基于OPNET+Modeler的UMTS性能分析仿真平台

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 万方数据

备的开发和研究以及算法的验证等。目前,移动通信网络已经从以话音业务员为主的第二代(2G)以移动通信网络向提供多种业务的第三代(3G)移动通信网络演进,uMTS用户层面根据不同服务质量需求定义了四种业务类型:会话类、流媒体类、交互类和后台类。因此,面对复杂的第三代(3G)移动通信网络,利用系统级仿真平台进行系统性能分析,无疑成为必要而有效的研究手段之一。

1UMTS系统级仿真平台

1.1UMTS系统介绍

uMTs(通用移动通信系统)是ITu的IMT一2000的重要组成部分,目前IMT一2000的三种主要无线接入方式为wCD】IlA、T沪ScDMA、cD姒2000。咖ST采用的wCDMA标准是GSM网络向3G过渡的最好选择,同时它是一种低费用、高容量的第三代移动通信系统,提供高达2Mb/s的数据业务。它与IP结合将更好的支持交互式多媒体业务和其他宽带业务(如可视电话和会议电视等)。uMTS采用了与第二代移动通信系统类似的体系结构,分为UMTS地面无线接入网络(UTRAN)和核心网络(cN)。UTRAN包括无线网络控制器和节点B,CN包括电路交换和分组交换两个部分负责对话音及数据业务进行交换和路由查找,电路交换和分组交换两个部分分别与外部网络相连。

L2UMTs系统模型

软件中UMTs模型中的分组无线网是基于3GPP1999版标准“1(Release啕9)开发的,采用wcD幔A无线接入方案,无线接入网络的Iub、Iur、Iu接口都基于Anl传输。wCDMA系统是宽带直接序列扩频码分多址(DS弋DMA)系统,马片数率3.84M码片/秒,载波带宽5姗z。从网络物件层次关系看uMTs系统模型可分为三层。

第一层即最上层为网络模型。如图1。其中UE表示移动用户设备,Node—B表示UMTS中的节点B,RNC表示UMTS中的无线网络控制器,cN表示U町S中的核心网络,weD—server表示web服务器,ftp-server表示ftp服务器,e畹i1一server表示e眦i1服务器.而profile—defination和application—defination则表示业务主询和业务应用的定义。

第二层为节点模型。由相应的协议模型构成,反映设备特性。从协议间关系看,节点模型建模完全符合OsI标准,业务层jTCP层一IP层一IP封装层一ARP层一姒c层—}物理层。UllTS网络模型中uE节点模型包括应用层、TcP(UDP)/IP协议栈、G删层(GPRsMobilityManagement)、RLC/MAc层和收发信机以及天线。G嘲层包括GPRs连接,会话管理和无线资源管理等功能;RLC/MAc层包括RLc和姒c层,负责处理数据流优先权、选择RLc模式以及上层数据包的分割和重组。RLc/雌C层与无线收信机(rr.0模块)和无线发信机(n—o模块)之间的链路表示传输信道。上行链路建模包括RAcH(随机接入信道)、DcH(专用信道)、CPCH(公共分组信道:DcH信道中的每个传输信道都有唯一的扩频码

(扰码)将他与别的传输信道区分开来,上行链路采用的扰码序列可以分为:短扰码和长扰码。长扰码由25阶生成器多想式生成,并截短为lOms的帧长度,包含38400个马片,速率为3.84M码片/秒。短扰码的长度为256码片从引申的S(2)码族中挑选出来的,当短扰码由两种码联合而成,或者当其他序列都是一序列的延迟,而长扰码是来自此序列时,就会形成复数扰码序列。复数扰码是由实数码c1和c2根据下面的法则合成的:

Cscrambling=c1(∞O+Jc2(2盘)∞1),七=0,I,2…。

序列‰和劬是如下的码片序列:%={1l},q={l—1)。第二个码序列的抽取因子为2,这将减少星座图中的过零次数,以及调制时的幅度扰动。下行链路建模包括FAcH(前向接入信道)、DScH(下行共享信道)、AICH(捕获指示信道)、DcH(专用信道在这里包括一个专用信号信道和四个数据信道)。在G删和RLC/姒c层中采用队列的形式存放数据,在G埘层中有四个队列,分别对应UE支持的四种不同QoS业务,当G删层收到从应用层传过来的数据包时,如果有信道已经收到根据数据包的QoS等级建立了RAB(无线接入承载)的信息,那么数据就直接传送到RLC/MAC层,否则,数据包将放到相应QoSG删层队列中。同样RLJC/MAC层也有相似的队列结构,但是每类中多一个信令队列。RLc/MAC层利用队列传输从高层传过来的分组数据;在RLC提供确认数据传输模式下转发分组数据;接收低层分组数据并将他们重新组装成PDu。

第三层即最底层为进程模型。以有限状态机来描述协议(FSM),基于事件出发的有限状态机建模,避免以时间出发,采用以事件出发的建模使得计算效率得到很大得提高。分析GPRS连接状态转移过程:INIT_l、INIT-2、DETAcH为三个非强制状态,但是因为巧妙的使用了两个自中断和一个状态转移条件使得仿真开始就执行到UE的CONNEcTED状态,uE在CONNEcTED状态下等待,当G删层收到高层的需要新Qos的分组数据时就会马上发送一个请求到SGSN来激活PDP连接,PDP连接被激活后信道也即建立,UE就可以发送数据到目地端。

图1UMTS网络模型

2仿真分析与结果

参照文献幅?61对UMTs用户层面支持的四类业务类型中的典型业务进行配置。仿真主要研究在话音用户和w删数据用户,对于话音业务数率为12.2kbit/s、数据业务数率为

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 万方数据

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(完整版)功率谱估计性能分析及Matlab仿真

功率谱估计性能分析及Matlab 仿真 1 引言 随机信号在时域上是无限长的,在测量样本上也是无穷多的,因此随机信号的能量是无限的,应该用功率信号来描述。然而,功率信号不满足傅里叶变换的狄里克雷绝对可积的条件,因此严格意义上随机信号的傅里叶变换是不存在的。因此,要实现随机信号的频域分析,不能简单从频谱的概念出发进行研究,而是功率谱[1]。 信号的功率谱密度描述随机信号的功率在频域随频率的分布。利用给定的 N 个样本数据估计一个平稳随机信号的功率谱密度叫做谱估计。谱估计方法分为两大类:经典谱估计和现代谱估计。经典功率谱估计如周期图法、自相关法等,其主要缺陷是描述功率谱波动的数字特征方差性能较差,频率分辨率低。方差性能差的原因是无法获得按功率谱密度定义中求均值和求极限的运算[2]。分辨率低的原因是在周期图法中,假定延迟窗以外的自相关函数全为0。这是不符合实际情况的,因而产生了较差的频率分辨率。而现代谱估计的目标都是旨在改善谱估计的分辨率,如自相关法和Burg 法等。 2 经典功率谱估计 经典功率谱估计是截取较长的数据链中的一段作为工作区,而工作区之外的数据假设为0,这样就相当将数据加一窗函数,根据截取的N 个样本数据估计出其功率谱[1]。 周期图法( Periodogram ) Schuster 首先提出周期图法。周期图法是根据各态历经的随机过程功率谱的定义进行的谱估计。 取平稳随机信号()x n 的有限个观察值(0),(1),...,(1)x x x n -,求出其傅里叶变换 1 ()()N j j n N n X e x n e ω ω---==∑ 然后进行谱估计

双馈变速风电机组模型的仿真分析

双馈变速风电机组模型的仿真分析 在常用的变速恒频风力机种类中,双馈异步电机的风力机有比较大的技术优势和市场空间。文章对使用双馈异步风力发电机的风力机组的输出性能做出研究与分析,并使用MATLAB进行仿真模拟。文章的主要工作包含以下两个部分:第一部分是在风速波动条件下,分别通过电压模式控制和无功功率模式控制,研究分析风电机组的输出特性变化。第二部分是在电网故障条件下,分别通过电压模式控制和无功功率模式控制,研究风电机组输出特性变化。 标签:风力发电;双馈风电机组;动态模型;MATLAB 引言 能源的发展对国民的经济有着非常重要的作用。常规能源主要以化石能源为主,在全球工业飞速发展的时代,产生极具经济效益的同时,化石性燃料使用的程度也达到了空前。化石性燃料的使用对大气造成了严重的污染,对人类的生存环境造成了重大的破坏;此外,化石性燃料隶属一次性能源,总有消耗完结的时候。经济生活中的国策,能源对人类的经济与社会的发展的限制和对资源环境的影响也越来越明显[1]。 虽然各种类新能源中以太阳能的储量最为丰富[2],但是利用太阳能直接进行光伏发电目前仍有一些不能解决的技术问题。所以风力对于我们来说是一个比较理想的替代能源。双馈变速恒频风力发电机目前作为风力发电系统中使用的主要机型,其中永磁直驱式变桨距和双馈异步式的变速恒频风电机组已经成为兆瓦级风电机组的主要技术形式[3]。对上述风力机组的入网运转调控措施的研究是风能发电系统能够广泛应用的基础。双馈风力发电机多采用双PWM变换器为转子提供励磁电流[4]。转子侧变换器控制策略主要有两大类,一类是基于矢量控制的间接功率控制[5-6],另一类是直接功率控制[7-8]。我们国家从“十五”时期已经对双馈异步发电机风电机组理想电网条件下的运转控制进行了比较为深入剖析[9]。实际工程中电网展示出不稳定特点,电压剧降则是一种非常遇见情况,研究这种故障下DFIG的行为、特性,提高风电机组对这种故障的适应能力,已成为目前国内外研究的热点。 1 双馈变速风电机组 1.1 双反馈变速风电机的整体设计 风力发电的种类非常多,按照其结构,控制原理,运行方式可以有不同的分类。根据转速性质进行划分,则可以分为恒速机组和变速机组两类。变速的风电机组又可以分为连续变速的风电机组和不连续的风电机组两种类型。根据发电机类型可以分为以同步发电机(包括以电激磁的同步机和以永磁体激磁的同步机)和以感应发电机(包括普通感应机,双馈感应机)。

曲柄连杆机构运动学仿真

课程设计任务书

目录 1 绪论 (1) 1.1CATIA V5软件介绍 (1) 1.2ADAMS软件介绍 (1) 1.3S IM D ESIGNER软件介绍 (2) 1.4本次课程设计的主要内容及目的 (2) 2 曲柄连杆机构的建模 (3) 2.1活塞的建模 (3) 2.2活塞销的建模 (5) 2.3连杆的建模 (5) 2.4曲轴的建模 (6) 2.5汽缸体的建模 (8) 3 曲柄连杆机构的装配 (10) 3.1将各部件导入CATIA装配模块并利用约束命令确定位置关系 (10) 4 曲柄连杆机构导入ADAMS (14) 4.1曲柄连杆机构各个零部件之间运动副分析 (14) 4.2曲柄连杆机构各个零部件之间运动副建立 (14) 4.3曲柄连杆机构导入ADAMS (16) 5 曲柄连杆机构的运动学分析 (17) 结束语 (21) 参考文献 (22)

1 绪论 1.1 CATIA V5软件介绍 CATIA V5(Computer-graphics Aided Three-dimensional Interactive Application)是法国Dassault公司于1975年开发的一套完整的3D CAD/CAM/CAE一体化软件。它的内容涵盖了产品概念设计、工业设计、三维建模、分析计算、动态模拟与仿真、工程图的生成、生产加工成产品的全过程,其中还包括了大量的电缆和管道布线、各种模具设计与分析、人机交换等实用模块。CATIA V5不但能保证企业内部设计部门之间的协同设计功能而且还可以提供企业整个集成的设计流程和端对端的解决方案。CATIA V5大量应用于航空航天、汽车及摩托车行业、机械、电子、家电与3C产业、NC加工等领域。 由于其功能的强大而完美,CATIA V5已经成为三维CAD/CAM领域的一面旗帜和争相遵从的标准,特别是在航空航天、汽车及摩托车领域。法国的幻影2000系列战斗机就是使用CATIA V5进行设计的一个典范;波音777客机则使用CATIA V5实现了无图纸设计。另外,CATIA V5还用于制造米其林轮胎、伊莱克斯电冰箱和洗衣机、3M公司的粘合剂等。CATIA V5不仅给用户提供了详细的解决方案,而且具有先进的开发性、集成性及灵活性。 CATIA V5的主要功能有:三维几何图形设计、二维工程蓝图绘制、复杂空间曲面设计与验证、三维计算机辅助加工制造、加工轨迹模拟、机构设计及运动分析、标准零件管理。 1.2 ADAMS软件介绍 ADAMS即机械系统动力学自动分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems),该软件是美国MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)开发的虚拟样机分析软件。目前,ADAMS己经被全世界各行各业的数百家主要制造商采用。根据1999年机械系统动态仿真分析软件国际市场份额的统计资料,ADAMS软件销售总额近八千万美元、占据了51%的份额。 ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库,创建完全参数化的机械系统几何模型,其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方程方法,建立系统动力学方程,对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析,输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。ADAMS软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运动范围、

当前动态仿真发展的发展现状及趋势

浅谈当前动态仿真发展的发展现状及趋势

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液压成形按成形方式可分为管道液压成形和板材液压成形,按有无模具分可分为有模液压成形和无模液压成形。而板材液压成形是金属塑性成形的一种新工艺,它采用液体代替传统的刚性凹模或凸模,使坯料在液体的高压作用下贴合凸模或凹模表面成形。板材液压成形能克服传统刚性凸、凹模成形工艺的不足,具有制模简单、成本低、成形极限高、成形质量好等特点,可在一道工序内成形具有复杂形状的零件,是实现汽车轻量化的重要途径之一。 最早出现的板材液压成形工艺是橡皮膜液压成形,后又发展为充液拉延工艺(又称对向液压拉延)。欧、美、日本等国家较早地开展了工艺试验研究及设备的开发工作,随后虽有一些工业应用的实例,但应用范围仍不广。二十世纪70年代中期以后,日本学者对这项工艺进行了较为细致的试验研究,提出了一些抑制破裂等成形缺陷的措施,使充液拉延工艺在日本进入了实用阶段,广泛用于反光罩、航空部件及汽车覆盖件的生产。充液拉延工艺在不断发展中形成了多种新工艺。目前日本、德国、美国等对该技术做了大量研究,已广泛应用于航空、航天、汽车、化工、机械、民用等领域。 板材液压成形技术与普通成形技术相比主要具有以下特点及优点: 1) 仅仅需要一套模具中的一半(凹模或凸模),流体介质取代凹模或凸模来传递载荷以实现板材成形,这样不仅降低了模具成本,而且缩短了生产准备周期。 2) 提高产品质量,显著提高产品性能:质量轻、刚度好、尺寸精度高、承载能力强、残余应力低、表面质量优良。 3) 可以成形复杂薄壳零件,减少中间工序,尤其适合一道工序内成形具有复杂形状的零件,甚至制造传统加工方法无法成形的零件,材料利用率高。 4) 通过液压控制系统对流体介质的控制,易于实现零件性能对成形工艺的要求,材料合理分配。 5) 模具具有通用性,不同材质、不同厚度的坯料可用一副模具成形。 目前,为了适应生产需求,提高生产效率,欧、美、日等国家都开发出了专用的液压成形设备。日本于90年代初期在丰田汽车厂建成以40 MIA大型充液拉延设备为中心的冲压自动生产线。瑞典还开发了配备在液压机上的充液拉延装置,该装置具有独立的液压系统,可实现高压液体的灌注、升压、保压、卸压等要求,液体压力可进行调节,调节范围为20 MPa一120 MPa。 目前在国内没有厂家能够提供板材液压成形的专用设备,此项技术在国内仍是空白。开展板材液压成形装备关键技术的研究,对增强我国装备技术实力,提高我国的装备制造水平,具有重要的现实意义。 在板材液压成形装备技术中,技术关键包括: 1) 装备的总体配置技术:包括机身结构选择(单柱、双柱、四柱结构、框架、钢丝缠绕结构)、液压系统配置和计算机控制系统的配置等。 2) 液压增压系统:包括增压系统的动态特性、密封、超高压技术等。 3) 工艺过程的计算机控制:包括材料性能参数、摩擦系数的在线辩识,压边力与成形液压力的优化控制等。 在液压成型过程中,液压系统的压力设定、控制和密封对于板料成形的影响较大,而且各参数之间有很多组合,加上液压系统在成形瞬间对模具的冲击,振动等对板料的成形也有很大的影响,因此对一种零件的板料成形,其各参数的确定都比较困难。目前为得到一种具体零件的液压成形过程中液压系统各参数的设定都采用反复试验的办法,既繁琐又不经济。采用malab/simulik软件包分析一些主要的参数对板料成形性能的影响,可以在模拟之中得到液压系统各参数变化对成形工艺的影响,并获得所需参数。 板材成形数值模拟研究始于60年代对液压元件和系统利用计算机进行仿真的研究和应用已有三十年的历史。随着流体力学,现代控制理论,算法理论,可靠性理论等相关学科的发展,特别是计算机技术的突飞猛进,液压仿真技术也日益成熟,越来越成为液压系统设计人员的有力工具。 由于过去对动态特性的分析缺乏较成熟的方法,所以设计液压系统主要根据所要求的自动工作循环及静态性能。当机器制造出来以后,如发现液压系统的动态特性达不到要求,则再进行改进设计,但也缺乏理论指导,因此导致设计效率低,产品质量不高、对液压系统的动态特性进行数字仿真,可以在设计阶段预测其动态性能,经过修改设计,可以满足对系统的全面要求。这样可以大大提高设计效率和保证设计质量。 对液压系统的仿真可以使设计人员在设计阶段预测机器的性能,避免因重复试验及加工所带来的昂贵

4机电系统动态性能的计算机仿真

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

离合器设计说明书

工学院 课程设计 离合器设计 (设计题目) 1310111006俊男 (学生) 专业名称:车辆工程 课程名称:汽车设计 指导教师 (职称):飞豹(副教授) 完成日期: 2014 年6月25日 2014年6月

摘要 离合器是汽车传动系中直接与发动机相连接的总成,其主要功用是切断和实现对传动系的动力传递,保证汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合,确保汽车平稳起步;在换挡时将发动机与传动系分离,减少变速器中换挡齿轮之间的冲击;在工作中受到大的动载荷时,能限制传动系所承受的最大转矩,防止传动系各零件因过载而损坏;有效地降低传动系中的振动和噪声。 本文通过对轿车整车参数的分析,并在拆装轿车膜片弹簧离合器及对其进行结构分析的基础上,对轿车离合器进行重新设计,使得轿车离合器设计更合理。首先对轿车离合器的结构型式进行合理选择,主要是对从动盘数及干湿式的选择、压紧弹簧的结构型式及布置和从动盘的结构型式选择,并利用CAXA电子图板软件绘制轿车膜片弹簧离合器装配图;再进行离合器的基本结构尺寸和参数的选择及计算;最后进行离合器零件的结构选型及设计计算,主要是对从动盘总成设计,压盘、传力片的设计校核,膜片弹簧主要参数的选择、设计和强度校核,并绘制离合器零件图。 关键词:轿车离合器膜片弹簧设计校核

Abstract Clutch is the assembly which is directly connected with engine in the automobile power train. And its main function is to cut off or implement the power transmission in the power train. It ensured the engine and the power train perfectly smooth join together when the automobile starting up and insure the automobile smooth starting up. The clutch is disconnected the engine and the power train when the automobile stage changeover. It reduced the impact between the shift gears of the transmission. When the transmission worked by the great dynamic load, the clutch can limit the breakdown torque of the power train, to prevent the accessory of the power train damage due to overload. It effectively reduced the vibration and noise of the power train. In this paper, based on the analysis of the car parameters, on the basis of dismantle and install diaphragm spring clutch of sedans and its structural analysis to redesign the sedan clutch for it makes the design of the car clutch more reasonable. First, we should be choose the structure of the car clutch reasonable. It is mainly choose the structure of the driven disk that wet or dry, the structure of pinched spring and the layout. And I make use of CAXA electronic drawing board software draw the assembly drawing of the cars Diaphragm spring clutch. Than I make sure the choice and design calculation of the clutch structure size and the basic parameters. Finally, I carry on the structure type slection of clutch parts and the design calculation. It is mainly design and checking the driven disk assembly, platen and patch of force. And I make sure diaphragm spring main parameters of the selection, design, strength check and draw the clutch detail drawing. Keywords:Car clutch; Diaphragm spring; Design; Checking

电子产品架构设计、性能仿真分析概要

电子产品架构设计、性能仿真分析 系统解决方案 - VisualSim ? EDA 技术经过了二十几年的发展,针对电子设计流程中某一专门领域的设计验证工具(如FPGA 、DSP 设计或PCB 设计)已经发展得相当成熟,自动化程度越来越高,使用也变得越来越简便快捷。但与此形成对比的是,对于通信、多媒体处理等领域的复杂电子产品或ASIC 设计,由于可选择的芯片或IP 以及相关系统实现方案越来越多、可能的设计约束条件(实时性、功耗、成本与物理尺寸等)越来越苛刻,项目开发团队开始体验到首次设计硬件、软件(原型设计)交付后测试失败的痛苦。系统设计师开始把更多的注意力放在电子系统设计的方法学上面,寻求真正面向电子系统总体设计的EDA 工具、为复杂电子系统的体系结构设计提供科学有效的手段。

Mirabilis Design公司的VisualSim?是业界首个专门用于复杂电子系统架构设计和性能分析的电子系统级(ESL)建模仿真工具。借助VisualSim?的快速虚拟原型开发技术,设计团队在项目开发的最初阶段即可以对一个复杂电子系统的不同硬件、软件实现方案进行快速性能仿真分析和研究评价,验证和优化设计设想,以确定可以满足全部约束条件的最优系统实现结构方案。 与MATLAB/Simulink、SPW等用于算法模型仿真和分析、选择的系统级设计工具不同,VisualSim?把关注的焦点放在对算法、协议、数据流和控制流等系统行为的实现架构的建模上。对于初步设定的系统硬件处理平台与外设结构、软件算法流程调度、高速数据存储与交换方案、网络协议等,VisualSim?可以帮助系统工程师回答如下的问题:该实现平台方案是否能够满足全部的系统设计需求?实时处理采用何种硬件/软件划分结构来实现最为有效?采用何种类型、数量的硬件资源(处理器/DSP、ASIC/FPGA、高速存贮器等)可以“恰当”地满足功能需要?软件任务调度算法如何与硬件资源进行合理匹配?高速数据流通道等采用何种总线形式或DMA模式传输更为高效?等类似传统系统设计工具无法解答的问题。 VisualSim?的方法学是:将更多的时间用于设计、分析不同的系统实现模型,而不是用于进行模型编码。在全图形化的环境中,VisualSim?独特的参数化模块库能够快速把设计功能抽象映射为各种系统实现结构、并据此进行事务级(Transaction Level)或时钟精度的仿真分析,得到系统的数据处理输出延时(Latency)、处理器利用率、总线冲突情况与总线利用率、多处理器任务分配平衡、缓冲需求、功耗等的性能指标。设计团队进而可以据此来设计、评价和选择不同的平台方案,而所有这些工作都是在实际硬件交付前就通过VisualSim?虚拟原型模型实现的。 作为一款业界领先的动态系统架构建模与性能仿真分析工具,VisualSim?专注于加速系统建模与仿真,IP复用和可执行模型的生成。VisualSim?具有完全集成的图形化软件环境,支持多种运行平台。由于采用了基于伯克利大学Ptolemy框架的多域仿真器,VisualSim?能够同时支持模

基于Workbench仿真的内燃机曲柄连杆机构动力学分析

基于Workbench的仿真内燃机曲柄连 杆机构动力学分析 (机械与动力工程学院南京 211816) 摘要:本文以S195 内燃机为例,对单缸内燃机的曲柄连杆机构简化模型 进行了有限元分析。根据力学分析结果和强度要求设计内燃机曲柄连杆机构结构,并应用UG软件建立该机构三维数字化虚拟装配模型,结合有限元理论及其分析软件ANSYS Workbench,模拟分析了曲柄连杆机构装配体动力学分析,结果表明,数字化模型结合装配体有限元分析,可解决曲柄连杆机构结构强度评价问题,有助于缩短汽油机开发周期和减少成本。 关键词:曲柄连杆,有限元分析,Workbench,动力学仿真。 Dynamic analysis of the crank connecting rod mechanism based on Workbench simulation (Nanjing Technology of University, mechanical and power engineering, Yin Zhenhua, Nanjing, 211816) Abstract Based on the S195 diesel engine as an example, the crank connecting rod mechanism of single cylinder diesel engine was analyzed in finite element analysis. According to the mechanical analysis results and strength requirements, the structure of the engine crank connecting rod mechanism is designed, and the 3D digital virtual assembly model of the mechanism is established. Combined with the finite element theory and the analysis software ANSYS Workbench. The results show that the numerical model combined with the finite element analysis can solve the problem of structural strength evaluation of the crank link mechanism, which helps to shorten the development cycle and reduce the cost. Key words: crank connecting rod, finite element analysis, Workbench, dynamic simulation.

典型环节动态特性的仿真

院系电子信息工程学院班级姓名学号 实训名称典型环节动态特性的仿真实训日期 一、实训目的 1、掌握典型环节仿真结构图的建立方法; 2、通过观察典型环节在单位阶跃信号作用下的动态特性,熟悉各种典型环节的响应曲线。 2、定性了解各参数变化对典型环节动态特性的影响。 3、初步了解MATLAB中SIMULINK 的使用方法。 二、实训内容 掌握比例、积分、一阶惯性、实际微分、振荡环节的动态特性。 [例] 观察实际微分环节的动态特性 (1)连接系统, 如图所示: (2)参数设置: 用鼠标双击阶跃信号输入模块,设置信号的初值和终值,采样时间sample time 和阶跃 时间step time;用鼠标双击实际微分环节,设Kd=1,Td=1;用鼠标双击示波器,设置合适的示波器参数; (3)在simulation/paramater中将仿真时间(Stop Time )设置为10秒; (4)仿真:simulation/start,仿真结果如图1-1所示; (5)改变Td、Kd,观察仿真结果有什么变化。 图1-1 实际微分环节的动态特性图 第 1 页共 7 页指导教师签名

院系电子信息工程学院班级姓名学号 实训名称典型环节动态特性的仿真实训日期 ①惯性环节 建立如下图1所示的仿真结构图,K值为1,并保持不变;T值依次为1,2和3,运行得到阶跃响应曲线(图2): 图1 惯性环节仿真结构图 T值不同 图2 惯性环节T值不同的阶跃响应曲线 建立如下图2所示的仿真结构图,T值为1,并保持不变;K值依次为1,2和3,运行得到阶跃响应曲线(图3): 图3 惯性环节仿真结构图 K值不同 第 2 页共 7 页指导教师签名

16PSK系统性能的仿真

成绩评定表 学生姓名班级学号 专业课程设计题目16PSK系统仿真评 语 组长签字: 成绩 201 年月日日期

课程设计任务书 学院专业 学生姓名班级学号 课程设计题目16PSK系统仿真 实践教学要求与任务: 利用MATLAB/Simulink进行编程和仿真,仿真的内容是16PSK系统性能仿真,并设置其相关参数,要求实现16PSK在高斯白噪声信道下信号的星座图和误码率的性能。 工作计划与进度安排: 2015年 03月09 日选题目查阅资料 2015年 03月10 日编写软件源程序或建立仿真模块图 2015年 03月11 日调试程序或仿真模型 2015年 03月12 日性能分析及验收 2015年 03月13 日撰写课程设计报告、答辩 指导教师: 201年月日专业负责人: 201年月日 学院教学副院长: 201年月日

沈阳理工大学通信系统课程设计报告 摘要 针对16PSK调制解调在加性高斯白噪声信道下的性能,本次课程设计基于MATLAB 的Simulink模块进行了16PSK系统性能的仿真,该仿真应用了16PSK调制与解调器模块、高斯白噪声通道模块、眼图与误码率分析模块,通过设置相关参数,得到了16PSK 在高斯白噪声通道下的信号星座图、信号波形图及其误码率,该仿真结果在16PSK信号码元不等概率出现下得到,验证了16PSK在高斯白噪声通道下信号的抗噪声能力。 关键词:16PSK;MATLAB;Simulink;调制与解调

目录 1.课程设计目的 (1) 2.课程设计要求 (1) 3.相关知识 (1) 3.1 MATLAB 简介 (1) 3.1.1 基本功能 (1) 3.1.2 MATLAB 产品应用 (2) 3.1.3 MATLAB 特点 (2) 3.1.4 MATLAB系列工具优势 (2) 3.2 16进制相移键控调制仿真 (3) 4.课程设计分析 (4) 4.1 MPSK的概念 (4) 4.2 16PSK调制解调 (5) 4.2.1 16PSK (5) 4.2.2 16PSK调制解调框图 (6) 5仿真 (7) 5.1 16PSK仿真模块建模 (7) 5.2相关参数设置 (7) 5.3 仿真结果 (9) 6.结论 (11) 7.参考文献 (12)

电子产品架构设计、性能仿真分析系统解决方案

电子产品架构设计、性能仿真分析 系统解决方案- VisualSim? EDA技术经过了二十几年的发展,针对电子设计流程中某一专门领域的设计验证工具(如FPGA、DSP设计或PCB设计)已经发展得相当成熟,自动化程度越来越高,使用也变得越来越简便快捷。但与此形成对比的是,对于通信、多媒体处理等领域的复杂电子产品或ASIC设计,由于可选择的芯片或IP以及相关系统实现方案越来越多、可能的设计约束条件(实时性、功耗、成本与物理尺寸等)越来越苛刻,项目开发团队开始体验到首次设计硬件、软件(原型设计)交付后测试失败的痛苦。系统设计师开始把更多的注意力放在电子系统设计的方法学上面,寻求真正面向电子系统总体设计的EDA工具、为复杂电子系统的体系结构设计提供科学有效的手段。

Mirabilis Design公司的VisualSim?是业界首个专门用于复杂电子系统架构设计和性能分析的电子系统级(ESL)建模仿真工具。借助VisualSim?的快速虚拟原型开发技术,设计团队在项目开发的最初阶段即可以对一个复杂电子系统的不同硬件、软件实现方案进行快速性能仿真分析和研究评价,验证和优化设计设想,以确定可以满足全部约束条件的最优系统实现结构方案。 与MATLAB/Simulink、SPW等用于算法模型仿真和分析、选择的系统级设计工具不同,VisualSim?把关注的焦点放在对算法、协议、数据流和控制流等系统行为的实现架构的建模上。对于初步设定的系统硬件处理平台与外设结构、软件算法流程调度、高速数据存储与交换方案、网络协议等,VisualSim?可以帮助系统工程师回答如下的问题:该实现平台方案是否能够满足全部的系统设计需求?实时处理采用何种硬件/软件划分结构来实现最为有效?采用何种类型、数量的硬件资源(处理器/DSP、ASIC/FPGA、高速存贮器等)可以“恰当”地满足功能需要?软件任务调度算法如何与硬件资源进行合理匹配?高速数据流通道等采用何种总线形式或DMA模式传输更为高效?等类似传统系统设计工具无法解答的问题。 VisualSim?的方法学是:将更多的时间用于设计、分析不同的系统实现模型,而不是用于进行模型编码。在全图形化的环境中,VisualSim?独特的参数化模块库能够快速把设计功能抽象映射为各种系统实现结构、并据此进行事务级(Transaction Level)或时钟精度的仿真分析,得到系统的数据处理输出延时(Latency)、处理器利用率、总线冲突情况与总线利用率、多处理器任务分配平衡、缓冲需求、功耗等的性能指标。设计团队进而可以据此来设计、评价和选择不同的平台方案,而所有这些工作都是在实际硬件交付前就通过VisualSim?虚拟原型模型实现的。 作为一款业界领先的动态系统架构建模与性能仿真分析工具,VisualSim?专注于加速系统建模与仿真,IP复用和可执行模型的生成。VisualSim?具有完全集成的图形化软件环境,支持多种

(完整版)离合器计算与设计

离合器设计与计算 本次设计主要是对离合盖器总成中的膜片弹簧、压盘,从动盘总成中的从动片等主要零部件进行详细的计算与设计,其他零部件采用进行简略设计。 设计时已知参数如下: (1)发动机起步转矩; (2)整车质量; (3)车轮滚动半径; (4)发动机起步转速; (5)变速器起步档变速比; (6)主传动比。 3.1离合器设计基本结构尺寸及参数 在初步确定离合器结构形式后,要通过离合器的基本结构尺寸和参数具体确定离合器。 离合器设计时所需的基本结构尺寸、参数主要有: (1)摩擦片外径D; (2)单位压力p; (3)后备系数β; 在选定以上参数时,以下车辆参数对其有重大影响: (1)发动机最大转矩; (2)整车总质量; (3)传动系总传动比(变速器传动比主减速器传动比); (4)、车轮滚动半径; 3.2 离合器基本参数选取和主要尺寸设计计算 3.2.1 离合器转矩容量的确定 离合器的基本结构是摩擦传动机构,离合器依靠摩擦表面间的摩擦力矩来传递转矩。所以可根据摩擦定律表示出离合器转矩容量公式:

(3.1) 式中:为离合器转矩容量; f为摩擦面间的静摩擦因数,一般取0.25—0.30; F为作用在摩擦面上的总压紧力,单位N; 为摩擦片的平均摩擦半径,单位m; Z为摩擦面数,单片为2,双片为3。 摩擦片上工作压力F一般在设计离合器时假设摩擦片上压力均匀分布: (3.2)式中:为摩擦面上均匀压力,单位N; A为摩擦面积,单位; D为摩擦片外径,单位m; d为摩擦片内径,单位m。 式(3.1)中有效作用半径公式如下: (3.3) 式中:D为摩擦片外径,单位m; d为摩擦片内径,单位m。 将式(3.2)与式(3.3)代人式(3.1)得: (3.4)式中:为摩擦片内、外径之比,一般在0.53~0.70之间。 为了保证离合器在任何工况下都能可靠地传递发动机的最大转矩,设计时应应大于发动机最大转矩,确定离合器转矩容量时应含有设计因子,即: (3.5) 式中:为发动机最大转矩,单位;

SolidWorks的曲柄连杆机构动力学仿真研究

基于SolidWorks的曲柄连杆机构动力学仿真研究 发表时间:2012-2-28 作者: 陈敏*刘晓叙来源: 万方数据 关键字: 发动机运动学动力学仿真 本文用SolidWorks软件建立了一个简化的单缸发动机模型,用COSMOS Motion对该模型进行了发动机运动学和动力学仿真,对运动学仿真的结果进行了验证。 设计往复活塞式发动机时,要进行发动机的运动学和动力学计算,发动机的运动学是计算发动机活塞的位移、速度和加速度。动力学计算主要包括主要运动件的载荷,为零件的强度计算提供依据。在过去的设计中,发动机的运动学和动力学引算一般是采用计算机编程的方式进行。 SolidWorks是目前应用较为广泛的三维设计软件,COSMOS Motion是以ADAMS软件的技术为内核的机构运动学和动力学仿真软件,是SolidWorks的一个插件,与SolidWorks可以进行无缝对接。我们运用该软件,对一个简化的单缸发动机模型进行了运动学与动力学仿真,其结果对往复活塞式发动机的运动学和动力学设计计算有参考意义,现将研究情况介绍如下: 1 发动机模型的基本情况 为了研究的需要,建立了一个简化的单缸发动机模型,主要的结构参数为:缸径125mm,行程160mm,连杆大、小头孔中心距210mm,λ=0.381。发动机的活塞、活塞销、连杆和曲轴用SolidWorks进行三维实体造型设计,然后进行装配,发动机装配后效果及坐标系见图1。 图1 发动机模型 2 发动机的运动学仿真 由于是对一个特定的模型作定量的运动学和动力学仿真,所以,从简单起见,在仿真参数中,将曲轴的转速设为60r/min,即1r/s。在COSMOS Motion中运行仿真后,可以得到活塞运行的位移、速度和加速度,见图2、图3、图4。

基于有限元的高速弓网系统动态性能仿真研究

第34卷第8期2 0 1 2年8月铁 道 学 报 JOURNAL OF THE CHINA RAILWAY SOCIETYVol.34 N o.8Aug ust 2012收稿日期:2011-05-06;修回日期:2011-12- 22基金项目:国家自然科学基金(U1134205,51007074);教育部新世纪优秀人才支持计划项目(NECT-08- 0825);铁道部科技研究开发计划(2011J016-B);中央高校基本科研业务专项基金资助项目(SWJTU11CX141)第一作者:赵 飞(1986—) ,男,四川资阳人,硕士研究生。E-mail:myeng el_65@163.com通讯作者:刘志刚(1975—) ,男,河南巩义人,教授、博士。E-mail:liuzg _cd@126.com文章编号:1001-8360(2012)08-0033- 06基于有限元的高速弓网系统动态性能仿真研究 赵 飞,刘志刚,张晓晓 (西南交通大学电气工程学院,四川成都 610031 )摘 要:针对简单链形悬挂接触网与DSA380型受电弓的仿真问题,基于MSC-MARC有限元软件,采用京津城际铁路实际参数建立接触网和考虑弹性变形的受电弓模型, 对受电弓-接触网动态性能进行仿真分析。在建模过程中采用欧拉-伯努利梁模型来模拟接触线和承力索;考虑弓头和上框架的弹性变形及其侧滚运动、垂向运动等,并通过非线性弹簧进行链接;受电弓和接触网模型之间通过接触实现耦合,将弓网作为一个整体进行研究。仿真结果表明:DSA380型受电弓以350km/h速度通过简单链形悬挂时,其平均接触力为190.35N,接触线的动态抬升量在18.1~73.7mm之间。通过与西门子公司提供的结果及实测结果比较,可以看出本文建立的弓网系统有限元模型是正确和有效的。 关键词:接触网;受电弓;动态接触;有限元 中图分类号:U264.34 文献标志码:A doi:10.3969/j .issn.1001-8360.2012.08.006Simulation of High-speed Pantograph-catenary  System DynamicPerformance Based on Finite Element  ModelZHAO Fei,LIU Zhi-gang ,ZHANG Xiao-xiao(School of Electrical Engineering,Southwest Jiaotong  University,Chengdu 610031,China)Abstract:The dynamic performance of the stitched catenary and the DSA380pantograph was analyzed.Based onMSC-MARC simulation platform and the practical parameters of the catenary  network of the Beijing-Tianjin In-tercity High-speed Railway,the finite element models of the pantograph and catenary were established.In themodels,nonlinear flexible messenger wires and overhead contact wires were modeled by using  the Euler-Ber-noulli flexible beam;the pan-head and top frame of the pantograph were regarded as an elastic body which in-cluded several parameters such as pitching and vertical vibrations,and the pantograph was modeled by  usingnonlinear springs.Furthermore,on the basis of the contact elements,the coupled pantograph and catenarywere analyzed as a whole system.The computation results show as follows:The average pantograph-catenarycontact pressure is 190.35Nand dynamic uplift contact p osition is between 18.1mm and 73.7mm.Comparedwith the simulation results provided by Siemens and the field measured results,the model proves correct andeffective. Key words:contact system;pantograph;dynamic interaction;FEM 在高速受电弓-接触网的研究中, 弓网系统的动态性能决定着高速受流的质量。由于用实物或者物理样 机需要耗费大量的人力、精力,而计算机仿真方法直观易行,成为目前研究高速弓网系统动态性能的主要途径。近年来,国内外的诸多学者在大量研究的基础上提出了一些弓网系统的数学模型,并建立了相关的模型。文献[1]建立从轨道、机车、受电弓到接触网的三维仿真模型,把虚拟样机技术运用到受电弓-接触网系统的研究中。文献[2] 对弓网系统各种模型的建立进

QPSK通信系统性能仿真

淮海工学院 课程设计报告书 课程名称:通信系统的计算机仿真设计 题目:QPSK通信系统性能分析与MATLAB仿真系(院): 学期: 专业班级: 姓名: 学号: 评语: 成绩: 签名: 日期:

QPSK通信系统性能分析与MATLAB仿真 1绪论 在当今高度信息化的社会,信息和通信已成为现代社会的“命脉”。信息作为一种资源,只有通过广泛地传播与交流,才能促进社会成员之间的合作,推动生产力的发展,创造出巨大的经济效益。在新技术革命的高速推动和信息高速公路的建设,全球网络化发展浪潮的推动下,通信技术得到迅猛的发展,载波通信、卫星通信和移动通信技术正在向数字化、智能化、宽带化发展。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、效率高、贴近实际、等优点,基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件应用于Simulink。本次课程设计通过对QPSK模型进行仿真,以分析QPSK在不同信道噪声中的性能,更好地了解QPSK系统的工作原理,传输比特错误率和符号错误率的计算。 1.1研究背景与研究意义 要规划和设计一个性能完善的通信系统,光靠理论计算或凭个人的组网经验是无法完成的。如果在真实的网络环境中进行通信性能研究、网络、设计和开发,不仅耗资大,而且在统计数据的手机和分析上也有一定困难。通信仿真技术是通过在计算机中构造虚拟的环境来反映现实的通信网络环境,模拟现实中的网络行为,从而可以有效提高通信网络规划和设计的可靠性和准确性,明显降低通信系统的投资风险,减少不必要的投资浪费。 通过仿真软件来模拟和估算通信系统的性能,通过模拟和仿真来调整一些通信系统的参数以期达到最佳使用效果具有非常重大的意义。在本课题中用国际控制界公认的标准仿真软件MATLAB来仿真移动通信系统各种数字调制解调技术中,具有数字通信的诸多优点,广泛使用它来传送各种控制信息的数字调相信号,比较不同调相技术之间的性能差异。 1.2 课程设计的目的和任务 本次课程设计是根据“通信工程专业培养计划”要求而制定的。通信系统的计算机仿真设计课程设计是通信工程专业的学生在学完通信工程专业基础课、通信工程专业主干课及科学计算与仿真专业课后进行的综合性课程设计。其目的在于使学生在课程设计过程中能够理论联系实际,在实践中充分利用所学理论知识分析和研究设计过程中出现的各类技术问题,巩固和扩大所学知识面,为以后走向工作岗位进行设计打下一定的基础。 课程设计的任务是:(1)掌握一般通信系统设计的过程、步骤、要求、工作内容及设计方法;掌握用计算机仿真通信系统的方法。(2)训练学生网络设计能力。(3)训练学生综合运用专业知识的能力,提高学生进行通信工程设计的能力。

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