的工业机器人编程调试、PLC的在线编程调试及通信调试等任务。

1 仿真平台建立本校智能制造单元采用IRB4600工业机器人作为上下料机械臂,铺设有导轨,如图1所示。

数控机床3台,分别为西门子主控的SK7342数控磨床(进行丝杠的打磨加工)、XT630五轴CNC(进行涡轮叶片的加工)、FUNUC主控的TANLNET51数控车削中心(进行车削加工)。

工业机器人根据PLC的柔性工序管理完成各工序的上下料,自主实现高效的丝杠和叶轮的生产加工。

基于AVL Cruise的某重型商用车动力性、经济性分析及优化

基于AVL Cruise的某重型商用车动力性、经济性分析及优化

基于AVL Cruise的某重型商用车动力性、经济性分析及优化摘要:本文结合AVL Cruise仿真平台,对某重型商用车的动力性、经济性进行分析与优化。

在分析了该车型的性能参数与载荷要求后,设计了不同的工况下的仿真模型,运用优化算法对发动机参数进行优化,得出了最优化的发动机参数,并评估其性能表现。

结果表明,优化后的发动机能够满足车辆运行要求,实现了动力性与经济性的平衡,具有较高的经济性和驾驶舒适性。

关键词:AVL Cruise;商用车;动力性;经济性;优化算法正文:一、引言随着现代物流业的飞速发展,越来越多的商用车投入到货运、物流等领域中。

对于这类车型,动力性和经济性是其最重要的性能指标之一。

为了满足市场的需求,车辆制造商不断地提升商用车的动力性能和经济性能,以提高车辆的可靠性和利润率。

AVL Cruise是一种基于Matlab/Simulink平台的汽车仿真工具,可用于评估和优化车辆性能。

本文将结合AVL Cruise仿真平台,对某重型商用车的动力性、经济性进行分析与优化,旨在提高车辆的性能表现和运营效益。

二、分析模型1. 车辆性能参数对于商用车来说,其运行状态和载荷要求是确定性能参数的关键因素。

本文选取某重型商用车作为研究对象,其主要性能参数如下:①车重:25吨。

②最高时速:70km/h。

③载荷:25吨。

④发动机最大功率:300kW。

⑤变速器齿比范围:10~0.8。

2. 仿真模型基于以上性能参数,本文设计了不同工况下的仿真模型,包括起步、加速、行驶和制动等工况。

其中,速度和时间分别受到限制,以确保车辆在安全的范围内行驶。

在仿真过程中,考虑到车辆质量、空气阻力、滚动阻力等对车辆性能的影响,以实现对车辆动力性、经济性的准确分析。

三、优化算法优化算法是本文研究的重点,其目的在于优化发动机参数,以提高车辆的动力性和经济性。

本文采用遗传算法作为优化算法,并设计了相应的遗传算法模型,在仿真平台上运行,获得最优化的发动机参数。

基于labview和matlab的联合仿真之二混合动力汽车模拟运行

基于labview和matlab的联合仿真之二混合动力汽车模拟运行

基于labview和matlab的联合仿真之二混合动力汽车模拟运行在实现了官方例程之后,今天来一个实际的例子吧。

需要联合仿真环境搭建的同学可以去看上一篇帖子。

今天这个混合动力汽车模拟仿真是之前和同事一起搞的一个最初版本。

仅仅是能跑而已,现在对我们基本没啥用了,或许有的同学需要,分享给大家。

把vi放在了附件里,模型就不放了,不是我搞的。

Matlab部分不太懂,少说。

Labview部分主要涉及到变量连接,tdms数据存储回放以及diadem 报表的编辑打印。

一、准备工作,软件的安装Win8.1专业版32位Labview 2012SIT 2012Matlab 2010a除了上篇帖子中提到的以上软件,这次用到了diadem,一个做报表和数据分析的东东。

很好很强大,就是不太懂,现在我仅仅是用一个PDF报表而已。

700多M的安装包,就做个PDF报表,屈才了。

diadem_2012.0.1f5361_sp1a_english_dac.exe软件的安装包都在我的百度网盘里了,需要的同学可以去down 一下。

链接:/s/1dD11CWx密码:zkw8二、 matlab程序架构不懂这个东东,一堆公式一堆数据,给我讲了好几遍也没太明白,一堆机械上的东西。

总之一句话,这个东西可以用来模拟运行状态。

不太深究这东西了。

我只关心哪个是我要的输入哪个是我要的输出。

少说几句,大致思路流程是:1.整车上电启动后,踩油门踏板,主电机工作,然后整车开始加速。

2.当车速增加到设定值之后,驱动电机工作,带动发动机曲轴转动。

3.当发动机被带到设定的转速之后,给发动机上电然后发动机工作。

4.驱动电机停止工作,主电机维持一个低转速。

动力由电驱动切换到了油驱动。

我们的这个模型是借鉴ADVISOR的,美国佬在simulink里可以把界面做的这么牛气。

不服不行。

额,额,额,机械不是我的菜。

我只管你的牛犇模型要啥变量,输出啥变量。

管你是汽车还是火箭。

有一个问题,没搞明白。

基于VisualOne“智能工厂搭建与仿真”课程教学设计探索与应用——以机电一体化专业教学为例*

基于VisualOne“智能工厂搭建与仿真”课程教学设计探索与应用——以机电一体化专业教学为例*

DOI :10.15913/ki.kjycx.2024.04.013基于VisualOne “智能工厂搭建与仿真”课程教学设计探索与应用——以机电一体化专业教学为例*周建桂,王文凯,汪 红,把翠芳(兰州石化职业技术大学,甘肃 兰州 730060)摘 要:基于VisualOne 软件进行智能工厂设计与仿真,不仅兼具灵活性、直观性、高效性,还动态可视化地展示了智能工厂的智能化生产情境,能让学生身临其境体验柔性制造智能工厂精益化、智能化,极大提升了机电类专业学生的创新能力、思维能力和实践能力,使学生扩大了知识面和开阔了视野,也可对传统智能产线教学模式起到有效的支撑与延伸作用。

关键词:VisualOne ;智能工厂;虚拟设计与仿真;教学设计中图分类号:TP391.92 文献标志码:A 文章编号:2095-6835(2024)04-0053-03——————————————————————————*[基金项目]2023年兰州石化职业技术大学校级项目(编号:2023KY-20);2022 年甘肃省大学生创新创业训练计划项目(编号:S202216209025)自进入21世纪以来,随着大数据、云计算、物联网、信息通信技术、人工智能等新一代高新技术与制造技术的不断发展与交叉深度融合,制造业迎来了新一轮模式变革。

作为制造业大国,中国非常重视制造业智能化转型升级,出台了智能制造行业发展的相关政策,把制造业的智能化发展作为中国制造业发展的主攻方向。

加快发展智能制造,是实现中国经济增长新动能的必由之路,是抢占未来经济和科技发展制高点的战略选择,对于推动制造业结构性改革、打造制造业竞争新优势、实现制造强国具有重要战略意义[1]。

职业教育是培养具有时代工匠精神的智能制造产业一线技术技能人才的摇篮,更要强化服务国家制造强国战略的意识,切实把提升智能制造领域技术技能人才能力培养放在更加突出的位置,优化专业结构,提高人才培养质量。

一种基于VTD的智能驾驶仿真场景复现方法

一种基于VTD的智能驾驶仿真场景复现方法

VTD摘要:在智能驾驶技术方面,仿真模拟已经成为了相对安全的测试环境和研究手段。

本文提出了一种基于VTD (Virtual Test Drive)的智能驾驶仿真场景复现方法。

该方法首先通过车辆控制策略生成整个仿真场景的数据,然后使用VTD 平台对该数据进行分析和仿真,最终实现仿真场景的复现。

该方法不仅可以提高仿真场景复现的效率和准确性,同时也可以为智能驾驶各个领域的研究提供基础。

一、引言近年来,智能驾驶技术飞速发展,成为汽车工业和科技领域的热点之一。

其中,仿真模拟已经成为了相对安全的测试环境和研究手段。

基于仿真模拟技术,研究人员可以在虚拟环境中进行各种实验和测试,提高智能驾驶技术的可靠性、安全性和效率。

本文提出了一种基于VTD (Virtual Test Drive)的智能驾驶仿真场景复现方法。

该方法通过车辆控制策略生成整个仿真场景的数据,然后使用VTD 平台对该数据进行分析和仿真,最终实现仿真场景的复现。

该方法不仅可以提高仿真场景复现的效率和准确性,同时也可以为智能驾驶各个领域的研究提供基础。

二、相关工作随着智能驾驶技术的发展,智能驾驶仿真模拟技术也取得了长足的进展。

目前,常见的智能驾驶仿真模拟平台包括CARLA、SUMO、VTD 等。

VTD ( Virtual Test Drive) 是由IPG ( International Planning Group) 公司开发的一款通用的汽车动力学仿真软件,可以模拟汽车在真实道路环境中的行驶过程。

VTD 不仅可以进行基于路线的仿真模拟,还可以基于场景进行仿真模拟,因此被广泛应用于汽车行业、交通工程、智能驾驶等领域。

三、方法描述本文提出的基于VTD 的智能驾驶仿真场景复现方法包括以下步骤:3.1 车辆控制策略生成车辆控制策略生成是整个仿真模拟过程的关键步骤。

通过对车辆动力学特性和道路场景的分析,可以生成车辆在不同场景下的控制策略。

车辆控制策略可以包括加速度、制动力、转向等参数。

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基于LabVIEW的智能车仿真平台
Intelligent Vehicle Simulation Platform Based on LabVIEW
作者:周斌蒋荻南李立国
职务:硕士研究生
学校:清华大学汽车工程系
应用领域:高校/教育
挑战:针对“飞思卡尔”杯全国大学
生智能车邀请赛,为了给参加本次智
能车邀请赛的各支队伍提供一个可离
线/在线仿真以及理论试验的平台,要
求在短时间内开发出可靠的智能车仿
真平台。

应用方案:根据开发需求,在LabVIEW
高效图形化开发环境下,采用软硬件V
型开发方式,通过实车试验对电机、
舵机、转向性能等方面进行测试和标
定,使平台可针对不同的赛车、赛道、
路径识别方案、控制策略等内容,进
行精确的仿真以及相关分析,从而大
大提高智能车开发效率。

使用的产品:LabVIEW 7.0
引言
2006年8月,清华大学将举办第一
届“飞思卡尔”杯全国大学生智能车
邀请赛。

全国50多所著名高校将参加
此项赛事,目前正在积极准备之中。

我们知道,按照传统的开发思想,
主要分为制造赛道,硬件布置、控制
算法,通过实车的调试再进行相应的
修改,如此循环,如图1所示。

这种
模式具有成本高,开发周期长以及试
验无法重现和归档等缺陷。

如果换一种思路,采用虚拟开发
模式,先进行虚拟仿真,得到优化的
硬件布置和控制算法后,再进行实车
开发,这样将大大提高效率和降低成
本,见图2。

正是在这样的构想下,我
们开发了Plastid智能仿真软件。

值得
一提的是,在韩国4届大赛中,还没
有类似软件出现,因此它具有一定的
独创性。

V型开发模式
软件的开发流程,分为开发平台、
仿真内核、操作界面以及匹配标定,
由于有“匹配标定”这一个环节,因
此我们采取软硬件同步开发的V型开
发模式,如图3所示。

的需求。

LabVIEW支持多任务,同时
对外设有C语言接口。

选用LabVIEW开
发还可以提高程序的可靠性。

内核算法涉及汽车专业知识,如
图4所示,在每个计算周期中,系统首
先计算出传感器输出和赛车车速,输
入智能车控制算法中,通过匹配标定
单元可得出加速度和前轮转角,在刚
体的运动模型算法中得出下一计算周
期的车速和赛车坐标。

利用LabVIEW
简单易用的GUI控
件,可以完全按使
用者的需求进行界
面的设计。

Plastid
系统的使用界面做
到了美观、大方,简明且操作方便,
符合人机工程学。

图1智能车开发传统模式
图2智能车开发虚拟模式
我们采用LabVIEW作为软件的
开发平台,是因为图形化编程环境
LabVIEW,满足建立灵活的可扩展式
测试测量和控制应用系统的要求,同
时满足以最小成本最快速地开发系统
图4 内核算法图
如图3所示,软件开发的最后环
节为匹配标定过程。

通过大量的实车
试验,我们得到驱动电机Map图,转
向性能,加减速性能以及舵机转向性
能等实车参数,并将其补充进内核算
法中的匹配标定单元(图4)中,从而
完善了Plastid。

系统构架
图5是整个仿真系统的构架图,
主要分为基本模型层、控制算法层、
图3 V型开发模式
通讯层以及仿真环境层。

案输入或移植自己的控制算法。

基本模型层包括赛车模型与赛道模
型,使用者可根据实际情况设定模型参数,它为整个系统提供了底层的驱动,
仿真结果都是在这两个模型的基础上计算得来的。

一个具有高级控制策略的智能车应该在不同的赛道上都具有稳定的发挥。

在Plastid 中很容易解决避免制作很多实际赛道困难,如图6所示,我们可以用点、弧、手绘等方式方便地设计出各种赛道进行仿真使用设计出不同的赛道,并将其保存成文件,在仿真时将其调用即可。

图5 Plastid 平台构架图
图6 赛道设计界面
赛车也是整个仿真的基础模型之一。

如图7所示,在赛车参数面板中,左边可以任意设置赛车的几何参数,右边传感器布置区支持各种传感器布置方式的设定。

试驾功能可以在设计阶段对赛车的运动和传感器性能进行测试,提高了开发效率。

控制算法层为使用者提供了3种不同的仿真方案:SubVI 、C 结点以及单片
机在线仿真。

使用者可选择其中一个方
通讯层只用于单片机的在线仿真,使用CAN 模块,可以使单片机与仿真系统进行即时的数据交流,从而实现动态仿真。

首先,最接近于LabVIEW 编程环境的即为SubVI 方案。

此方案对于熟悉LabVIEW G 语言编程方法的使用者来说非常简单,但将单片机的控制算法转换为子VI 的程序需要一个过程。

其次,C 结点方案则更适合于采用C 语言编程的使用者们,其程序直接用C 语言编写,用Visual Studio IDE 将其编译为dll 文件,系统在仿真时会自动调用该dll ,从而实现与SubVI 一样的控制和反馈。

最后,利用CAN 或串口模块,系统可以直接与单片机进行直接通讯,并实现在线仿真。

单片机方面只需要在其CAN 接口或串口即时地传送其控制量,而Plastid 则通过模块得到这些量,并传送反馈量给单片机。

动态仿真环境层基于赛车、赛道模型以及控制算法所输出的控制信号(电机控制、转向控制及车速信号等),计算出车的行走路线,并即时地将数据传回控制算法层(其计算周期可调)。

在比赛仿真界面中,通过调用控制算法、赛道、赛车,可以在仿真内核上进行仿真运算(对应调用各个文件)。

如图8,界面上实时显示车速、前轮转角等参量的变化。

仿真后,可以将仿真过程保存,以供回放时调用。

图7 赛车参数界面
凭借LabVIEW 软件的优势,系统可以方便地将仿真过程中的各种变量记录下来,特别是一些实际试验时无法测量的量,保存于文件中。

在回放模式中,用户可以调用这些文件,对其仿真结果进行后期分析和处理,从而可以更准确地发现问题,指导赛车设置和控制算法的优化。

图8 比赛仿真界面
成果
通过测试和对比,Plastid 智能车仿真平台可以有效地仿真出赛车的实际行驶路线以及直道波动、弯道超调、弯道回转以及交替弯道等现象,具有相当高的仿真精度。

此外,基于LabVIEW 的本仿真平台还作为本次智能车大赛的官方软件,与赛车一起配套发布,给其他参赛者们提供了帮助和服务。

我们给参赛队提供多次现场培训以及网上在线答疑,使他们能够迅速掌握软件的使用。

凭借出色的创意和较高的实用性,Plastid 仿真平台在今年清华大学第二届NI 杯虚拟仪器设计大赛中获得第一名和最佳创新奖。

在清华大学第二十三届“挑战杯”学生课外学术科技作品竞赛中获得了一等奖的殊荣。

综上所述,本仿真平台是在LabVIEW 图形化编程环境下开发完成的,并将做不断的优化和改进,为广大参赛队伍更好地完成开发任务而服务。

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