Matlab问题－－如何用遗传算法优化BP神经网络这篇文献（中文）是如何做的

我上次发给你的程序，只要你从网上下一个matcom45就行了，直接装在c盘就可以了，你发给我的论文变量太多用一般的遗传算法不行，我从网上发现了一个PID神经网络，相当好用，不用计算隐层数目，很适合用遗传算法进行优化，我编了一个例程回来发给你。

我真的不会用matlab的工具箱，如果一定要用matlab来做优化，恐怕我帮不了你了。

为什么一定要用matlab，用C++自己编写不也很好吗？

以动力电池为例介绍一下新能源汽车动力系统部件的测试，欢迎开发&测试工程师一起交流、指正：

动力电池系统作为硬件本体和控制系统结合极为紧密的系统，其测试大致可以划分为两大部分：电池包本体（Pack）测试、电池管理系统（BMS）测试，下面分别介绍这两部分的测试情况；

1 电池包本体（Pack）测试

电池包本体测试一般在DV/PV（设计验证/生产验证）阶段进行，目的是为了验证电池包的设计/生产是否符合设计要求。其中包含温度测试、机械测试、外部环境模拟测试、低压电气测试、电磁兼容测试、电气安全测试、电池性能测试、滥用试验测试等等。因为大伙都比较关心电池安全问题，在这里主要介绍一下电池包滥用试验的测试方法：

1) 针刺测试

模拟电池遭到尖锐物体刺穿时的场景，因为异物刺入有可能导致内部短路，试验要求不起火不爆炸

2) 盐水浸泡

5%盐水长时间浸没测试，电池功能正常

目前新能源汽车电池包防水防尘等级推荐是IP67（即1米深的水浸泡半小时无损坏，上汽、蔚来的电池包都是IP67）。汽车的使用环境恶劣，再怎么做防水防尘保护也不过分（上海有一年暴雨导致车库积水，传统车都淹挂了，而电动车完好无损）。

3) 外部火烧：

590摄氏度火烧持续130秒电池无爆炸、起火、燃烧并且无火苗残留。

4) 跌落：

1m高度自由落体在钢板上电池壳体完整功能正常

5）振动测试

高频振动模拟测试，要求电池包功能正常。做电池包的同事应该知道，这个也很难通过。

2 电池管理系统（BMS）测试

电池管理系统的测试更多侧重软件测试，一般在软件功能开发过程中进行。

与尚未量产的自动驾驶系统偏向于使用C语言实现软件设计不同，现今成熟的电动汽车控制系统（如整车控制器、电机控制器、电池管理系统）软件都是以模型为基础的软件开发（Model-Based-Design）。MBD开发相比C的优点是能够以图形化的方式表达复杂的逻辑、代码可读性、可移植性、开发调试便利程度都大大增强，同时利用成熟的代码生成工具链，也避免了手工代码容易产生的低级错误。在基于模型的软件开发环节中规定了MIL/SIL/HIL等多项测试：

1) MIL(Model-In-Loops)既模型在环测试，就是验证软件模型是否可以实现软件功能，测试依据是由系统需求分解而来的软件需求。

2) SIL(Software-In-Loops)软件在环测试，对比模型自动生成的C代码和模型本身实现的功能是否一致，使用Simulink自身工具就可以进行Sil测试。

3) PIL(Processer-In-Loops)处理器在环测试，目的是测试自动生成的代码写入控制器后，功能实现上是否与模型有偏差。PIL看似无关紧要，但不做重视也会引起一些不良后果（如调度问题、CPU Load，堆栈溢出等）

4) HIL(Hardware-In-Loops)硬件在环测试，测试控制器完整系统功能，一般会搭建控制器所在系统的测试台架，使用电气元件模拟传感器（如温度）和执行器（如风扇负载）的电气特性，验证完整的系统功能。

这些测试环节的用例来源于系统需求。在汽车软件开发流程中，开发和测试成V字型进行，俗称软件开发V模型，感兴趣的同学可以查看汽车软件开发流程ASPICE。

统开发流程中非常强调测试软件环节的。要知道手机软件出问题最多也就是秒退而已，车辆软件出问题影响的是人命。

当年丰田刹车门事件，美国政府就派了嵌入式软件专家和卡耐基梅隆的计算机教授详细审查了发动机控制系统的软件代码，丰田对全局变量的滥用（上万个）以及软件安全机制的混乱就遭到了巨额处罚。如果丰田重视软件测试工作的话，这件事也许不会发生。

最后再聊下零部件在整车极限环境下的测试情况：整车耐久测试这部分工作一般是整车厂的测试&标定工程师负责。整车耐久试验的花销很大，造工程样车（每辆100万左右）、租用测试场地、工程师团队花销，很考验厂家的资金实力，没有强大的资金池根本无法运行起来。但在极寒、高温、高湿度等各种极限环境下的测试进行的越多，越能充分的验证零部件的功能、性能以及耐久表现，越早发现问题，解决修复所耗费的成本越低。

1 低温耐久测试，主要测试冷起动性能，一般在黑河/牙克石进行。电池包的低温充放电能力、低温保护策略、电池包加热功能在该项测试中都会进行考核。

2 高温耐久测试，一般在格尔木进行。主要测试电池包在高温下充放电能力、电池包冷却功能和过热保护策略。下图是蔚来在澳大利亚墨尔本进行高温测试，为了整车开发整车厂都是不惜成本。

3 高温+高湿环境耐久测试，一般在海南进行，海水环境会加速部件腐蚀，零部件的耐久会经受严格考验。（Ps：传统车还有重要的高原测试，主要测试在低气压下发动机的性能表现。电动车一般不需要进行此项测试。）

电池包做的比较好的都会承诺使用寿命内的电池衰减，比如蔚来ES8就承诺10年30万公里电池容量衰减不超过20%，做电池开发的都知道做到这个水平是非常不容易的。敢公开承诺也说明他们的电池包耐久测试做到了非常优秀的水平。

软件介绍：

Matlab R2016b是一款强大的数学计算软件。MATLAB是取自matrix&laboratory两个词，寓意为矩阵工厂，主要是面向科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。

所需工具：点击下载 Matlab R2016b

Matlab r2016b安装破解步骤

1、用百度网盘下载本站提供的数据包，得到四个压缩包，其中2个是主程序，2个是破解文件，选择2个主程序，进行2345好压进行解压（注意要同时选中2个映像文件，否则会解压错误）

2、解压完成，双击setupexe开始安装，选择“使用文件安装密钥”

3、选择接受条款

4、填入安装密钥

5、选择安装目录，建议选择d盘或者e盘

6、选择安装产品，小编建议全部选中。

7、确认安装的相关信息，然后点击“下一步”。

8、等待安装这个过程大概需要1-2小时，请知悉

9、安装完成，现在是就是破解过程了，双击bin文件夹下的exe程序，d出如下页面，选择“在不使用intenet的情况下手动激活”

10、载入许可证文件

11、然后将破解文件夹拷贝到安装目录，默认为C:\Program Files\MATLAB\R2016b，具体方法如下所示，

12、点击移动和替换

13激活完成，可以畅快使用matlab R2016b了

Matlab R2016b更新内容:

版本亮点包括：

获取数据：增加时间表数据容器、字符串数组，以及其它用于数据预处理的新功能。

机器学习：更快地训练模型，使用大数据，并从模型生成 C/C++ 代码。

Simulink：Just-in-time可使得在加速模式下运行仿真时实现性能提升。

具体产品更新：

MATLAB产品系列更新包括：

MATLAB

引入tall数组用于 *** 作超过内存限制的过大数据

引入时间表数据容器用于索引和同步带时间戳的表格数据

增加能够在脚本中定义本地函数的功能以提高，改进代码的重用性和可读性

通过使用MATLAB的Java API可以在Java程序中调用MATLAB代码

MATLAB Mobile

通过在 MathWorks 云端的 iPhone 和 Android 传感器记录数据

Database Toolbox

提供用于检索 Neo4j 数据的图形化数据库界面

MATLAB Compiler

支持将 MATLAB 应用程序（包括tall数组）部署到 Spark 集群上

Parallel Computing Toolbox

能够在您的台式机、装有 MATLAB Distributed Computing Server 的服务器、以及 Spark 集群上利用tall数组进行大数据并行处理

Statistics and Machine Learning Toolbox

提供不受内存限制的大数据分析算法，包括降维、描述性统计、k-均值聚类、线性递归、逻辑递归和判别分析

提供可以自动调整机器学习算法参数的 Bayesian 优化算法以及可以选择机器学习模型特征的近邻成分分析 (NCA)

支持使用 MATLAB Coder 自动生成实现SVM 和逻辑回归模型的C/C+代码

Image Processing Toolbox

支持使用三维超像素的立体图像数据进行简单线性迭代聚类 (SLIC) 和三维中值滤波

Computer Vision System Toolbox

使用深度学习的区域卷积神经网络 (R-CNN) 进行对象检测

Risk Management Toolbox

一个新的工具箱用于开发风险模型和执行风险模拟

ThingSpeak

能够从联网的传感器采集数据，并使用由 Statistics and Machine Learning Toolbox、Signal Processing Toolbox、Curve Fitting Toolbox 和 Mapping Toolbox 提供的函数在云端进行 MATLAB 分析

Simulink家族产品系列包括：

Simulink

能够初始化、重置并终止子系统，进行动态启动和关闭行为建模

状态读取器和写入器模块可以从模型中的任何位置完全控制重置状态行为

对 Raspberry Pi 3 和 Google Nexus 的硬件支持

Simulink和Stateflow

简化参数和数据编辑的属性检查器、模型数据编辑器和符号管理器

Simscape

新增了一个模块库，用于模拟理想气体、半理想气体以及实际气体系统

信号处理和通信更新包括：

Signal Processing Toolbox

可用于执行多时序的时域和频域分析的信号分析仪应用程序

Phased Array System Toolbox

针对空气传播和多路径传播对窄频和宽频信号的影响提供建模支持

WLAN System Toolbox

IEEE 80211ah 支持和多用户 MIMO 接收机功能

Audio System Toolbox

音频插件托管功能，可在 MATLAB 中直接运行和测试 VST 插件

代码生成更新包括：

Embedded Coder

交叉发布代码集成功能使得可以重用由较早版本生成的代码

能够生成可用于任何软件环境的可插入式代码，包括动态启动和关闭行为

支持仿真 AUTOSAR 基础软件，包括 Diagnostic Event Manager (DEM) 和 NVRAM Manager (NvM)

HDL Coder

根据设定的目标时钟频率, 以寄存器插入方式自适应流水化,以及可用于显示和分析转换和状态的逻辑分析仪（搭配使用 DSP System Toolbox）

验证和确认更新包括：

Simulink Verification and Validation

Edit-time checking功能，可帮助在设计时发现并修复标准合规性问题

Simulink Test

用于进行测试评估的自定义标准的定义功能

HDL Verifier

FPGA 数据采集功能，用于探测要在 MATLAB 或 Simulink 中进行分析的内部 FPGA 信号

Polyspace Bug Finder

支持 CERT C 编码规范，以用于网络安全漏洞检测

一般来说学习数学建模，常用的软件有四种，分别是：matlab、lingo、Mathematica和SAS下面简单介绍一下这四种。

1MATLAB的概况

MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）之意。除具备卓越的数值计算能力外，它还提供了专业水平的符号计算，文字处

理，可视化建模仿真和实时控制等功能。

MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学,工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等

语言完相同的事情简捷得多

当前流行的MATLAB 53/Simulink 30包括拥有数百个内部函数的主包和三十几种工具包(Toolbox)工具包又可以分为功能性工具

包和学科工具包功能工具包用来扩充MATLAB的符号计算,可视化建模仿真,文字处理及实时控制等功能学科工具包是专业性比较强

的工具包,控制工具包,信号处理工具包,通信工具包等都属于此类

开放性使MATLAB广受用户欢迎除内部函数外,所有MATLAB主包文件和各种工具包都是可读可修改的文件,用户通过对源程序的修改

或加入自己编写程序构造新的专用工具包

2Mathematica的概况

Wolfram Research 是高科技计算机运算( Technical computing )的先趋，由复杂理论的发明者 Stephen Wolfram 成立于

1987年，在1988年推出高科技计算机运算软件Mathematica，是一个足以媲美诺贝尔奖的天才产品。Mathematica 是一套整合数字以

及符号运算的数学工具软件，提供了全球超过百万的研究人员，工程师，物理学家，分析师以及其它技术专业人员容易使用的顶级

科学运算环境。目前已在学术界、电机、机械、化学、土木、信息工程、财务金融、医学、物理、统计、教育出版、OEM 等领域广

泛使用。

Mathematica 的特色

·具有高阶的演算方法和丰富的数学函数库和庞大的数学知识库，让 Mathematica 5 在线性代数方面的数值运算，例如特征向量、 反矩阵等，皆比Matlab R13做得更快更好，提供业界最精确的数值运算结果。

·Mathematica不但可以做数值计算，还提供最优秀的可设计的符号运算。

·丰富的数学函数库，可以快速的解答微积分、线性代数、微分方程、复变函数、数值分析、机率统计等等问题。

·Mathematica可以绘制各专业领域专业函数图形，提供丰富的图形表示方法，结果呈现可视化。

·Mathematica可编排专业的科学论文期刊，让运算与排版在同一环境下完成，提供高品质可编辑的排版公式与表格，屏幕与打印的 自动最佳化排版，组织由初始概念到最后报告的计划，并且对 txt、html、pdf 等格式的输出提供了最好的兼容性。

·可与 C、C++ 、Fortran、Perl、Visual Basic、以及 Java 结合，提供强大高级语言接口功能，使得程序开发更方便。

·Mathematica本身就是一个方便学习的程序语言。 Mathematica提供互动且丰富的帮助功能，让使用者现学现卖。强大的功能，简 单的 *** 作，非常容易学习特点，可以最有效的缩短研发时间。

3lingo的概况

LINGO则用于求解非线性规划（NLP—NON—LINEAR PROGRAMMING）和二次规则（QP—QUARATIC PROGRAMING）其中

LINGO 60学生版最多可版最多达300个变量和150个约束的规则问题，其标准版的求解能力亦再10^4量级以上。虽然LINDO和

LINGO不能直接求解目标规划问题,但用序贯式算法可分解成一个个LINDO和LINGO能解决的规划问题。

模型建立语言和求解引擎的整合

LINGO是使建立和求解线性、非线性和整数最佳化模型更快更简单更有效率的综合工具。LINGO提供强大的语言和快速的求解引擎来阐述和求解最佳化模型。

■ 简单的模型表示

LINGO可以将线性、非线性和整数问题迅速得予以公式表示，并且容易阅读、了解和修改。

■ 方便的数据输入和输出选择

LINGO建立的模型可以直接从数据库或工作表获取资料。同样地， LINGO可以将求解结果直接输出到数据库或工作表。

■ 强大的求解引擎

LINGO内建的求解引擎有线性、非线性(convex and nonconvex)、二次、二次限制和整数最佳化。

■ Model Interactively or Create Turn-key Applications

LINGO提供完全互动的环境供您建立、求解和分析模型。LINGO也提供DLL和OLE界面可供使用者由撰写的程序中呼叫。

■ 广泛的文件和HELP功能

LINGO提供的所有工具和文件可使你迅速入门和上手。LINGO使用者手册有详细的功能定义。

4SAS软件概况

SAS系统全称为Statistics Analysis System，最早由北卡罗来纳大学的两位生物统计学研究生编制，并于1976年成立了SAS软件研究所，正式推出了SAS软件。SAS是用于决策支持的大型集成信息系统，但该软件系统最早的功能限于统计分析，至今，统计分析功能也仍是它的重要组成部分和核心功能。SAS现在的版本为90版，大小约为1G。经过多年的发展，SAS已被全世界120多个国家和地区的近三万家机构所采用，直接用户则超过三百万人，遍及金融、医药卫生、生产、运输、通讯、政府和教育科研等领域。在英美等国，能熟练使用SAS进行统计分析是许多公司和科研机构选材的条件之一。在数据处理和统计分析领域，SAS系统被誉为国际上的标准软件系统，并在96～97年度被评选为建立数据库的首选产品。堪称统计软件界的巨无霸。在此仅举一例如下：在以苛刻严格著称于世的美国FDA新药审批程序中，新药试验结果的统计分析规定只能用SAS进行，其他软件的计算结果一律无效！哪怕只是简单的均数和标准差也不行！由此可见SAS的权威地位。

SAS系统是一个组合软件系统，它由多个功能模块组合而成，其基本部分是BASE SAS模块。BASE SAS模块是SAS系统的核心，承担着主要的数据管理任务，并管理用户使用环境，进行用户语言的处理，调用其他SAS模块和产品。也就是说，SAS系统的运行，首先必须启动BASE SAS模块，它除了本身所具有数据管理、程序设计及描述统计计算功能以外，还是SAS系统的中央调度室。它除可单独存在外，也可与其他产品或模块共同构成一个完整的系统。各模块的安装及更新都可通过其安装程序非常方便地进行。SAS系统具有灵活的功能扩展接口和强大的功能模块，在BASE SAS的基础上，还可以增加如下不同的模块而增加不同的功能：SAS/STAT（统计分析模块）、SAS/GRAPH（绘图模块）、SAS/QC（质量控制模块）、SAS/ETS（经济计量学和时间序列分析模块）、SAS/OR（运筹学模块）、SAS/IML（交互式矩阵程序设计语言模块）、SAS/FSP（快速数据处理的交互式菜单系统模块）、SAS/AF（交互式全屏幕软件应用系统模块）等等。SAS有一个智能型绘图系统，不仅能绘各种统计图，还能绘出地图。SAS提供多个统计过程，每个过程均含有极丰富的任选项。用户还可以通过对数据集的一连串加工，实现更为复杂的统计分析。此外，SAS还提供了各类概率分析函数、分位数函数、样本统计函数和随机数生成函数，使用户能方便地实现特殊统计要求。

根据课程工程性较强的特点,结合Matlab的Powergui模块的性能,提出了将Powergui引入电力工程的教学中,并用实例分析了利用Powergui的图形化和交互功能在

为交流同步机提供励磁控制的模块 Excitation System 普通电力系统稳定器模块 Generic Power System Stabilizer Hydraulic Turbine and Governor 水轮机和控制器模块,用以

SimPowerSystems40 中 还含有一个功能强大的图形用户分析工具 Powergui。 1Electrical Sources——电源子库 2Elements——元件子库 3Machines——电机子库 4

Manpower planning 采购业务 17 PM模块的基本业务流程 故障

(标幺值单位)模块 异步电机(国际单位)模块 直流电机模型,可用作电动机或发电机 离散直流电机 为交流同步机提供励磁控制的模块 Generic Power System Stabilizer

Simulink 基本元器件 1Powergui 2电源(受控) 3电阻 LC 开关 4电流表,电压表 5信号源阶跃 6显示模块 7数学运算模块(含放大器) 精心整理

表示一个系统在另外一个系统中 Commsim 2001 Education 模块化通信仿真软件产品编号:808-110(单),112(10) ,115(25) Commsim 2001 是一个理想的通信系统的教学

在系统仿真运行后 , 双击电力图形用户接口 ( powergui)可以直接观测到

的相关功能模块; 首先:然后启用 NetFxXXX 系列功能,命令行如下:DISM /Online /Enable-Feature /FeatureName: NetFxXXX 然 后 启 用 MicrosoftWindowsPowerShell

他值。 态在这里就 个模块的状态。 户自己设定初始状态;对于电气状态,默认情当然你也可以自己设定它的初值为其 还记得不上章提到的 powergui 中“simulation and

(标幺值单位)模块 异步电机(国际单位)模块 直流电机模型,可用作电动机或发电机 离散直流电机 为交流同步机提供励磁控制的模块 Generic Power System Stabilizer

基本模块(标幺值单位) Synchronous Machine pu Standard 同步电机标准模块(标幺值单位) Synchronous Machine SI Fundamental 同步电机简单模块(国际单位) 4Power

136使用 powergui 模块仿真 simpowersystem 模型 powergui 模块对于任何包含 simpowersystems 模块的 simulink 模型的仿真是必须的。 他用于存储等价的 simulink

同步发电机模块的参数设置 升压变压器模块的参数设置 Powergui模块的潮流计算和电机初始化窗口计算初始参数发电机端突然三相短路时的

Manpower planning -Purchasing -Contractor 采购业务 17 PM模块的基本业务流程 CO (控制) 故障性维护 (通知) FI (财会) 设备主数据 维修订单 技术对象 IM

同步发电机模块的参数设置 升压变压器模块的参数设置 Powergui模块的潮流计算和电机初始化窗口计算初始参数 图5-17 发电机端突然三相短路时的

(标幺值单位)模块 异步电机(国际单位)模块直流电机模型,可用作电动机或发电机 离散直流电机为交流同步机提供励磁控制的模块 Generic Power System Stabilizer 普通电力

SimPowerSystems40 中 还含有一个功能强大的图形用户分析工具 Powergui。 1Electrical Sources——电源子库 2Elements——元件子库 3Machines——电机子库 4

SynchronousMachinepuStandard 同步电机标准模块(标幺值单位) SynchronousMachineSIFundamental 同步电机简单模块(国际单位) 页脚内容7 电力系统模块库 4PowerElectronics—

PowerDesigner125新功能(三) --数据库 数据库模块是PowerDesigner的强项,分为CDM和PDM两 种– PowerDesigner125 支持所有主流开发平台

2015 年 9 月 9 日 – MathWorks推出了包含一系列 MATLAB 和 Simulink 新功能的 Release 2015b(R2015b)。除包括 MATLAB 和 Simulink 的新功能以外，R2015b 还包括 83个其他产品的更新和修补程序。

MATLAB 产品系列

·MATLAB 更新包括：

o新增更快运行 MATLAB 代码的执行引擎

o用于创建、分析图形和网络并实现可视化的图形函数和有向图函数

o附加浏览器 — 用于增加社区创作的工具箱和 MathWorks 工具箱、应用、函数、模型及硬件支持的单一界面

o对 iOS 传感器、Raspberry Pi 2 和 BeagleBone Black 的硬件支持

·MATLAB Compiler SDK：可部署的 MATLAB 组件，与采用 Python 编写的应用程序集成

·Statistics and Machine Learning Toolbox：用于拟合模型的SVR(支持向量回归)和高斯过程(Kriging)， 用于分类学习应用的PCA特征变换和65个函数的GPU加速

·Parallel Computing Toolbox：Statistics and Machine Learning Toolbox 中函数的 GPU 加速，包括概率分布、描述性统计和假设检验，以及其他 MATLAB 函数

·Image Processing Toolbox：Gabor 及盒滤波，20个函数可使用MATLAB Coder生成C代码，并改进了灰度形态和滤波性能

·Computer Vision System Toolbox：3-D 点云处理，包括几何形状拟合、法向矢量估算和可视化

·Database Toolbox：更快的数据库读取和写入速度

·Control System Toolbox：2-DOF PID 控制器调节

·Robust Control Toolbox：使用 systune 和 Control System Tuner 应用进行鲁棒调节，为不确定参数对象自动调节鲁棒控制器

Simulink 产品系列

·Simulink 更新包括：

o新增在示波器中通过光标和测量值来查看和调试信号的 UI

o用于创建可重用组件和简化大型建模项目的引用项目

o在仿真过程中，始终开启模块参数和工作空间变量的微调

o可用于 Simulink、Stateflow 和 Simulink Coder的多语言模块名称、信号名称和 MATLAB 函数注释

·Stateflow：消息 —可承载数据并且可以排队的新增对象

·Simscape：两相流体模块库，线性切换系统仿真速度改进

·Simulink Design Optimization：借助 Simulink 快速重启，提高了参数估计和响应优化速度

信号处理和通信

·Antenna Toolbox：无限阵列分析和 E-H 域的可视化

·LTE System Toolbox： Release 12 Small cells下行 256 QAM 调制、Release 11 多区零功率 CSI-RS 模式和增强波形生成

代码生成

·MATLAB Coder：元胞数组的 C 代码生成

·Embedded Coder：快速配置模型，以生成高效、可重用代码

·HDL Coder：使用 AXI4 接口为 Xilinx Zynq 和 Altera SoC FPGA 调节运行时硬件参数

·Simulink PLC Coder：可以为 Siemens TIA Portal IDE 生成代码，并在 Siemens TIA Portal 和 STEP 7 IDE 中支持全局变量

测试和验证

·Simulink Design Verifier：C-S function分析和Model Advisor运行时错误检查

·Simulink Test：使用 Simulink Design Verifier 生成的输入创建测试用例，可利用 DO Qualification Kit 和 IEC Certification Kit 进行工具鉴定

·Polyspace Bug Finder：用于检测代码漏洞的检查项和动态结果显示

R2015b 已在全球上市。有关详细信息，请参阅 R2015b 亮点。

随着计算机技术的发展和系统科学的全面开发,结合计算机技术、控制技术、图像技术、三维技术等技术的进步,衍生了一门全新的科学技术——计算机仿真技术。下面是我为大家整理的计算机仿真技术及应用本科 毕业 论文，供大家参考。

计算机仿真技术及应用本科毕业论文篇一

《 化工中计算机仿真技术研究 》

摘要：目前，计算机逐渐被普及到生活生产各个方面，并逐渐被拓展至化工行业内应用，计算机仿真技术化工行业内应用范围渐渐被扩大，某种特殊程度上促进化工行业可持续发展。本文由计算机仿真技术化工行业应用角度阐述该技术优势，以及对其应用必要性，希望可以对相关工作者带来一些启示。

关键词：计算机仿真技术;化工;应用

伴随科学技术逐渐发展进步，化工行业设施装置逐渐趋于大型化、复杂化发展，自动化水平逐渐提升， *** 作要求更加严格。需要相关 *** 作人员与技术人员渐渐提升自身业务能力与水平，不单确保生产设备能够稳定安全与长期运行，还需要有关工作者对于发现事故做到尽快合理处理，争取避免有所损失。在化工行业里，传统培训体系偏向于师傅带领徒弟传帮带形式，而有关工作人员对于故障处理的能力，通常要靠长时间实践积累为主，还要具备资历师傅将其所掌握的原封不动传授给徒弟。该方式比较真实，但却受到授培训时间与周期限制，培训内容缺少丰富性，某种程度上有可能增加相关工作者独立上岗时间，不符合生产技术可持续发展与生产装置更新所需。

1应用计算机仿真技术重要性

化工行业常需要针对部分具体工程设备与工艺流程予以 *** 作，才逐渐深入至岗位 *** 作人员，然后通过培训，培训工作通常结合实物挂图与微缩器具将知识传授出去，传授过程比较枯燥。实物挂图与教具基于实用因素与经济因素，并不选择大尺寸，致使所有培训工作人员详细掌握相关 *** 作与原理。结合3D技术绘制能够让设备形象更趋于逼真化，可做任意旋转，使培训工作人员可实现全方位观察工艺与设备[1]。结合Flash技术制作设备动画有效代替挂图，对设备动态进行演示的时候更为生动形象，帮助相关人员针对设备工作原理予以掌握，能够很好带动培训人员热情。并且，使用设备较为方便，对使用要求可以很好满足。

2基于计算机仿真技术化工数据模型

结合计算机做仿真模拟，是把化工过程数理带入计算机当中，接下来经计算机把工艺过程进行模拟与反映。所有原理基于人为因素转变，可以得到与之匹配反应过程与反应结果变化值。通常情况下它存在下述优势。其一，友好人机交互界面。当前，诸多化工业模拟软件设计规则都以微软公司为基础，使相关工作者能快速上手并投入相关 *** 作中，让相关人员感到轻松便捷，培养浓厚实验兴趣，并充分调动起工作积极性与能动性。其二，对工程装备的性能反应较为真实[2]。要充分分析化工设备反应过程，建立同它相互匹配模型，凭借实验把所有过程全权反映出来，对 *** 作工人熟练快速掌握 *** 作技能非常有利。我们在下述 文章 中列举一个化工工业常会涉及到的一个模型，希望可以供相关 *** 作人员参考。计算机仿真系统具有许多特点，如重复、复杂性和多个，20世纪50年代初，西方国家一直在计算机仿真系统的动态和静态特性进行了研究，并取得了非常重要的影响。仿真系统对我国化工行业也进行了一系列的设计和研究，但也限于静态研究范畴。

3针对电子数字方面的研究

基于计算机仿真系统的特点，可以把它看作是非线性的本质，及其相对高阶的时候，分析 方法 和经典控制理论，计算机模拟在化工系统动态性能研究是非常困难的[3]。本文通过计算机在电子数字计算机系统微积分方程，计算，介绍了结合时域动态性能指标体系，这将最终调整方案出来。第一，系统是稳定的;第二，在数值计算时，系统的输入值等于00123;第三，在排除干扰因素，把化学工作在正常状态;第四，干扰因素考虑在内的情况下，各种干扰因素也作为单独的个体来处理。本文通过预测校正格式，欧拉方法是迭代微分方程数值积分计算。

4计算机仿真系统的改进方案

当前，化工仿真系统应用范围很广，但由于化工设备 *** 作和较大的工艺流程不同，当前的仿真软件，仿真机器，更好的培训新员工无法满足，因此，未来的新的仿真技术和仿真软件的发展空间仍然是大[4]。未来，应该与自动控制理论相结合，适当参考校正环节能有效地改善系统动态性能的质量，使其有较高的稳定性和抗干扰能力。可以连接到气体的输入端仿真系统的微分和积分负反馈环节，最终会使动态性能大大提高，它相当于系列的介绍和链接。我们计算的结果可以看出，只要相应的参数选择正确获得超出预期的效果。微分和积分部分的结构可以被视为一种天然气供应预感桥，放置在相同的速度管道温度传感器已经变成一座桥两个手臂，表达时间常数很小，时间常数相对较长。仿真系统的输入结构的负面反馈链接到系统具有更好的动态性能。基于基本知识理论，修正的链接对系统控制精度的影响，通过计算结果我们可以看到，只要精心挑选的组件参数，达到理想的效果是指日可待。我们提倡这项计划的最明显的特征是它简单易 *** 作，换句话说，只要其中一个传感器连接到导管，同时本文串并联在同一桥臂上面的。连接到放大器的输入和先进的网络，结合线性系统的自动控制原理做提前修正原则，与放大器的输入电阻和电容组成先进的网络，可以很好的改善系统的动态品质。讨论上述3种改进方案是基于先进的理论为基础，由计算结果可以看到，他们所有的3种基本上可以改善系统的动态品质。第一种和第二种的系统还可以明显改善方案来提高抗干扰能力。和改进项目的这些类是基于现有技术的前提下，没有相对比较容易实现的障碍。当然，想把他们对实际系统的引用，还需要很长一段时间。

5结语

目前，计算机仿真技术生产与培训方面应用比较多，所以，要着重强化对仿真软件与仿真机器开发设计，计算机仿真技术进一步推广，要对该项技术加速深化，让它的应用范围与性能得以提升。计算机仿真技术应用，促进高新技术更进一步发展，促进科学技术加速发展，同一时间为化工行业提供更为广阔发展空间。未来可持续发展当中，化工行业把握计算机仿真技术应用 措施 ，为企业赢得更多收益。

参考文献：

[1]余小花基于计算机仿真技术的自动化物流系统设计[J]自动化与仪器仪表,2014(12)：66-67+70

[2]李晶,侯倩倩,田彬浅谈计算机仿真技术在我国公铁联运物流系统中的应用[J]通讯世界,2014(22)：3-4

[3]杜静关于计算机模拟仿真技术在物流自动化系统的相关研究[J]物流工程与管理,2015(1)：97-98

[4]赵冉,朱西方仿真技术在高职计算机网络教学中的应用探讨[J]河南科技,2014(1)：282

计算机仿真技术及应用本科毕业论文篇二

《 计算机仿真技术及其应用 》

随着计算机技术的发展和系统科学的全面开发，结合计算机技术、控制技术、图像技术、三维技术等技术的进步，衍生了一门全新的科学技术——计算机仿真技术。计算机仿真技术在近些年不断的发展，而且科学家在众多的领域都联合计算机机仿真技术进行开发，并取得了良好的成果。本文通过对计算机仿真技术的概况进行阐述，探讨计算机仿真技术的应用。

一、计算机仿真技术的定义

计算机仿真技术通过对科研工程人员和系统 *** 作管理人员进行研究，利用计算机多种软件分析、设计、模拟实际环境，进行仿真的科学实验的技术。计算机仿真技术比真实试验更加省时省力，大大节约科研成本。所以计算机仿真技术一经推出，就受到人们极大的喜欢。

二、计算机仿真技术各阶段的发展及未来发展的趋势

计算机仿真技术根据计算机、图形图像、建模、三维、系统等技术的发展可以分为以下四个阶段发展：

(1)模型试验阶段

(2)数字化仿真阶段

(3)图像化仿真阶段

(4)虚拟现实技术阶段计算机仿真技术在这四个阶段里，每个阶段的发展都各种特色及侧重点。如模型试验阶段就是注重试验建模;数字化仿真就是对计算机数字化设计;图像化仿真注重运用图像进行表达设计;虚拟现实技术采用特色设置配备三维技术，是仿真技术更加逼真。随着社会的发展，计算机 网络技术 的进步，结合人们的生活需求，计算机仿真技术越来越趋于人性化。在未来，计算机仿真技术会朝着几个趋势进行发展：分布式、协同式、沉浸式、网络环境式的计算机仿真技术。如分布交互仿真就是运用计算机网络技术把各地分散的仿真实验进行串联起来构建一个网站的仿真实验环境。协同式仿真就是建立配合生产协同作用。沉浸式仿真就是满足纵向信息分享的要求，使得数据更加直观，更便于分析。网络环境式仿真就是建立在虚拟网络的仿真模式，这种就更具有普遍性。这几个计算机仿真技术发展的方向，从纵向和横向都有发展，至于多方位的满足人们多计算机仿真技术的要求，这也加快了计算机仿真技术的推广。

三、计算机仿真的步骤及技术核心

计算机仿真技术研发的步骤可以分为三大步：一是建立数学模型二是数据模型的程序化三是仿真实验。第一步建立数学模型，即是科研这通过多方面的考究分析，建立起一个特定的具有边际的数据模型来进行对象研究。第二步数据模型的程序化，即是对数据模型进行数字化及编程化。第三步仿真实验即是对已经建好的模型，进行仿真式的模拟实验，形成一个系统的仿真模式。经过这三大步奏，便能得到想要的仿真数据。计算机仿真的关键技术有面向对象的仿真、分布交互仿真、智能仿真三个主要关键技术。这三大关键技术，纵横相互关联的，而且是逐层递进的关系。智能化仿真将是未来的发展趋势，更能满足人们的需求。

四、计算机仿真技术的应用

计算机仿真技术由于它的优越性且高性能多样性，越来越被各行各业看好，并应用与实际的生产中。如航空航天、航海、企业生产、地理勘探、交通运输、农业、 教育 、军事国防、还有各项的科研设计等等，都应用了计算机仿真技术。我们可以根据计算机仿真技术使用的功能及范围，把计算机仿真技术的应用分为：系统的研发及理论研究应用、产品研发应用、人才培育应用。

(一)系统的研发及理论研究应用

在开发研究新的项目是，都需要到对各种数据进行分析，而计算机仿真技术就能应用在这些项目的研发中，通过仿真建模，便能对各个系统的研究，还有理论分析，收集各种数据。如：对航空航天技术的研究应用，主要是对火箭、航天飞船等模拟实验，收集需要的数据等。军事军方领域应用，多先进的军事设备、战地环境进行模式实验。()产品研发应用计算机仿真技术应用于企业产品生产或者各种产业研发生产中，比如工业制造行业的仿真，根据企业生产的产品、建立产品模型、测量产品功能、外观是否能满足需求。医学领域的仿真，对医疗设备或者仿真医疗试验。这些技能节约研发成本，节约人力物力。而且还能提高科技人员的整体技能水平。

(三)人才培育及教育应用

计算机仿真在训练和教育领域中的应用可以是多方面的，比如，在学校的实践教学中，可以仿真虚拟的企业见习，丰富了实践教学的内容，提高的效率、节约能源。在如航天员训练等仿真实验，一方面保证安全、而且还减低了成本，达到预期的效果。计算机仿真技术还在进一步的开发中，在未来，计算机仿真技术在更多的领域得到应用。

五、 总结

随着计算机技术、网络技术、系统知识科学、控制技术的再发展，计算机仿真新技术会发展的突飞猛进。而且计算机仿真技术隐藏着巨大的效益，不管对于哪行哪业，未来计算机仿真技术必将达到产业化，这就使得计算机仿真技术在各个领域越来越广泛的应用，为人类的发展，又翻开了一个全新的篇章。

计算机仿真技术及应用本科毕业论文篇三

《 汽车理论教学中计算机仿真技术的应用 》

1课程 教学方法 探讨

汽车理论是一门涉及内容较多、理论性很强、综合多个学科的专业课程，不同于其他汽车专业课程那么形象直观，学生普遍反映难以掌握。根据课程教学内容及其特点，选择适用的教学方法是提高教学效果的关键。对于基本概念、工作原理、受力分析图、曲线图、数据表以及一些结论性的知识点，可以采用多媒体中的文字、图表和动画等方法展示，既可达到直观明了的效果，又可提高教学效率。涉及公式推导和受力分析内容的，宜采用传统的黑板板书教学方式。因为传统的黑板推演过程更能容易引导学生进行 逻辑思维 和 抽象思维 ，对得到的结论印象也会更加深刻。对于比较复杂、抽象的教学内容，可以应用计算机仿真平台通过动画视频，以及现场调取模型进行分析等方式辅助教学，将其形象化以提高学生的感性认识，避免了让教师空洞地陈述、学生想象地去理解的局面，从而提高教学效果。对于汽车性能实验，特别是汽车的 *** 纵稳定性和平顺性实验，由于实验条件的限制多数无法开展。而通过应用计算机仿真技术可以设计与实施一些虚拟仿真实验，从而弥补了实验教学内容的不足。汽车理论课程除理论教学和实验教学内容之外，一般还附带课后作业、课外大作业、课堂演讲以及后续汽车理论课程设计等环节，由于课后题目一致、项目任务单一、可用的计算工具也比较局限(常用 Excel 或Matlab)，往往造成大量抄袭，不利于学生能力的培养与公正的评价。可以考虑以项目为驱动将多种计算机仿真技术融入实践教学环节，以加深学生对理论知识的理解，并激发学习和研究的兴趣。在教学过程中，需要根据具体的教学内容选择恰当的教学手段，结合传统教学方法与现代教学方法，使其发挥各自优势才能获得更好的教学效果。

2计算机仿真技术应用方法探讨

在汽车理论教学中，合理应用计算机仿真技术将对课程的教学和学生的学习效果、对后续课程设计与毕业设计，以及对学生工程软件应用能力的培养带来很大的帮助。下面将从如下几点探讨其应用方法：

21建立汽车性能仿真分析辅助教学模型库

首先应根据汽车理论教材，结合学生的具体理解情况，合理选择应用点，对某些重点、难点以及不易讲述的地方，考虑能否应用计算机仿真技术进行辅助教学。应用计算机仿真软件建立汽车性能仿真分析实例库与模型库，在课程教学中可以随时调用视频录像与仿真模型，将汽车的一些结构运动、参数调整、性能分析、曲线变化等复杂问题在课堂中进行动态仿真演示。这样老师就可以方便地进行讲解，并给学生提供了直观、形象的过程与结论，学生理解起来会更容易。同时在教学过程中，向学生展示计算机仿真技术在汽车领域的应用，还可激发学生利用相关软件对理论知识进行学习和应用，为后续课外实践、课程设计、毕业设计等环节打下基础。由于课程所涉及的应用点可能较多，所以模型库建设之初，工作量较大，不过这对学校精品课程建设和直接改善课程教学效果来说是十分必要且一劳永逸的。

22各种仿真软件在专业教学中的优势

根据不同计算机仿真软件的专业优势，合理应用于汽车理论教学中，使复杂问题的分析变得直观、清晰，并能激发学生的学习兴趣。Matlab软件是进行汽车性能计算的常用工具，具有强大的数值计算和图形功能，可以方便地完成各种汽车性能的计算;同时，利用Matlab的数值计算函数和Simulink模块，可以对汽车理论中复杂的过程进行仿真分析和求解。这些计算和分析的结果都可以通过Matlab提供的可视化手段呈现给学生，有助于清晰地阐释抽象的概念。[4]车辆性能仿真软件CRUISE是一款专门为汽车传动系统匹配而设计的整车性能仿真软件。模块化的建模方式将整车分为发动机、离合器、变速箱、主减速器等汽车模块，同时设有循环行驶工况、爬坡性能分析、稳态行驶性能分析等计算任务，可方便地进行传统汽车、新能源汽车整车动力性、经济性计算与动力装置参数的匹配分析。与Matlab软件不同的是，该软件建模方便，不同的模块参数和计算任务可以详细、方便地进行设置，更加接近汽车实际模型，计算结果也更加精确。该软件在汽车动力传动系统仿真方面具有其他仿真软件无法比拟的专业性和灵活性，在国内外汽车行业应用十分广泛。ADAMS是一款在汽车行业应用较为广泛的机械系统多体动力学仿真软件，其中ADAMS/CAR模块为一款整车设计软件包，它能够快速建造高精度的整车虚拟样机模型，通过高速动画，直观地再现各种虚拟实验工况下整车的动力学响应，大大减少了对物理样机的依赖。在汽车理论教学中，可通过ADAMS/CAR在虚拟环境中实现悬架、转向系统的运动分析，同时还可进行汽车 *** 纵稳定性和平顺性等相关的仿真实验，解决了由于客观条件限制不能进行的实验教学环节。另外，在汽车仿真技术研究领域还有ADVISOR，CarSim/TruckSim等工程软件，凭借自身的优势和特点，应用也较为广泛。23计算机仿真技术在项目驱动实践教学模式中的作用目前多数汽车理论教学进行的课后作业、课外大作业和汽车理论课程设计，以Matlab软件应用较为广泛。通过Matlab软件进行编程计算可对汽车的多项性能进行分析，但是应用Matlab使学生过多偏重于公式计算与编程，具有一定的局限性。而且，单一的课题任务往往伴随大量的抄袭，不利于学生独立解决问题与公正的评价。以多类课题项目为驱动将不同计算机仿真软件应用于汽车理论各个实践教学环节，可解决上述问题。[5]实施过程中，需要构建多个贴合汽车实际使用性能的课题项目，并以同类型仿真软件的应用进行分组学习和指导，使学生在项目学习及完成过程中加深对理论知识的理解及实际应用，激发学生实际分析问题、解决问题的能力。

3计算机仿真技术应用实例

31Matlab软件应用实例

汽车的动力性是汽车各种性能中最基本、最重要的性能。其中，在绘制一下曲线图，如驱动力-行驶阻力平衡图时，以往的教学方法基本是课堂讲授曲线的作图方法，给一个课本已经绘制好的某车型的曲线，然后由曲线分析汽车各档的驱动力的变化。可根据发动机转矩拟合公式、驱动力计算公式、行驶阻力计算公式及车速计算公式，

32CRUISE软件应用实例

利用CRUISE软件模块库，可快速搭建传统汽车及新能源汽车动力传动系统仿真模型，通过设置计算任务，对整车动力性、经济性等进行仿真计算。同时，软件自身也提供了多种汽车模型模板，便于初学者进行学习。图3为软件自身提供的传统后轮驱动汽车(FR)动力传动系统仿真模型，通过设置计算任务，可得到丰富的有关汽车动力性、经济性的文本和图表结果分析文件。为设置UDC循环工况后，计算得到的发动机工作点分布示意图，可对发动机与整车动力装置参数进行匹配分析提供依据。

33ADAMS软件应用实例

在汽车理论教学中，可通过ADAMS/CAR在虚拟环境中实现汽车 *** 纵稳定性和平顺性等相关的仿真实验，解决实际实验条件限制带来的问题。在ADAMS/CAR中用户可以通过模板自行创建模型，也可调用共享数据库中的系统或整车模型进行仿真分析。以汽车 *** 纵稳定性中的单移线实验为例，对某车整车 *** 纵稳定性进行了虚拟仿真。可根据标准设置实验条件，通过仿真计算，将实验结果以动画、曲线图等方式展现。ADAMS/CAR所提供的仿真实验平台，可使学生方便地进行各种有关 *** 纵稳定性、制动性、平顺性虚拟实验，弥补了实验教学内容的不足。

4结束语

将计算机仿真技术应用到汽车理论教学，可以使教学质量得到明显提高。形象、生动的仿真模型分析与演示，既便于老师的讲述，又使学生对理论知识有了深刻的理解，克服了客观实际条件对理论教学的制约，同时也能培养学生对相关软件学习的兴趣与应用能力。当然充分利用多种计算机仿真工程软件的优势来辅助教学，还需要大量的准备工作，但考虑到对教学效果的提高改善与学生理论知识的学习，这将是十分必要。

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