基于Matlab_Simulink和GUI的运动控制系统虚拟实验平台设计

第29卷第6期2010年6月

实验室研究与探索

RESEARCHANDEXPLORATIONINLABORATORY

Vol.29No.6Jun.2010

基于Matlab/Simulink和GUI的运动控制

系统虚拟实验平台设计

尚

丽，淮文军

（苏州市职业大学电子信息工程系，江苏苏州215104）

摘

要：利用Matlab环境中的Simulink仿真工具箱和友好的GUI界面，设计和实现了运动控制系统课

程的可视化虚拟实验平台的构建。该实验平台包含运动控制系统实验教学中典型的仿真模型和仿真实例分析，能够实现硬件实验所不能完成的项目，帮助学生更直观地理解运动控制系统的组成和工作原理，增强感性认识，培养学生的研究能力、综合应用能力和创新能力。

关键词：Matlab/Simulink仿真工具箱；GUI界面；运动控制系统；虚拟实验平台

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中图分类号：TP273.4

文献标识码：A文章编号：1006－7167（2010）06－0066－06

TheVirtualExperimentPlatformDesignofAuto-controlSystem

BasedonMatlab/SimulinkandGUI

SHANGLi，HUAIWen-jun

（DepartmentofElectronicInformationEngineering，SuzhouVocationalUniversity，Suzhou215104，China）Abstract：UtilizingSimulinksimulationtoolboxandfriendlyGUIinterfaceinMatlabsoftware，thevisualvirtualexperi-mentplatformoftheauto-controlsystemcoursewasdesignedandrealized.Thisexperimentplatformcomprisesoftypicalsimulationmodelsandexampleanalysisinexperimentalteachingofauto-controlsystem.Itcandosomeexperiments，whichcan’tberealizedbyphysicaldevices，andhelpstudentstocomprehenddirectlythecomposingandtheoryofauto-controlsystem，enhancestudents’perceptualknowledge，andculturestudents’abilityofresearch，syntheticallyappli-cationandinnovation.

Keywords：Matlab/Simulinksimulationtoolbox；GUIinterface；auto-control；virtualexperimentplatform

1引言

从培养的角度来说，更重要的要设计或选用这些系统，

是培养学生综合运用知识来解决工程实际问题的能力。在实际工程中如何使学生学会运用综合知识，使运动控制系统具有更好的性能以满足生产的要求是课程的任务，这就使教学不仅需要课堂讲授，更需要学生有更多的感性认识，加强实践性教学环节，包括实验和课程设计。但是由于受到教学学时、实验设备、实验人员和实验条件的限制，教学要求有时难于完全达到，而虚拟实验和设计则没有这方面的限制

［4］

运动控制系统是应用电子技术、电气工程、自动化及机电一体化等专业的一门重要专业课程。该课程综合了电路、电子、电机拖动、自动控制原理、电力电子变流技术等课程的相关知识，是自动化专业的一个重要专业方向

［1-4］

。该课程的任务不仅是研究、学习直流调

速和交流调速的方案，使学生在将来工作中能根据需

。基于上述

收稿日期：2009－10－13

基金项目：江苏省自然科学基金资助项目（BK2009131）；江苏省“青蓝工程”09024）资助；苏州市职业大学教改资助项目（SZDG4-作者简介：尚

丽（1972－），女，安徽砀山县人，博士，副教授，高级

工程师，主要从事数字图像处理、人工神经网络和模式识别的研究。

Tel.：18913129369；E-mail：sl0930@

考虑，本文将Matlab/Simulink仿真技术和GUI界面设计引入到教学中，开发设计了可视化的运动控制系统虚拟实验平台，并取得了较好的效果。通过仿真，学生可以对各模块性能、电路连接情况有所了解并直观地看到仿真结果；通过对仿真参数进行调整，可以使学生了解参数变化对系统性能的影响，在硬件实验之前就能对